2023-2024学年四川省资阳市乐至县宝林中学物理高二上期末监测试题含解析

2023-2024学年四川省资阳市乐至县宝林中学物理高二上期末监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，在直角三角形abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠B=60，∠B=90°，边长ac=L，一个粒子源在a点将质量为m，电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是()A. B.C. D.2、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，当所带电荷量分别q1和q2，其间距为r时，它们之间静电力的大小为，式中k为静电力常量。在国际单位制中，k的单位是（）A.N·m2/C2 B.C2/(N·m2)C.N·m2/C D.N·C2/m23、如图金属圆环P沿着速度ν方向运动，且P中通以如图所示电流，则眼睛看到的金属环L和R的电流方向是A.都是顺时针 B.都是逆时针C.L顺时针，R逆时针 D.L逆时针，R顺时针4、关于电流，下列说法中正确的是()A.通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B.电子运动的速率越大，电流越大C.因为电流有方向，所以电流是矢量D.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大5、下述说法中正确的是（）A.根据E=，可知电场中某点的场强与电场力成正比B.根据E=，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比C.根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强D.电场线就是点电荷在电场中运动轨迹6、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.极板带电量将增加C.P点的电势将降低D.极板间的场强不变二、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，匀强电场中O、A、B、C四个点恰好构成一个正三棱锥，边长为6cm．已知A点电势为6V、B点电势为9V、C点电势为3V，则下列说法正确的是（）A.O点的电势为6VB.电场方向平行于直线ACC.电场强度大小100V/mD.将正电荷从O移动到B，电势能减小8、如图所示，一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中沿图中轨道运动，中央是一薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（）A.粒子的动动方向是abcdeB.粒子带正电C.粒子的运动方向是edcbaD.粒子在下半周期比上半周期所用时间长9、如图为某款电吹风的电路图，为四个固定触点。可动的扇形金属触片可同时接触两个触点。触片处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态。和分别是理想变压器的两个线圈的匝数。该电吹风的各项参数如下表所示。下列说法正确的是（）热风时输入功率冷风时输入功率小风扇额定电压正常工作时小风扇输出功率A.吹冷风时触片与触点、接触B.变压器原副线圈的匝数比C.可由表格中数据计算出小风扇的内阻为D.若把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时的功率将变小，吹冷风时的功率不变10、如图所示，足够长且间距为L的平行光滑金属导轨水平放置。垂直于导轨放量一根质量为m金属棒，金属棒与导轨接触良好。导轨左端接一阻值为R电阻，其它电阻不计整个装置处于竖直方向磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动，若整个运动过程中通过电阻的电荷量为q。则金属棒在整个过程中A.做匀减速直线运动 B.克服安培力做功C.发生的位移为 D.发生的位移三、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）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为_____mm12．（12分）将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，通过前期查阅相关资料，得知其电动势约为1.3~2.0V，内阻约为400~800Ω．某兴趣小组为了精确测量水果电池的电动势和内阻利用滑动变阻器R(0-3kΩ)，毫安表满偏电流3mA，电阻约10Ω)电压表(量程0-2.0V，电阻约1000Ω)，开关导线等设计了如图甲、乙两种实验电路(1)为了使结果更加精确，本实验应该选择_________图的电路(填“甲”或“乙”).(2)按照所选电路进行实验，得到多组电压表示数U和电流表示数I，并记录在下表内.序号12345678电压1.281.080.890.750.640.420.400.18电流0.470.841.231.481.691.872.132.52请根据测量数据在答题卡的坐标纸中描出第5、6组数据，并作出U-I图线________.(3)根据U-I图像，可知此水果电池的电动势为________V，内阻为______Ω(结果保留三位有效数字).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L15．（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、A【解析】根据题意可知，当速度方向沿着方向并且圆弧与相切，此时粒子的运动时间最长，如图所示，设半径为，根据三角形相关知识可知：则：则：整理可以得到：由于，整理得到：故选项A正确【点睛】考查电场力与洛伦兹力，及向心力，并运用牛顿第二定律来解题，同时结合几何关系来确定已知长度与半径的关系．本题关键之处是画出正确的运动图2、A【解析】本题考查国际单位制的转化。【详解】ABCD.由库仑力公式可知：则k的单位为N·m2/C2，故A正确BCD错误。故选A。3、D【解析】P沿着速度方向运动，其磁场在L、R中产生磁通量的变化，根据楞次定律即可确定L和R中的电流方向；【详解】根据安培定则可知，P中产生的磁场沿导线向里，同时P靠近L，远离R，则根据楞次定律增反减同可知，L中电流为逆时针，R中电流为顺时针，故D正确，ABC错误【点睛】本题考查楞次定律的应用，注意分析磁通量的变化是解题的关键，本题也可以利用“来拒去留”规律分析感应电流磁场的方向，再判断电流方向4、D【解析】根据I=q/t可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大，选项A错误；根据I=nesv可知，电子运动的速率越大，电流不一定越大，选项B错误；电流有方向，但是电流是标量，选项C错误；根据I=q/t可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，选项D正确；故选D.5、B【解析】A．E＝是定义式，场强大小由电场本身决定，与试探电荷的受力无关，选项A错误；B．E＝是决定式，点电荷产生的电场场强大小与形成电场的点电荷的电荷量成正比，选项B正确；C．场强的叠加遵循平行四边形定则，合场强大于等于两个分场强之差，小于等于两个分场强之和，不一定大于分场强，选项C错误；D．电场线是人为想象出来用来模拟静电场的曲线，并不表示粒子运动的轨迹，选项D错误。故选B。6、C【解析】AD．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动，故A错误；B．由可知电容器的电容减小，由于电势差不变，根据可知电容器极板带电量减小，故B错误；C．场强减小，而点与下极板间的距离不变，则由公式可知点与下极板间电势差将减小，而点的电势高于下极板的电势，则知点的电势将降低，故C正确。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】求解BC中点的电势，可知A点电势等于BC中点的电势，由此可找到等势面，从而确定场强的方向，根据E=U/d确定场强的大小；正电荷在高电势点电势高.【详解】因BC中点的电势为，可知过A点以及BC中点和O点的平面为等势面，可知O点的电势为6V，选项A正确；电场线与等势面正交，可知电场方向垂直于A点与BC中点的连线，即沿BC方向，选项B错误；电场强度大小为，选项C正确；O点电势低于B点，可知将正电荷从O移动到B，电势能增加，选项D错误；故选AC.【点睛】本题关键是找到等势点，作出等势线．利用电场线与等势面相互垂直的关系作出电场线，分析时还要抓住对称性8、BC【解析】带电粒子在磁场中由洛伦兹力充当向心力而做匀速圆周运动，则由可得：，可见粒子的轨迹半径与速率成正比；因粒子在穿过板后速度减小，则粒子的半径减小，故说明粒子是由下向上穿过绝缘板，故运动方向为edcba；故A错误，C正确；粒子受力指向圆心，则由左手定则可知粒子应带正电，故B正确．因粒子转动的周期，在转动中磁感应强度及质量没有变化，故周期不变，而由图可知，粒子在上下都经过半个周期，时间相等；故D错误9、AB【解析】A．当电吹风机送出来的是冷风时，电路中只有电动机自己工作，触片P与触点b、c接触。故A正确；B．根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系故B正确；C．小风扇消耗的功率转化为机械功率和线圈上的热功率，因未说明小风扇的效率，所以不能计算小风扇的内阻。60Ω是风扇消耗的电能全部转化为内能时的电阻。故C错误；D．根据公式可知，电源电压不变，电阻越小，电功率越大；所以把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时的功率将变大。故D错误。故选AB。10、BD【解析】A.设导体棒的速度为时，其安培力为因此安培力随时间减小，故金属棒做加速度减小的减速运动，A错误；B.对导体棒，由动能定理可得，其克服安培力做功为CD.由可得，金属棒发生的位移为故C错误，D正确；故选BD。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、15【解析】游标卡尺主尺读数为，游标读数为，所以最终读数为，即为物体的长度。12、①.甲②.③.1.50④.500【解析】(1)根据题意与实验原理选择实验电路.(2)根据坐标系内描出的点作出图象.(3)电源U-I图象与纵轴交点坐标值为电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻.【详解】(1)水果电池内阻较大，为减小实验误差，电流表应采用外接法，应选择图甲所示电路图(2)根据表中实验数据描出对应点，然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：(3)由图示电源U-I图象可知，电源电动势：E=150V，电源内阻：.【点睛】本题根据闭合电路欧姆定律，用伏安法可测量电源的电动势和内阻，注意水果电池具有电动势小，内阻大的特点；同时掌握应用图象法分析实验数据的基本方法.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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求