2024届福建省师范大学附属中学物理高二第一学期期末监测试题含解析

2024届福建省师范大学附属中学物理高二第一学期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、如图所示当可变电阻R的滑片向b端移动时，通过电阻R1、R2、R3的电流强度I1、I2、I3的变化情况是A.I1变大，I2，I3变小B.I1，I2变大，I3变小C.I1变小，I2，I3变大D.I1、I2变小，I3变大2、通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图像分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1:R2等于（）A.B.C.D.3、如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I．要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的值不可能为()A. B.C. D.4、如图，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负电子分别以相同速度沿与x轴成300角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（）A.2：1 B.1：2C.1：3 D.1：155、如图所示，一带电粒子以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入匀强电场，刚好贴下边缘飞出,已知产生场强的金属板长为L,如果带电粒子的速度为2v时,当它的竖直位移等于板间距d时,它的水平射程x为()A.1.5L B.2LC.2.5L D.3L6、力F1、F2是两个相互垂直的共点力，其中F1＝5N，F2＝12N，则F1、F2的合力大小为A.2N B.7NC.13N D.17N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，线圈两端a、b与一电阻R相连，线圈内有垂直于线圈平面向外的磁场，从t=0时起，穿过线圈的磁通量按图乙所示规律变化．下列说法正确的是A.时刻，R中电流方向由a到bB.3时刻，R中电流方向由a到bC.0~2时间内R中的电流是2~4时间内甲的2倍D.0~2时间内R产生的焦耳热是2~4时间内产生的8、如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、.下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若>，则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有<D.B点电势可能高于A点电势9、如图所示是用电子射线管演示带电粒子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚线是电子的运动轨迹，那么下列关于此装置的说法正确的有A.A端接的是高压直流电源的负极B.A端接的是高压直流电源的正极C.C端是蹄形磁铁的S极D.C端是蹄形磁铁的N极10、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4µmgx0三、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）如图所示的电路，L1和L2是两个相同的小电珠，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键S刚接通时，__灯最亮；S断开时，__灯先熄灭12．（12分）如图所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平，并与小球运动方向垂直．若小球电荷量为q，球与墙间的动摩擦因数为μ，则小球下滑的最大速度为________，最大加速度为________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、D【解析】可变电阻R的滑片向b端移动时，滑动变阻器有效电阻变小，外电路总电阻变小，则总电流I增大，内电压增大，外电压U变小，所以通过R1的电流I1变小，而总电流I增大，根据并联电路电流的规律可知，I3变大．R3两端的电压变大，路端电压U减小，则R2两端的电压变小，通过R2的电流I2变小．故D正确．故选D【点睛】本题关键抓住电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律进行动态分析，按照“局部-整体-再到局部”的分析思路分析2、B【解析】根据欧姆定律得，由数学知识得知，图线的斜率等于电阻的倒数，则故选B。3、D【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向；由三力平衡知识分析得最小安培力.【详解】当磁场方向垂直于斜面向下时，此时磁感应强度最小，有共点力平衡可知：mgsinθ=BIL，解得：，方向垂直于斜面向下；故A、B、C项的值均可能，D项的值不可能.本题选不可能故选D.【点睛】学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力方向，而后者是判定感应电流的方向4、A【解析】带电粒子以一定的速度垂直进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．粒子受到的洛伦兹力提供向心力；粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷及磁场有关，而运动的时间与偏转角有关【详解】电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，正电子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转．粒子做圆周运动的周期：，知两个电子的周期相等．正电子从y轴上射出磁场时，根据几何知识得知，速度与y轴的夹角为60°，则正电子速度的偏向角为θ1=120°，其轨迹对应的圆心角也为120°，则正电子在磁场中运动时间为：．同理，知负电子以30°入射，从x轴离开磁场时，速度方向与x轴的夹角为30°，则轨迹对应的圆心角为60°，负电子在磁场中运动时间为：，所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为：t1：t2=2：1；故选A【点睛】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．则可画出正、负离子运动轨迹，由几何关系可知答案5、C【解析】带电粒子以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入电场时有，带电粒子的速度为2v时的偏转位移为：，粒子偏出时速度的方向沿场线交予上极板的中点如图所示：由三角形相似得，又有联立解得：,C正确，ABD错误考点：本题考查了带电粒子在电场中的偏转6、C【解析】力F1、F2是两个相互垂直的共点力，根据平行四边形法则可知，F1、F2的合力大小为，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、BD【解析】根据楞次定律即可判断t0、3t0时刻，R中的电流方向；根据法拉第电磁感应定律求出两个时间段内的感应电动势，由欧姆定律得到电流关系；根据焦耳定律Q＝I2Rt即可得到两个时间段的焦耳热的大小关系.【详解】t0时刻，线圈中向外的磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流沿顺时针方向，所以R中电流方向由b到a，故A错误；3t0时刻，线圈中向外的磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流沿逆时针方向，R中的电流方向由a到b，故B正确；0～2t0时间内感应电动势；2t0～4t0时间内感应电动势；根据I=E/R可知，知0～2t0时间内R中的电流是2t0～4t0时间的，故C错误；根据焦耳定律Q＝I2Rt，知0～2t0时间内R产生的焦耳热是2t0～4t0时间内的，故D正确；故选BD【点睛】由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小，而感应电流的方向则由楞次定律判定．同时穿过磁通量发生变化的线圈相当于电源，所以电源内部（线圈）电流方向是负极到正极8、BC【解析】由于不知道电子速度变化，由运动轨迹图不能判断电子向那个方向运动，故A错误；若aA＞aB，则A点离点电荷Q更近即Q靠近M端；又由运动轨迹可知，电场力方向指向凹一侧即左侧，所以，在MN上电场方向向右，那么Q靠近M端且为正电荷，故B正确；由B可知，电子所受电场力方向指向左侧，那么，若电子从A向B运动，则电场力做负功，电势能增加；若电子从B向A运动，则电场力做正功，电势能减小，所以，一定有EpA＜EpB求解过程与Q所带电荷无关，只与电场线方向相关，故C正确；由B可知，电场线方向由M指向N，那么A点电势高于B点，故D错误；故选BC9、AD【解析】AB．由图可知，电子是从A端射出，则A端是高压直流电源的负极．故A正确，B错误；CD．电子是从A向B运动，且洛伦兹力向下，则由左手定则可得磁场方向由C向D，C端是蹄形磁铁的N极，故D正确，C错误。故选AD。10、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.L1②.L2【解析】[1]该电路是左右两部分并联后由串联起来，S刚接通时，L2立即发光．L上产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势会阻碍电流增大．使通过线圈L的电流慢慢增大，而R上没有自感现象产生，左右两个电路总电流相等，由两个电路对比可知，此瞬间，通过L1的电流比L2上的电流大．所以S刚刚接通时L1灯最亮；[2]S断开时，L和L1构成自感回路，L2不在回路中，所以S断开时，L立刻熄灭，L1后熄灭。12、①.②.【解析】小球静止时只受重力，则加速度为g，下滑后，小球受洛伦兹力、重力、支持力及摩擦力，洛伦兹力水平向左，摩擦力竖直向上，小球向下做加速运动，速度越大，洛伦兹力越大，则摩擦力越大，加速度越小，当加速度等于零时，速度最大，则，得，此后小球做匀速直线运动，加速度为0，故开始时加速度最大：.点睛：本题要注意分析带电小球的运动过程，属于牛顿第二定律的动态应用与磁场结合的题目，此类问题要求能准确找出物体的运动过程，并能分析各力的变化四、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