2023年广东省东莞市高级中学物理高二上期末监测试题含解析

2023年广东省东莞市高级中学物理高二上期末监测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、额定电压都是110V、额定功率PA=110W和PB=40W的电灯两盏，若接在电压是220V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是（）A. B.C. D.2、如图所示，把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转｡发现这个实验现象的物理学家是（）A.牛顿 B.爱因斯坦C.奥斯特 D.居里夫人3、2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描F随h变化关系的图像是（）A. B.C. D.4、根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去．现要提高电磁炮的发射速度，你认为下列方案在理论上可行的是()A.增大磁感应强度B的值B.增大电流I的值C.减小磁感应强度B的值D.改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行5、如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么（）A.加速度为零B.加速度恒定C.加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心D.加速度大小不变，方向时刻指向圆心6、一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生的交变电动势的瞬时表达式为，则A.该交变电动势的频率为2HzB.时刻线圈平面与磁场平行C.时，e达到最大值D.在1s时间内，线圈中电流方向改变100次二、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、一带电质点从图中A点竖直向上以速度射入一水平方向的匀强电场中，质点运动到B点时，速度方向变为水平，已知质点质量为，带电荷量为，A、B间距离为，且AB连线与水平方向成角，质点到达B点后继续运动可达与A点在同一水平面上的C点（未画出），则（）A.质点在C点的加速度大小为B.匀强电场的电场强度大小为C.质点在B点的速度大小为D.从A到C的过程中，带电质点的电势能减小了8、霍尔传感器测量转速的原理图如图所示，传感器固定在圆盘附近，圆盘上固定4个小磁体．在a、b间输入方向由a到b的恒定电流，圆盘转动时，每当磁体经过霍尔元件，传感器c、d端输出一个脉冲电压，检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速．关于该测速传感器，下列说法中正确的有A.图示位置时刻c点电势高于d点电势 B.圆盘转动越快，输出脉动电压峰值越高C.c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍 D.增加小磁体个数，传感器转速测量更准确9、如图，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个完全相同的带电粒子，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，abc是三个粒子射出磁场的位置．若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（）A.从a处射出的粒子动能最大B.从c处射出粒子速率最大C.从c处射出的粒子在磁场中运动时间最短D.从三个位置射出的粒子做圆周运动的周期Ta＜Tb＜Tc10、空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L．一正方形导体框边长也为L，开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图所示．由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场．若导体框中的感应电流为，两点间的电压为，感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，、随时间的变化规律正确的是（）A. B.C. D.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）小组中的一个同学按如图电路进行实验，测量对象为一节干电池.他依据所测得的数据描得如图所示U-I图象.(1)在连接线路前，有如下器材供选用，其中应选用的器材是____________A．标称为“3A0.05Ω”的电流表B．标称为“0.6A0.25Ω”的电流表C．标称为“3V800Ω”的电压表D．标称为“3V3000Ω”的电压表E．标称为“1.0A200Ω”的滑动变阻器F．标称为“1.0A50Ω”的滑动变阻器12．（12分）在测金属丝电阻率的实验中，回答下列问题。(1)测得某金属丝的有效长度为L，直径为d，两端的电压为U，通过它的电流为I，可以得到该金属丝的电阻率______（用题中所给的物理量符号表示）。(2)若金属丝的电阻约为5Ω，电流表内阻约为1Ω，电压表内阻约为1kΩ，则实验中应该将电流表______（填“内接”或“外接”）。(3)若实验中采取电流表内接法，则金属丝电阻率实际测量值______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。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，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14．（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、C【解析】由P=和已知条件可知RA＜RB对于A电路，由于RA＜RB，所以UB>110V，B灯烧毁，两灯不能正常发光，对于B电路，由于RB>RA，A灯又并联变阻器，并联电阻更小于RB，所以UB>110VB灯烧毁，对于C电路，B灯与变阻器并联，电阻可能等于RA，所以可能有UA=UB=110V两灯可以正常发光，对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UA=UB=110V两灯可以正常发光，比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为(IA－IB)×110，而D电路中变阻器功率为(IA+IB)×110，所以C电路消耗电功率最小。故选C。2、C【解析】奥斯特把一条非常细的铂导线放在一根用玻璃罩罩着的小磁针上方，接通电源的瞬间，发现磁针跳动了一下。这一跳，使奥斯特喜出望外，接下来奥斯特花了三个月，作了许多次实验，发现小磁针在电流周围都会偏转。从而证明了通电导线周围存在磁场。故是奥斯特发现的电流磁效应，C正确，ABD错误。故选C。3、D【解析】根据万有引力定律可得可得h越大，F越小，且F与h不是线性关系，ABC错误，D正确。故选D。4、B【解析】电磁炮就是在安培力的作用下运动，要想提高炮弹的发射速度，即增大安培力的大小，所以可适当增大电流或磁感应强度．故A正确，B正确，C错误；当改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行时，由左手定则可知，电磁炮受的安培力方向竖直向下，在前进方向上合力为零，根据由牛顿运动定律可知，电磁炮的运动状态不会改变，故D错误考点：本题考查磁场对通电直导线的作用、左手定则、安培力、牛顿运动定律以及应用这些知识解决实际问题的能力5、D【解析】A．木块做匀速圆周运动，速度方向时刻在变化，速度在改变，加速度一定不为零，A错误；BCD．木块做匀速圆周运动，加速度方向始终指向圆心，大小不变，方向时刻改变，故BC错误，D正确故选D。6、A【解析】A．根据得：根据可得：故A正确；B．当时线圈平面跟磁感线垂直，磁通量最大，磁通量变化率为0，故B错误；C．当时，产生的交变电动势的瞬时值为：故C错误；D．线圈通过中性面，线圈中电流方向改变；又因为周期为，所以在1s时间内，线圈通过中性面4次，线圈中电流方向改变4次，故D错误；故选A。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、BCD【解析】将质点运动分解为水平方向和竖直方向，在水平方向上受电场力做匀加速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动，根据匀变速直线运动的平均速度公式求出vA、vB的大小；根据等时性，求出水平方向上的加速度与竖直方向上的加速度关系，从而得出电场强度的大小．再对水平方向运用动能定理和运动学推论求解A到C的过程中，带电质点的电势能减小．根据牛顿第二定律求解质点在C点的加速度大小【详解】A．质点在C点的加速度大小

，故A错误；B．由于两分运动的时间相同即：竖直方向上的时间：；在水平方向上有：vB=at；所以有：；又，解得：，故B正确；C．由题意可知，质点的运动是竖直方向和水平方向的匀变速直线运动，因此在竖直方向上有：Lsin37°=t；在水平方向上有：Lcos37°=t；由上两式得：tan37°=；可得：，故C正确；D．从A到B，对于水平方向，根据能量守恒可知：带电质点的电势能减小为；由于质点在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动，由推论可知：AC间的水平距离等于AB间水平距离的4倍，由W=qEd，可知从A到C的过程中电场力做功是从A到B的过程电场力做功的4倍，所以从A到C的过程中，带电质点的电势能减小为△Ep2=4△Ep1=，故D正确；故选BCD8、CD【解析】A．霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向上表面偏转，即c点，所以d点电势高于c点，故A错误；B．最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽厚分别为a、b、c，有所以输出脉动电压峰与圆盘转动快慢无关，故B错误；C．当小磁体靠近霍尔元件时，就是会产生一个脉冲电压，因此c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转动频率的4倍，即为转速的4倍，故C正确；D．当增加小磁体个数，传感器c、d端输出一个脉冲电压频率变高，那么传感器转速测量更准确，故D正确。故选CD。9、BC【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，根据，可得：，粒子的动能Ek＝mv2，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子速率最小，c粒子速率最大．c粒子动能最大．故A错误，B正确．由于粒子运动的周期及可知，三粒子运动的周期相同，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，故C正确、D错误．故选BC10、AD【解析】在ab边到e点的过程中，ab边切割磁感线的有效长度减小，则产生的感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，且感应电流沿逆时针方向，为正．A．b两点的电压为为负值，大小为电动势的且均匀减小；ab边越过e点后，在cd边接触磁场之前，线框中磁通量不变，则没有感应电动势和感应电流，之后，cd边切割磁感线，产生顺时针方向的感应电流，并逐渐减小，仍为负值，大小为电动势的且均匀减小，故AD正确，BC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.BDF②.1.48③.1.60【解析】(1)根据电路图、电源电动势电路最大电流选择实验器材(2)电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻【详解】(1)由U-I图象可知，电路最大电流约为0.3A，因此电流表选B，由图示实验电路可知，实验误差是由电压表分流造成的，电压表内阻越大，实验误差越小，因此电压表选D，为方便实验操作，滑动变阻器应选F(2)由U-I图象结合可知，图象与纵轴交点坐标为1.48，则电源电动势E=1.48V；电源内阻.【点睛】伏安法测电源电动势与内阻，相对于电源来说，电流表采用外接法时，电压表内阻越大，实验误差越小.12、①.②.外接③.偏大【解析】(1)[1]根据电阻定律有所以可得(2)[2]由题中数据可知故应采用电流表外接法；(3)[3]若采用内接法，因为金属丝的电阻较小，由于电流表的