2023-2024学年西藏林芝地区第二中学物理高二上期末监测试题含解析

2023-2024学年西藏林芝地区第二中学物理高二上期末监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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,正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直．在线圈以ab为轴旋转90°的过程中,穿过线圈的磁通量大小()A.一直减小 B.先减小后不变C.先不变后减小 D.先增大后减小2、如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R．电荷量分别为＋Q、－Q的两点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，＋Q与O点的连线和OC间的夹角为60°．下列说法正确的是（）A.O点的场强大小为，方向由O指向DB.O点的场强大小为，方向由O指向DC.A、C两点的电势关系是φA<φCD.电荷量为q的正电荷在A点的电势能大于在C点的电势能3、如图所示，一束粒子射入质谱仪，经狭缝S后分成甲、乙两束，分别打到胶片的A、C两点．其中，已知甲、乙粒子的电荷量相等，下列说法正确的是A.甲带正电 B.甲的比荷小C.甲的速率小 D.甲、乙粒子的质量比为2：34、如图所示，闭合导线框abcd的质量可以忽略不计，将它从图中所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F1，通过导线横截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，拉动过程中导线ab所受安培力为F2，通过导线横截面的电荷量为q2，则()A.F1＜F2，q1＜q2B.F1＜F2，q1＝q2C.F1＝F2，q1＜q2D.F1＞F2，q1＝q25、如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）A.d随U1变化，d与U2无关B.d与U1无关，d随U2变化C.d随U1变化，d随U2变化D.d与U1无关，d与U2无关6、如图所示，实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力的作用，对于a，b两点下列判断正确的是（）A.电场中a点的电势较高 B.带电粒子在a点的动能较小C.带电粒子在a点的加速度较大 D.带电粒子一定带正电二、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、图示为手机无线充电装置，手机和充电板内部均安装了金属线圈，将手机置于通电的充电板上，便实现了“无线充电”．下列说法正确的是（）A.无线充电的原理是电磁感应B.将手机旋转一小角度放置，便不能充电C.在手机和充电板间垫上几张A4纸，也能充电D.充电板不论通入交变电流还是恒定电流均可充电8、如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有A.路端电压为10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A9、如图所示，光滑“Π”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好，磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，金属棒进入磁场区域abcd后恰好做匀速运动．下列说法正确的有（）A.若B2＝B1，则金属棒进入cdef区域后将加速下滑B.若B2＝B1，则金属棒进入cdef区域后仍将保持匀速下滑C.若B2＜B1，则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑D.若B2＞B1，则金属棒进入cdef区域后可能先减速后匀速下滑10、人造地球卫星受微小阻力的作用，其运行的轨道半径会逐渐变小，在此过程中，下列说法正确的有（）A.机械能守恒 B.机械能减少C.加速度增大 D.周期增大三、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）（1）测干电池的电动势和内阻的实验，为了尽量减小实验误差．在如下图所示的四个实验电路中应选用________（2）选好电路后,由于电流表和电压表内电阻对电路的影响,所测得电动势将________．(选填“偏大”，“偏小”，“不变”）（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为________V，电池的内阻为________Ω．（结果均保留两位小数）（4）这种用图象法处理数据是为了减少________.(选填“系统误差”或“偶然误差”)12．（12分）某同学要描绘一个标有“5V；4.5W”某元件的伏安特性曲线，要求元件两端的电压由零开始变化．该同学选用的器材有：A．电源：电动势为6V，内阻约0.5ΩB．直流电流表A1：量程0～1A，内阻约为0.4ΩC.直流电流表A2：量程0～3A，内阻约为0.2ΩD．直流电压表V1：量程0～15V，内阻约为10kΩE．直流电压表V2：量程0～3V，内阻为5kΩF．滑动变阻器RA：最大阻值10Ω，额定电流5AG．滑动变阻器RB：最大阻值1400Ω，额定电流0.2A另给定值电阻，定值电阻．开关一个、导线若干（1）以上器材中电流表选用_____（填选项代号），电压表选用____（填选项代号），滑动变阻器选用_________（填选项代号）；（2）根据选用的实验器材，请在方框内画出实验电路图______________（待测元件用电阻符号R表示，并标出所选元件的相应字母符号）实验得到该元件的伏安特性曲线如图所示．如果将这个元件R接到图所示的电路中，已知电源的电动势为4.5V，内阻为2Ω，定值电阻,闭合S后该元件的电功率为____W．（保留两位有效数字）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，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】根据磁通量的公式Φ=BScosθ分析磁通量的变化，注意有效面积的判断【详解】在线圈以ab为轴旋转90°的过程中，由于线圈在垂直于磁场平面上的投影面积不变，即有效面积不变，故开始时磁通量不变；而当cd过进入磁场后，有效面积减小；故磁通量减小；故只有C正确；故选C2、B【解析】AB．O点的场强大小方向由O指向D，故A错误，B正确；C．等量异种电荷中垂线为等势线，因此A、C两点的电势相等，故C错误；D．A点与C点的电势相等，其电势差为零，则电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零，A点的电势能等于在C点的电势能，故D错误故选B.3、D【解析】A.甲粒子在磁场中向上偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，故A错误；B.根据洛伦兹力提供向心力，则有：解得：由图可知r甲＜r乙，则甲的比荷大于乙的比荷，故B错误；C.能通过狭缝S0的带电粒子，根据平衡条件：解得：甲、乙都能通过狭缝进入右边的磁场，所以两个粒子的速率相等，故C错误；D.由题知，甲、乙粒子的电荷量相等，根据洛伦兹力提供向心力，则有：解得：变形得：由题知，两个粒子的半径之比为：则两个粒子的质量之比为：故D正确4、D【解析】设线框的长为L1，宽为L2，速度为v1，线框所受的安培力大小为：F1=BIL2，电流为，第一次拉出时安培力为：，同理第二次拉出时安培力为：，因为由于两次拉出所用时间Δt1＜Δt2，所以，故；由于线框在两次拉出过程中，磁通量的变化量相等，即ΔΦ1＝ΔΦ2，而通过导线横截面的电荷量，得q1＝q2，故D正确，ABC错误.5、A【解析】设带电粒子经电压为U1的电场加速后速度为v0，由动能定理，有带电粒子在电势差为U2的电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成沿初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有所以又因为半径公式则有故d与m，v0成正比，与B，q成反比，即d只与U1有关，与U2无关，故A正确，BCD错误。故选A。6、C【解析】A．根据图中轨迹分析，粒子轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受电场力沿电场线向左，但电场线方向不明，故无法判断电势高低，A错误B．从a到b的过程中，根据轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知：如果粒子从a运动到b电场力做负功，动能减少，a点动能大；如果粒子从b运动到a，电场力做正功，动能增大，a点动能大．所以粒子在a点动能大C．根据电场线疏密可判断a处场强大于b处场强，由牛顿第二定律得：，场强大的地方，粒子加速度大，所以带电粒子在a点的加速度较大，C正确D．结合选项A的分析，由于电场线的方向未知，无法判断粒子带电的正负，D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【解析】ABC项:手机内部的线圈，能将充电板中变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的，故AC正确，B错误；D、充电底座利用的电磁感应原理工作的，故不能直接使用直流电进行充电；故D错误8、AC【解析】外阻为R：，则，则外压U=IR=10V，功率P=EI=12W，则A正确，B错误；根据并联电路的特点可求流过a、b电流均为0.5A，所以Uba=0.5×(15-5)=5V，故C正确；a、b间用导线连接后，根据电路的连接可求外电路电阻为，电流，故D错【点睛】考查串并联电路电阻的求解及全电路欧姆定律，计算前要明确电路结构是求解问题的关键；9、BCD【解析】若B2＝B1，金属棒进入B2区域后，磁场反向，回路电流反向，由左手定则知：安培力并没有反向，大小也没有变，故金属棒进入B2区域后，mg－＝0，仍将保持匀速下滑，B对；若B2<B1，金属棒进入B2区域后，安培力没有反向但大小变小，由F＝BIL＝BL＝知，mg－>0，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑，故C也对；同理，若B2>B1，金属棒进入B2区域后mg－<0，可能先减速后匀速下滑，故D也对10、BC【解析】根据“人造地球卫星受微小阻力的作用，其运行的轨道半径会逐渐变小”可知，考查了卫星变轨问题，卫星在运动过程中，受到阻力，阻力要做负功，故机械能减小，万有引力大于所需的向心力，向心运动，轨道变小，在新的轨道上，根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求解即可【详解】AB、由于人造地球卫星受微小阻力的作用，阻力做负功，故机械能减小，故A错误，B正确CD、设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M．人造卫星绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，有；；得：，；可知，卫星的轨道半径变小，加速度增大，周期减小，故C正确，D错误【点睛】本题关键是抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度的表达式，再进行讨论三、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.(1).丙②.(2).偏小③.(3).1.45(1.44—1.46均给分)④.0.70（0.67—0.72均给分）⑤.(4).偶然误差【解析】明确实验原理，从而确定实验电路图，并根据电路的分析可得出电动势的误差情况；根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定电动势和内电阻的大小．用图象法处理数据是为了减少偶然误差【详解】（1）本实验中需要测量多组路端电压和干路电流，所以必须用到滑动变阻器；同时因电流表内阻不能忽略，为了减小内阻的测量误差，电流表应采用相对电源的外接法；故应选择丙电路图；（2）丙图中由于电压表的分流，导致电流表测量值小于真实值；而电压值的示数是准确的，故U-I图象将向下移动，故电源的电动势将小于真实值；（3）根据U=E-Ir可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E=1.45V；图象的斜率表示内阻，故（4）这种用图象法处理数据是为了减少偶然误差【点睛】本题考查了实验电路选择、实验误差分析、实验数据处理，知道实验原理、实验注意事项、分析清楚图象即可正确解题12、①.B②.E③.F④.⑤.0.90W【解析】（1）元件额定电流为，选用量程为1A的电流表即可，即选电流表B；为了达到额定电压，15V量程过大，可用3V的电压表E进行改装，选用R1可将电压表改装成量程为6V的电压表，为了便于操作可选用较小的滑动变阻器，即选用F；（2）由于被测元件在正常工作时的电阻为，和电流表内阻接近，故电流表内接分压过大，采用电流表外接法，将电压表E和串联改装电压表，然后并联在元件两端，要求元件两端的电压从零开始，所以采用滑动变阻器分压接法，如图所示3、将R3等效为电源内阻，做电路的U-I图像，与曲线的交点即为元件在该电路中的电流与电压值，交点坐标（1.5V、0.6A），则元件的功率为0.90W.【点睛】伏安法测电阻时注意电流表内外接法