2023-2024学年陕西省西安市第四十六中学高二物理第一学期期末监测试题含解析

2023-2024学年陕西省西安市第四十六中学高二物理第一学期期末监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，一端开口、另一端封闭的玻璃管水平放置，管内用水银柱封闭了一定量的气体．按图示方式缓慢旋转玻璃管至竖直状态，该气体的（）A.压强增大，体积减小B.压强减小，体积减小C.压强增大，体积增大D.压强减小，体积增大2、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3、关于热力学温标和摄氏温标（）A.某物体摄氏温度10℃，即热力学温度10KB.热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃C.热力学温度升高1K小于摄氏温度升高1℃D.热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等4、如图所示，A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为()A.＝1B.＝2C.＝D.＝5、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（）A. B.C. D.6、如图所示，单匝闭合金属线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为，线框中的最大感应电动势为，从线框平面与磁场平行时刻开始计时，下面说法正确的是A.当穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为B.图示位置磁通量变化率为零C.线框转动的角速度为D.线框在图示位置感应电流的方向为二、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、如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝)，面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是：（）A.0～t1时间内P端电势高于Q端电势B.0～t1时间内电压表的读数为C.t1～t2时间内R上的电流为D.t1～t2时间内圆形线圈中感应电流的方向为逆时针8、如图所示，绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体．劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与小物体接触（未固定），弹簧水平且无形变．O点左侧有竖直向下的匀强电场，电场强度为．用水平力F缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0，物体与水平面间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g．则（）A.撤去F后，物体回到O点时速度最大B.撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为C.物体离开弹簧时速率为D.撤去F后系统产生的内能为4µmgx09、在如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整过程图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.图乙中图线a是电压表的示数随电流表示数变化的图线B.电源内阻为ΩC.电源的最大输出功率为WD.滑动变阻器的最大功率为W10、如图所示，分界线MN上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为B1和B2，一质量为m，电荷为q的带电粒子（不计重力）从O点出发以一定的初速度v0沿纸面垂直MN向上射出，经时间t又回到出发点O，形成了图示心形图案，则A.粒子一定带正电荷B.MN上下两侧的磁场方向相同C.MN上下两侧的磁感应强度的大小B1:B2=1:2D.时间三、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）某学生实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：多用电表、电压表（量程5V，内阻十几kΩ）、滑动变阻器（最大阻值5kΩ）、导线若干（1）将多用电表档位调到电阻“×100Ω”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行____________；（2）将图中多用电表的红表笔和_______(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端；（3）若多用电表档位调到电阻“×100Ω”档测量，指针偏转角度过小，应换_________档（填“×10Ω”或“×1K”）（4）换档后重新进行（1）的步骤后，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示．多用电表的读数为____KΩ。12．（12分）在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0．8m，直径小于1mm，电阻大约为4Ω．实验主要步骤如下，请填写其中的空白部分或按要求连线：(1)用米尺测量金属导线的长度，测3次，求出平均值L；(2)在金属导线的3个不同位置上用_______测量直径，求出平均值d；(3)用伏安法测量金属导线的电阻R．现有器材：直流电源（电动势约4．5V，内阻很小），电流表A1（量程0～0．6A，内阻0．125Ω），电流表A2（量程0～3．0A，内阻0．025Ω），电压表V（量程0～3V，内阻3kΩ），滑动变阻器R0（最大阻值10Ω），开关S、导线若干①如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是_______；②其实验电路原理图如下，你认为应该选择那种________（甲或乙）方法，并在实物图上画线连接成实验电路________(4)根据上述测得的金属导线长度L，直径d和电阻R，由电阻率的表达式ρ=_______算出该金属的电阻率四、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、A【解析】水平位置时的气体的压强：P1=P0；开口向上的竖直位置的压强：P2=P0+ρgh；可知随向上竖起的过程中，气体的压强增大，体积减小，故A正确，BCD错误；故选A2、B【解析】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3、D【解析】详解】A．某物体摄氏温度10℃，即热力学温度(273+10)K=283K，选项A错误；BCD．热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等，则热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃，选项BC错误，D正确；故选D。4、D【解析】A、B两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的，根据知产生的电动势也是相等的，根据电阻，则A、B的电阻之比为2:1，再根据欧姆定律，可得电流之比为，故D对，故选D点睛：根据判断电动势的变化，在利用闭合电路欧姆定律求电流，但要弄清楚的是电阻随半径的增大而增大5、D【解析】由图可知，0-1s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0-1s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，1-2s内电路中的电流为顺时针，2-3s内，电路中的电流为顺时针，3-4s内，电路中的电流为逆时针，由可知，电路中电流大小恒定不变故选D考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律【名师点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，注意图线的斜率等于磁感应强度的变化率，斜率的符号能反映感应电流的方向，知道这些才能准确的利用楞次定律进行判定6、C【解析】矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量最小时，磁通量变化率最大；并根据，即可求得角速度的关系式；【详解】A、矩形线圈在磁场中转动，穿过的磁通量发生变化，线圈从垂直中性面开始计时，则产生感应电动势的瞬时表达式为，当磁通量为的时刻，则，所以线框中的感应电动势为，故A错误；B、图示位置磁通量为零，磁通量变化率最大，故B错误；C、根据，即可求得角速度的关系式，故C正确；D、根据右手定则可得线框在图示位置感应电流的方向为，故D错误；故选C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、AC【解析】根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，由闭合电路欧姆定律求电路电流，根据欧姆定律求电压表的读数；根据楞次定律判断感应电流方向，从而确定PQ端电势的高低【详解】A．0～t1时间内，磁通量增大，根据楞次定律感应电流沿逆时针方向，线圈相当于电源，上端正极下端负极，所以P端电势高于Q端电势，故A正确；B．0～t1时间内线圈产生的感应电动势，电压表的示数等于电阻R两端的电压,故B错误；C．t1～t2时间内线圈产生的感应电动势，根据闭合电路的欧姆定律，故C正确；D．t1～t2时间内，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流沿顺时针方向，故D错误；故选AC.【点睛】解决本题关键掌握法拉第电磁感应定律，并用来求解感应电动势大小．题中线圈相当于电源，可与电路知识进行综合考查第II卷（非选择题8、BC【解析】A.撤去F后，物体回到O之前水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，当弹簧的弹力与滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反时，加速度为零，速度最大．故A错误B.撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：物体的加速度为故B正确C.物块进入电场区域后，受到的电场力：所以在竖直方向上，物块受到的支持力：此时物体受到的摩擦力：物块此时的加速度：物块进入电场的区域后竖直方向的摩擦力不变，物块做匀减速直线运动，位移为：x=4x0-x0=3x0由运动学的公式：可得物体离开弹簧时速率为：故C正确D.物块进入电场前受到的摩擦力：，物块进入电场区域后受到的摩擦力：，所以撤去F后系统产生的内能为：故D错误9、AC【解析】A．将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，R1的电压和电源的内电压增大，则R2的电压减小，所以电压表V1的示数增大，电压表V2的示数减小，可知图线b反映的是电压表V1的示数随电流的变化，图线a反映的是电压表V2的示数随电流的变化，故A正确。B．根据闭合电路欧姆定律得电压表V2的示数为：U2=E-I（R1+r）①由图线a的斜率大小等于R1+r，由图知：图线b的斜率等于R1，则有：则电源的内阻为r=5Ω，故B错误；C．图线a延长与U轴截距为电源的电动势E=6V，当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，最大的输出功率为：故C正确；D．把R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，滑动变阻器的最大功率为：故D错误；故选AC。10、BD【解析】A.题中未提供磁场的方向和绕行的方向，所有不能用洛仑兹力充当圆周运动的向心力的方法判定电荷的正负，故A错误；B.粒子越过磁场的分界线MN时，洛仑兹力的方向没有变，根据左手定则可知磁场方向相同，故B正确；C.设上面的圆弧半径是r1，下面的圆弧半径是r2，根据几何关系可知r1:r2=1:2；洛仑兹力充当圆周运动的向心力，解得：，所以B1:B2=r2:r1=2:1，故C错误；D.由洛仑兹力充当圆周运动的向心力，周期T=2πr/v，得；带电粒子运动的时间t=T1+T2/2=，由B1:B2=2:1得t=，故D正确故选BD.点睛：带电粒子在磁场中的绕行方向相同未知，磁场的方向未知，所有不能用洛仑兹力充当圆周运动的向心力的方法判定电荷的正负；粒子越过磁场的分界线MN时，洛仑兹力的方向没有变，但是半径不同，所以磁场方向相同，强度不同；由图可确定半径之比，根据磁感强度与半径的关系可求磁感强度之比．由带电粒子运动时间与周期的关系，结合磁感强度之比可求运动总时间三、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.欧姆调零②.1③.×1K④.19.0KΩ【解析】由题中“某学生实验小组利用如图所示电路进行实验”可知，本题考查多用电表的使用，根据多用电表的使用要求可分析本题。【详解】(1)[1]每次用欧姆档，需要先将红表笔和黑表笔短接，再进行欧姆调零；(2)[2]红正黑负,电流从红表笔流入黑表笔流出,电流从电压表正接线柱流入,故红表笔接触1;(3)[3]若多用电表档位调到电阻“×100Ω”档测量，指针偏转角度过小，则说明档位选择过小，应选大档位，故选×1K；(4)根据电表示数可知，电阻为19.0。12、①.螺旋测微器（千分尺）②.电流表A1③.甲④.⑤.【解析】金属导线的直径由螺旋测微器测量；选择器材需安全、精确，通过金属导线的电阻的额定电流确定出电流表的量程．通过比较金属导线的电阻与电流表内阻和电压表内阻的关系，确定电路的选择，若金属导线的电阻远小于电压表的内阻，采取外接法，若金属导线的内阻远大于电流表的内阻，采用内接法．根据题意，结合电阻定律R＝ρ，即可求解【详解】（2）金属导线的直径很小，因此通过螺旋测微器测量；（3）①电压表的量程是3V，则金属导线的最大电流，要求测量误差较小，应该选用的电流表A1；②金属导线的电阻R=4Ω，由于R≪RV，故应选电流表外接法．即选择甲图③根据电路图，连接实物图，注