河北省衡水滁州分校2024学年物理高二第一学期期末监测试题含解析

河北省衡水滁州分校2024学年物理高二第一学期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、如图所示，相距为d两平行直金属导轨PQ、MN水平放置，电阻R接在导轨的P端和M端之间，长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上，整个装置处于垂直于导轨平面、强度为B的匀强磁场中。使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时，回路中产生的感应电流为I。回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为A.E=Bdv，F=BId B.E=Bdv，F=2BIdC.E=2Bdv，F=BId D.E=2Bdv，F=2BId2、平行板A、B组成电容器，充电后断开电源与静电计相连，要使静电计指针张角变大，下列措施可行是（）AB板向右移动B.A板向右移动C.A、B板间插入电介质D.减少极板上的电荷量3、某兴趣小组同学制作出一个可以测量电流的仪器，其主要原理如图所示，铜棒左右两侧的中点分别固定相同弹簧，铜棒所在的虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，两弹簧为原长时，指针指向0刻度。在测量一个自上而下电流时指针在0刻度左边静止。由题中所给条件，判断正确的是（）A.可知磁场的方向垂直于纸面向外B.仅改变磁场方向，指针将在0刻度左边静止C.仅改变电流的方向，指针将在0刻度左边静止D.同时改变磁场和电流的方向，指针仍在0刻度右边静止4、静电计可以用来测量电容器的电压．如图把它的金属球与平行板电容器一个极板连接，金属外壳与另一极板同时接地，从指针偏转角度可以推知两导体板间电势差的大小．现在对电容器充完点后与电源断开，然后将一块电介质板插入两导体板之间，则A.电容C增大，板间场强E减小，静电计指针偏角减小B.电容C增大，板间场强E增大，静电计指针偏角减小C.电容C增大，板间场强E增大，静电计指针偏角增大D.电容C增大，板间场强E减小，静电计指针偏角增大5、如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A.该粒子带正电B.减少R2，粒子将打在O点左侧C.增大R1，粒子在板间运动时间不变D.减少R1，粒子将打在O点左侧6、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同都为R．设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同的时间内（）A.电炉和电动机两端电压一定相等B.电炉产生的电热一定小于电动机产生的电热C.电动机输出的功率一定大于电炉消耗的功率D.电动机消耗的功率一定大于电炉消耗的功率二、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、如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为1.5Ω B.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为3.0W D.电源内部消耗功率为1.5W8、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9、下面关于交变电流的说法中正确的是（）A.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是有效值B.跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值C.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的最大值D.用交流电表测定的读数值是交流电的瞬时值10、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，结合上述材料，下列说法正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的三、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）某实验小组的同学在用多用电表测量一阻值为几百欧姆的电阻（1）将以下的操作中正确的选出并进行正确的排序，将序号填在横线上______A．将两表笔直接短接，调节欧姆调零旋钮，使表盘的指针指在最右端的零刻度线处，将两表笔断开B．将两表笔与待测电阻的两端良好接触，读出欧姆表的读数即待测电阻的阻值，将两表笔断开C．将选择开关旋至欧姆表“×100”挡位D．将选择开关旋至欧姆表“×10”挡位E．将选择开关旋至“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出（2）图中表盘的读数为______12．（12分）通过某电阻的周期性交变电流的波形如图所示，求该交流电的有效值I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）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L14．（16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15．（12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

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】磁感线与导体棒垂直，那么导体切割磁感线的有效长度与速度垂直，所以回路中产生的感应电动势：磁感线与导体棒垂直，导体棒受到安培力的有效长度为电流流过的长度：B正确，ACD错误。故选B。2、A【解题分析】A．根据和分析，B板右移时，d增大，则C减小，故电势差增大，故张角增大，故A正确；B．A板向右移动，d减小，则C增大，故电势差减小，故张角减小，故B错误；C．当AB间插入电介质时，C增大，则电势差减小，故张角减小，故C错误；D．减小电荷量时，C不变，则电势差减小，故夹角减小，故D错误。故选A。3、A【解题分析】A．电流向下时，指针在0刻线左侧，弹力向右，则说明电流受安培力向左，由左手定则知，磁场垂直于纸面向外，故A正确；BC．仅磁场改变或仅改变电流方向，由左手定则可知受力向右，则弹力向左，指针将在右侧静止，故BC错误；D．同时改变磁场和电流的方向，安培力方向仍向左，故指针仍在0刻度左边静止，故D错误。故选A。4、A【解题分析】在平行板电容器两极板间插入电介质，根据电容的决定式C=，可知电容C增大，因切断电源，则两极板所带电荷量Q一定，由电容的定义式C=Q/U得知，U减小，所以静电计指针偏角减小，根据E=U/d知电场强度E减小，故A正确，BCD错误；故选A.【题目点拨】本题的解题关键是要掌握电容的决定式C=和电容的定义式C=Q/U，并抓住电容器的电量不变进行分析5、D【解题分析】本题是含容电路的动态分析与带电粒子运动相结合的问题，运用闭合电路欧姆定律和类平抛运动的知识可进行求解【题目详解】设板间场强为，粒子的电荷量是，板间间距为，则粒子在板间运动时：、A：由电路图知，极板M带负电、极板N带正电，板间场强的方向向上，重力不计的带电粒子向下偏转，粒子带负电．故A项错误B：由于R2与平行金属板串联，稳定时此支路断路，调节R2对电路无影响；减少R2，平行板两端的电压不变，板内场强不变，粒子运动情况不变，仍打在O点．故B项错误CD：增大R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压减小，板内场强减小，粒子在电场中的运动时间变长．减少R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压增大，板内场强增大，粒子在电场中的运动时间变短，粒子将打在O点左侧．故C项错误，D项正确6、D【解题分析】对于电炉电路和电动机电路，焦耳定律都适用，欧姆定律适用于电炉，不适用于电动机；根据欧姆定律研究电炉两端的电压；电动机两端的电压大于电流与电阻的乘积【题目详解】设电流为I，则电炉两端电压U炉=Ir，电动机两端电压U机＞Ir，所以U机＞U炉．即电动机两端电压大于电炉两端电压，故A错误．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用．根据焦耳定律Q=I2rt，得，电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等．故B错误．电动机消耗的电能一部分转化为内能，另一部分转化为机械能，电炉消耗的电能全部转化为内能，而相等时间内它们产生的热量相等，则在相同的时间内，电动机消耗的电能大于电炉消耗的电能，电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率．故D正确．电动机输出的功率IU机-I2r与电炉消耗的功率I2r无法比较，选项C错误；故选D【题目点拨】明确电动机工作时电功只能用W=UIt求，电热只能用焦耳定律求；电炉工作时，电热等于电功，W=UIt=I2rt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、AD【解题分析】A．R的阻值为选项A正确；B．由图像可知，电源电动势为E=3V内阻为选项B错误；C．电源的输出功率为P=UI=1.5×1W=1.5WD．电源内部消耗功率为选项D正确故选AD。8、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;9、AB【解题分析】A．给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是有效值，选项A正确；B．跟交变电流有相同热效应的直流电的数值是交变电流的有效值，选项B正确；C．交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的有效值，选项C错误；D．用交流电表测定的读数值是交流电的有效值，选项D错误；故选AB.【题目点拨】本题考查了有关交流电的基础知识，正确理解交流电瞬时值、最大值、平均值、有效值的含义，设备上数值，电表读数，公式中的值均是有效值10、ABD【解题分析】A．根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，故A正确；B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故B正确；C．由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，故C错误；D．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故D正确。故选ABD。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.DABE②.220Ω【解题分析】(1)测阻值约为几百欧姆的电阻Rx，应选择×10挡，然后进行欧姆调零，用欧姆表测待测电阻阻值，读出其示数，最后要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上，因此合理的实验步骤是：DABE；(2)欧姆表指针示数与对应挡位的乘积是欧姆表示数，欧姆表选择×10挡，由图示表盘可知，被测电阻阻值为22×10=220Ω；12、【解题分析】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：，代入数据得