2024届湖北省华中师大附中物理高二第一学期期中监测试题含解析

2024届湖北省华中师大附中物理高二第一学期期中监测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，直线b为电源的U－I图像，直线a为电阻R的U－I图像，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别是（）A．电源的输出功率为6WB．电源的输出功率为2WC．电源的效率为33.3%D．电源的效率为66.7%2、如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料．ABCD面带正电，EFGH面带负电．从ABCD面上的小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴，最后分别落在BCGF面上的1、2、3三点，则下列说法正确的是A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动B．三个液滴落到底板时的速率相同C．液滴3在真空盒中的运动时间最长D．三个液滴在真空盒中的运动时间一定相同3、一个带正电荷量为q，质量为m的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑，小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动．现在竖直方向上的加如图所示的匀强电场，若仍从A点由静止释放该小球，则（）A．小球仍恰好能过B点B．小球不能过B点C．小球通过B点，且在B点与轨道之间的压力不为0D．以上说法都不对4、在长直导线AB附近，有一带正电的小球由绝缘线悬挂在M点，如下图所示，当导线中有恒定电流通过时，下列说法中正确的是（）A．小球受到垂直纸面向里的磁场力B．小球受到垂直纸面向外的磁场力C．小球受到垂直于AB向右的磁场力D．小球不受磁场力的作用5、如图所示的电路中，电源内阻不计，，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C带电荷量为；当开关S断开且电路稳定时，电容器C带电荷量为，则（）A． B．C． D．6、如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长直通电导线，电流的方向垂直纸面向里，以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点，连线ac和bd是相互垂直的两条直径，且b、d在同一竖直线上，则A．c点的磁感应强度的值最小B．b点的磁感应强度的值最大C．b、d两点的磁感应强度相同D．a、b两点的磁感应强度相同二、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，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E，在第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，有一个带电粒子（重力不计）以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45∘射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限，已知OP之间的距离为dA．带电正荷B．在电场中运动的时间为dC．在磁场中做圆周运动的半径为2D．在磁场中运动半周8、关于电磁阻尼和电磁驱动，下列说法中正确的是()A．电表线圈骨架用铝框是利用了电磁驱动B．在运输微安表时，用导线把表头的两接线柱相连是利用了电磁阻尼保护指针C．变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠成是利用了电磁驱动D．交流感应电动机是利用了电磁驱动9、电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是（）A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．当R增大时，路端电压也增大C．当干路电流I增大时，路端电压也增大D．因为U=E-Ir，所以当I增大时，路端电压减小10、如图在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止．若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是()A．物块滑到b点时的速度为B．c点与b点的距离为C．物块滑到b点时对b点的压力是3mgD．整个过程中物块机械能损失了mgR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）请在右图方框中画出“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实验电路图，采用该电路图实验时其测量结果比实际真实值________（填“偏大”、“偏小”、“不变”）12．（12分）要测绘额定电压为2V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电源E（电动势3.0V，内阻可不计）B．电压表V1（量程为0～3.0V，内阻约2kΩ）C．电压表V2（0～15.0V，内阻约6kΩ）D．电流表A1（0～0.6A，内阻约1Ω）E.电流表A2（0～100mA，内阻约2Ω）F.滑动变阻器R1（最大值10Ω）G.滑动变阻器R2（最大值2kΩ）（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择__________，电流表应选择__________，滑动变阻器应选择__________（填各器材的序号）（2）为提高实验精度，请你在虚线框中设计实验电路图_________．（3）实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U﹣I图象如图所示，则该小电珠的额定功率是________W，小电珠电阻的变化特点是_________________________．四、计算题：本题共2小题，共26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）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，极板长l=80cm，两板间的距离d=40cm电源电动势E=40V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω，闭合开关S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度水平向右射入两板间，该小球可视为质点．若小球带电量q=1×10－2C，质量为m=2×10－2kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表．若小球恰好从A板右边缘射出(g取10m/s2)．求（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多少？（2）此时电流表、电压表的示数分别为多少？（3）此时电源的输出功率是多少？14．（16分）直流电动机是一种使用直流电的动力装置，是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的。如图所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分（定子）装了一对磁极，旋转部分（转子）装设圆柱形铁芯，将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴OO'转动。线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接。定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图25所示（侧面图）。已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L，其它部分质量不计，线框总电阻为R。电源电动势为E，内阻不计。当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，线框所处位置的磁感应强度大小均为B。忽略一切阻力与摩擦。求：（1）闭合开关后，线框转动达到稳定时的速率；（2）当电动机接上负载后，相当于线框受到恒定的阻力，阻力不同电动机的转动速率也不相同。求：ab、cd两根杆的转动速率v多大时，电动机的输出功率P最大。15．（12分）如图所示，一电荷量q=3×10-5C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点。电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°。已知两板相距d=0.1m，电源电动势=15V，内阻r=0.5Ω，电阻R1=3Ω，R2=R3=R4=8Ω。g取10m/s2，已知，。求：（1）电源的输出功率；（2）两板间的电场强度的大小；（3）带电小球的质量。

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、D【解题分析】

AB、由图象可知电源的电动势E=3V，短路电流为6A，由两图象的交点可知该电源和该电阻组成闭合电路时路端电压为：U=2V，电流为：I=2A，电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率，根据P=UI得：，AB错误．CD、电源的效率为：，C错误D正确．2、D【解题分析】

由题意知真空盒内有水平向右的电场，正电荷在电场中受到向右的电场力，不可能做平抛运动；根据液滴的受力情况，运用运动的分解法，由牛顿第二定律和运动学公式结合进行分析．【题目详解】三液滴在竖直方向做自由落体运动，在水平方向在电场力作用下做匀加速直线运动，在水平方向做的不是匀速直线运动，因此三液滴在真空盒中做的不是平抛运动，故A错误；对液滴，由动能定理得：qEx+mgy=mv2-mv02，解得：，由图示可知：x3＞x2＞x1，由此可知，三液滴落到底板上时的速度不同，故B错误；三液滴在竖直方向做自由落体运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，选项C错误，D正确；故选D.【题目点拨】本题考查带电粒子在电场和重力场中的运动规律分析，要注意明确小球同时参与两个运动，要注意应用运动的合成和分解规律进行分析求解．3、A【解题分析】

没有电场时，最高点速度设为v，则又根据机械能守恒定律解得加上电场时，恰好过最高点需要的速度设为v′，则解得而由动能定理得解得说明小球仍恰好能过B点，球与轨道间无作用力。故选A。4、D【解题分析】试题分析：当导线中有电流通过时，导线周围会产生磁场，而电荷在磁场中不运动，故不会产生洛伦兹力的作用，所以小球不受磁场力，选项D正确．考点：洛伦兹力的条件．5、A【解题分析】

开关断开稳定时，电路中没有电流，电容器的电压等于电源的电动势，即为开关闭合稳定时，电容器的电压等于电阻R2两端的电压，则有对于给定电容器，电容不变，由得故A正确。6、A【解题分析】用安培右手螺旋定则判断通电直导线在abcd四个点上所产生的磁场方向，如图所示：

c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加后将变小，故A正确；b点有向上的磁场,还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，合磁场方向向左上，故B错误；d点有向上的磁场,还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上，d点与b点叠加后的磁场大小相等,但是方向不同，而a点有向上的磁场，故C错误；再叠加电流产生的向上的磁场，电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相同，合磁感应强度最大，故BD错误．所以A正确，BCD错误．

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【解题分析】

根据题意结合粒子在电场中偏转的分析判断出粒子的电性；作出粒子的运动轨迹，粒子进入电场后做类平抛运动，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，求出末速度，利用运动学公式，即可求得y轴时的坐标与粒子在电场中一定是的时间；

在磁场中，粒子做匀速圆周运动，在图中画出半径，根据几何关系求出半径；根据运动的轨迹判断出是否是半个周期。【题目详解】根据题意作出粒子的运动轨迹，如图所示：粒子进入电场后做类平抛运动，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场所以v=vvx=v0tan45°=v0沿x轴方向有：x=1所以xyOM=2·A项：由于正电荷偏转的方向沿电场线的方向，所以粒子带正电。故A正确；B项：粒子在垂直电场方向做匀速运动，所以在电场中运动的时间：t=OMv0C项：图中MC为在磁场中运动的轨道半径，根据几何关系可知：MC=MOsinD项：由图可得，粒子在磁场中运动的时间不是半个周期。故D错误。故应选：AC。【题目点拨】本题是带电粒子在组合场中运动的问题，粒子在电场中偏转做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，要求同学们能画出粒子运动的轨迹，结合几何关系求解。8、BD【解题分析】

A项：铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，感应电流又会受到安培阻力，阻碍线圈的转动，故A错误；B项：连接后由于电磁效应动圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针打坏，故B正确；C项：变压器的铁芯是用相互绝缘的硅钢片叠成的，这样可以减小铁芯中的涡流，故C错误；D项：发电机的工作原理是电磁感应，而电动机是电流的磁效应，依靠电磁驱动的，故D正确。故应选BD。9、BD【解题分析】

A．电源电动势不变，而路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小。故A错误。B．当R增大时，I减小，不能根据U=IR判断路端电压的变化，而应由U=E-Ir分析，E，r不变，I减小，得到U增大。故B正确。C．当I增大时，说明R减小，不能根据U=IR判断路端电压的变化，而由U=E-Ir分析，E，r不变，I增大，得到U减小。故C错误。D．根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知，I增大时，路端电压U减小。故D正确。10、BCD【解题分析】

A.由机械能守恒可知，mgR=mv2；解得b点时的速度为，故A不符合题意；B.对全程由动能定理可知，mgR-μmgs=0解得bc两点间的距离为，故B符合题意；C.b点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由可得支持力F=3mg，由牛顿第三定律可知，物块对b点的压力为3mg；故C符合题意；D.在滑动过程中，摩擦力所做的功等于机械能的损失，故机械能损失了μmgs=mgR，故D符合题意；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、偏小【解题分析】测绘小灯泡伏安特性曲线要求电压能够从零开始变化，所以滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时电阻较小，电压表内阻远大于灯泡内阻，电流表应采用外接法。实验电路图如图所示：由于电压表的分流，电流测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值，即测量值和真实值相比偏小。12、（1）B、D、F；（2）（3）0.94～0.98；灯泡电阻随电压（温度）的增大而增大.【解题分析】

（1）根据题意可知，电源电动势为3V，所以电压表选择B；要测绘的是2V日常用小电珠，电阻较小，且根据图像可知，电流小于0.6A，所以电流表选择D；该实验要求电压从零开始调节，所以电路采取分压式，滑动变阻器选择较小阻值，可以有效减小误差，所以滑动变阻器选择F．（2）小电珠电阻较小，所以采取电流表外接法，滑动变阻器采取分压式，所以电路图如下：（3）当电压为2V时，对应电流为0.49A，所以额定功率：；根据图像可知，图像斜率变大，所以电阻随电压（温度）的增大而增大．四、计算题：本题共2小题，共26分。