2024学年天成大联考物理高二上期末监测试题含解析

2024学年天成大联考物理高二上期末监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、下面说法正确的是（）A.根据磁感应强度定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL乘积成反比B.磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同C.一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零D.磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止2、如图甲、乙、丙所示为三种带电体产生的电场线和等差等势面示意图，下列说法正确的是A.甲图中A点和B点电场强度相同B.乙图中带电体表面上C点和D点电势相等C.丙图中F点电势大于E点电势，电子在F点电势能比较大D.甲图中A、B连线中点电势等于3、如图所示，水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环，圆心的正上方一定高度处有一个竖直的条形磁铁。把条形磁铁水平向右移动时，金属圆环始终保持静止。下列说法不正确的是（）A.金属圆环相对桌面有向右的运动趋势B.金属圆环对桌面的压力小于其自身重力C.金属圆环有扩张的趋势D.金属圆环受到水平向右的摩擦力4、如图所示，在三角形区域ACD内有一垂直纸面向里的匀强磁场．在纸面内一束电子以不同大小的速度从A点沿同一方向射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是A.从CD边出射的电子，在磁场中运动时间都相等B.从AC边出射的电子，在磁场中运动时间都相等C.从AC边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越小D.从CD边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越大5、下列说法中正确的是()A.体操运动员双手握住单杠吊空中不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态6、图中电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（）A.两板间距离增大B.两板间距离减小C.两板间相对面积减小D.两板间相对面积增大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，水平放置的平行金属板A、B间加有恒定电压，a点与下极板B的距离是b点到下极板B距离的4倍，一带电粒子从a点水平射入电场，初速度为v1，粒子恰好从B板的右边缘飞出，速度的偏向角为θ1。若该粒子从b点水平射入电场，初速度为v2，粒子也恰好从B板的右边缘飞出，速度的偏向角为θ2。不计粒子的重力。则下列说法正确的是（）A.B.C.D.8、如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A.在0~x2间，场强方向没有发生变化B.0~x2间，场强先减小后增大C.若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在0~x2间一直做加速运动9、如图所示，在匀强磁场上方将一个半径为R、质量为m的导体圆环从静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相同．已知圆环的电阻为r，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g．下列说法正确的是A.圆环进入磁场的过程中，圆环的右端电势高B.圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动C.圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量为D.圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgR10、如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种正电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态．现将A球向竖直杆NO方向缓慢移动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡，则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是（）A.A、B两小球间的库仑力变大B.A、B两小球间的库仑力变小C.A球对MO杆的压力不变D.A球对MO杆的压力变小三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）为测定干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A.完全相同的干电池2节，每节干电池的电动势为1.5V左右，内阻较小B.电流表A1(量程为0.6A，内阻约0.5Ω)C滑动变阻器R3(0～10Ω，10A)D.滑动变阻器R4(0～100Ω，1A)E.电流表G(量程为3.0mA，Rg=10Ω)F.定值电阻R1=990ΩG.定值电阻R2=90ΩH.定值电阻R0=3.0ΩI.开关S和导线若干(1)由于两节干电池的内阻较小，现将定值电阻R0=3.0Ω与两节干电池串联后作为一个整体进行制量，在进行实验时，滑动变阻器应选用其中的_____，定值电阻F和G应选用其中的_____.（填写实验器材前的字母)（2)在如图所示的虚线框中补充完整本实验电路的原理图.________（3)根据实验测得的数据作出I2-I1图线，如圈所示，其中I2为通过电流表G的电流，I1为通过电流表A1的电流．根据该图线可知每节干电池的电动势为______V，内阻为____Ω.12．（12分）某科学小组做新型材料的课题研究，要测量新材料的电阻率．取一均匀新材料制成的圆柱体进行测量，实验步骤如下：（1）用刻度尺测出圆柱体的长度为L（2）用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，由图可知其直径D＝________mm；（3）用多用表测量其电阻如图乙所示，若此时欧姆表选择“×100”档位，可知电阻值________Ω（4）用伏安法可以更加精确地测量该圆柱体的电阻，若在测量待测圆柱体电阻时，电压表和电流表示数分别用U和I表示，则该圆柱体材料的电阻率ρ＝________（用题中所给字母L、D、U、I表示）四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】A．磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的物理量与通电导线所受的安培力F以及IL乘积无关，选项A错误；B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同，选项B正确；C．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，可能是导线与磁场方向平行，该处的磁感应强度不一定为零，选项C错误；D．磁感线在磁体的外部从N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，组成闭合的曲线，故D错误2、B【解题分析】A．由甲图可知A、B两点离正电荷距离相等，所以A、B两点电场强度大小相等，方向不同，故A错误.B．乙图中带电体表面上C点和D点是等势体，故两点电势相等，所以B正确.C．由丙图可知电场线方向向上，所以F点电势大于E点电势，电子由F点到E点电场力做负功，电势能增加，故电子在E点电势较大，故C错误.D．由甲图可知A、B两点电势相等，弧AB在一个等势面上，但因A、B连线并不是一个等势面，根据电场线方向可知连线中点电势大于A、B两点的电势，即大于，故D错误.3、D【解题分析】当条形磁铁沿轴线竖直向右移动时，闭合导体环内的磁通量减小，由“增缩减扩”可知，线圈做出的反应是面积有扩大的趋势，根据“来去拒留”可知，磁铁，金属圆环间相互吸引，则圆环对桌面的压力小于其自身重力，且圆环相对桌面有向右的运动趋势，则金属圆环受到水平向左的摩擦力，故ABC错误，D正确；故选D。4、B【解题分析】AB、如图所示，过入射点A过入射速度v的垂线AE，电子入射速度不同，但它在磁场中做圆周运动的圆心均集中在直线AE上，利用“放缩圆法”可知，能从AC边射出的电子的最大轨迹，刚好和CD边相切于F点．结合运动轨迹图和几何关系可知，所有能从AC边出射的电子，轨迹对应的圆心角相同，故时间相同，则A错误，B正确；CD、由图可知，从AC边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越大；从CD边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越小．故CD错误；故选B5、B【解题分析】体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时属于平衡状态，合力为零，所以拉力等于重力，不是超重也不是失重，A错；蹦床运动员在空中上升和下落过程中都只受重力作用，支持力或拉力为零，所以属于完全失重状态，B对；举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间处于平衡状态，合力为零，不是超重也不是失重，C错；游泳运动员仰卧在水面静止不动处于平衡状态，合力为零，不是超重也不是失重，D错．故答案选B思路分析：静止状态时，加速度为零，属于平衡状态，ACD错.蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度即为重力加速度，方向向下，都处于完全失重状态，B正确.试题点评：考查超重和失重现象的判断，重力大于拉力属于失重，重力小于拉力属于超重．应该熟练掌握6、B【解题分析】两极板间距离d增大，而电容器的电压U不变，则板间场强减小，电荷所受电场力减小，电荷将向下运动．故A错误．两极板间距离d减小，而电容器的电压U不变，则板间场强增大，电荷所受电场力增大，电荷将向上运动．故B正确．两极板正对面积S减小或变大时，电容器的电压U和距离d都不变，则板间场强不变，电荷并不运动．故CD错误．故选B【题目点拨】本题是简单的电容器动态变化分析问题，抓住板间电压不变是关键；熟练掌握匀强电场的场强公式二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解题分析】AB．设金属板长为L，b点到下极板B距离是d。粒子从a点射入电场的过程：水平方向有L=v1t1竖直方向有联立得粒子从b点射入电场的过程：水平方向有L=v2t2竖直方向有联立得可得t1=2t2v2=2v1故A错误，B正确CD．根据速度分解可得将t1=2t2，v2=2v1代入可得tanθ1=4tanθ2故C正确，D错误。故选BC。8、AD【解题分析】A．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，故在0~x2间，场强方向没有发生变化，故A正确；B．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，在0~x2间，斜率先变大后变小，故场强先增大后减小，故B错误；C．由图看出，在0~x2间，电势逐渐降低，负电荷在电势低的地方电势能高，若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐升高。故C错误；D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向与速度方向相同，做加速运动，即该电荷在O～x2间一直做加速运动。故D正确。故选AD。9、AD【解题分析】分析清楚圆环穿过磁场的过程，根据楞次定律判断感应电流的方向，由电源部分决定哪端电势高低；根据线圆环进入与离开磁场的速度判断线框的运动性质；根据求电荷量；根据动能定理求出线框的ab边刚进入磁场到ab边刚离开磁场这段过程中克服安培力做的功，即可知道线框从进入到全部穿过磁场的过程中克服安培力做的功.【题目详解】圆环进入磁场的过程中，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外，由右手定则判断感应电流为逆时针方向，由于进入磁场的下部分相当于电源，可知圆环的右端电势高，故A正确；由于圆环刚进入磁场的过程中产生的感应电流不等，安培力不等，故线圈不可能匀速，故B错误；根据，得，故C错误；由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，根据动能定理得：mg2R-W=0，所以W=2mgR．故D正确．故选AD【题目点拨】解决本题的关键是恰当地选择研究过程，根据动能定理求出克服安培力所做的功，以及根据动力学分析出线框的运动情况10、BC【解题分析】对A球受力分析,受重力mg、拉力F、支持力,静电力,如图,根据平衡条件,有x方向:

①y方向:

②再对B球受力分析,受重力Mg、静电力、杆对其向左的支持力,如图,根据平衡条件,有x方向:

③y方向:

④有上述四式得到

⑤

⑥由⑤式,因为新位置两球连线与竖直方向夹角变小,故静电力变小,故A错误,B正确;由⑥式,水平杆对球A的支持力等于两个球的重力之和,不变,再结合牛顿第三定律可以知道,球A对水平杆的压力不变,故C正确,D错误;三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.C②.F③.④.1.5⑤.1【解题分析】(1)电源为两节干电池，则电动势为3V较小，电源的内阻较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选C．上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与定值电阻R0串联，改装成电压表；改装后电压应约大于等于3V，则根据串联电路规律可知，应串联的电阻；故选F；(2)用改装后的电压表测量电压值，用电流表A与滑动变阻器串联测电路电流，如图所示；(3)根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U=I1（900+100）=1000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势为E=3.0×10-3×1000V=3V，则一节干电池的电动势为1.5V；与横轴的交点可得出路端电压为2.0V时电流是0.2A，由闭合电路欧姆定律E=U+I(r+R0)可得,电源内阻;故内阻r=5-3=2.0Ω；电源为两节干电池，一节干电池的内阻为1.0Ω.【题目点拨】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意当器材中没有电压表时，应考虑将电流表与定值电阻串联代替电压表；涉及到用图象求解的问题，应先根据物理规律解出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，然后再根据截距和斜率的概念求解即可12、①.3.202---3.205