2024届广东省河源市物理高二上期末监测试题含解析

2024届广东省河源市物理高二上期末监测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是()A. B.C. D.2、下列关于磁感线的叙述中,正确的是()A.磁感线从磁体的N极发出,终止于S极B.磁场中,任何两条磁感线都不相交C.磁感线是磁场中实际存在的一些曲线D.铁屑在磁场中规则排列而组成的曲线就是磁感线3、如图所示，两个电阻串联后接在电路中两点,已知两点间电压不变．某同学把一个实验室里的电压表并联在两端时，读数为V；将该电压表并联在两端时，读数为4V，则两点间电压（）A.大于9V B.等于9VC.小于9Ｖ D.无法确定4、医学上对某些癌症可采用质子疗法治疗，该疗法(设备如图)用一定能量的质子束照射肿瘤以杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子，使其在加速电场(可视为匀强电场)中从静止开始被加速到1.0×107m/s。已知质子的质量为1.67×10－27kg、电荷量为1.6×10－19C，加速器加速的直线长度为4m。下列说法正确的是（）A.加速过程中质子的电势能增加B.加速过程中质子的加速度约为2.5×1013m/s2C.质子加速所需的时间约为8×10－6sD.加速电场的电场强度约为1.3×105N/C5、如图所示,垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB，若导线绕A点向纸面外转动90°,则转动过程中其所受安培力的大小变化情况为A.变大 B.变小C.不变 D.可能变大、可能变小、可能不变6、一电流表G（表头）的内阻为Rg，满偏电流为Ig，现欲把它改装成量程为1200Ig的电流表，下列方法和判断正确的是（）A.应串联一个比Rg小得多的电阻，改装后电流表的内阻比Rg小得多B.应串联一个比Rg大得多的电阻，改装后电流表的内阻比Rg大得多C.应并联一个比Rg小得多的电阻，改装后电流表的内阻比Rg小得多D.应并联一个比Rg大得多的电阻，改装后电流表的内阻比Rg大得多二、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，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）．一群比荷为q/m的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（不计重力）（

）A.离子在磁场中的运动轨迹半径一定相等B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C.离子在磁场中运动时间一定相等D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大8、在电磁感应现象中，下列说法正确的是()A.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化B.感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反C.穿过闭合电路的磁通量越大，电路中的感应电流也越大D.穿过电路的磁通量变化越快，电路中的感应电动势也越大9、如图所示，倾角为的光滑导电轨道间接有电源，轨道间距为，轨道上放一根质量为的金属杆，金属杆中的电流为，现加一垂直金属杆的匀强磁场，金属杆保持静止，则磁感应强度的方向和大小可能为A.磁场方向垂直于轨道平面向上时，磁感应强度最小，大小为B.磁场方向沿轴正方向，大小为C.磁场方向沿轴正方向，大小为D.磁场方向沿轴正方向，大小为10、如图所示正方形闭合导线框abcd，置于磁感应强度为B垂直纸面向里的匀强磁场上方h处。线框由静止自由下落，线框平面始终保持在竖直平面内，且cd边与磁场的上边界平行。则下列说法正确的是A.线框进入磁场的过程中一定做匀速运动B.cd边刚进入磁场时，线框所受的安培力向上C.ct边刚进入磁场时，线框中产生的感应电动势一定最大D.线框从释放到完全进入磁场的过程中，线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生的焦耳热之和三、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）由焦耳定律Q=I2Rt可知，减少电能在输送过程中的损失有两个途径：一是减小输电线的_____，二是减小输电线的_____。12．（12分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表1：量程0～0.6A，内阻约为0.1ΩC．电流表2：量程0～3A，内阻未知D．电压表1：量程0～3V，内阻未知E．电压表2：量程0～15V，内阻未知F．滑动变阻器1：0～10Ω，2AG．滑动变阻器2：0～100Ω，1AH．开关、导线若干（1）从上述器材中选择适当的器材（填写器材前的字母）：电流表选择___，电压表选择___，滑动变阻器选择___（2）实验电路图应选择图中的（填“甲”或“乙”）；（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象，利用图线可知干电池的电动势E=___V，内电阻r=___Ω（4）由于电流表的分压作用，电动势测量值__真实值，内阻测量值__真实值（选填“大于、小于或等于”）（5）在测定电池的电动势和内阻的实验中，可以采用伏安法、安阻法、伏阻法等多种方法．若电池是水果电池，实验要求尽量减小误差，可以选择如图__或__所示电路进行测定四、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、B【解析】A、由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，A错误；B、磁场的方向向下，电流的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，B正确；C、由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，C错误；D、通电螺线管产生的磁场的方向沿螺线管的轴线的方向，由题图可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，D错误2、B【解析】磁感线在磁体外面是从磁体的N极到S极，内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，选项A错误；在磁场中任何两条磁感线都不相交，选项B正确；磁感线是人们为了描述电场而假想的曲线，不是磁场中实际存在的一些曲线，选项C错误；铁屑在磁场中规则排列而组成的曲线能模拟磁感线的形状，但并不是磁感线，故D错误；故选B.3、A【解析】并联后的总电阻小于任一支路电阻，由串联分压可知，当把一个实验室里的电压表并联在两端时，读数为5V，没有并联电压表时，R1两端电压肯定大于5V，同理R2两段电压肯定大于4V，所以电源电压肯定大于9V，A对；4、D【解析】A．仅有电场力做功，电势能和动能相互转化，动能增加，电势能减小，A错误；B．由位移与速度的关系式得：B错误；C．加速时间为：C错误；D．根据牛顿第二定律得：解得：，D正确。故选D。5、B【解析】由“垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB”可知，考查了磁场对电流的作用，根据安培力的计算公式，由电流与磁场的夹角为θ，可得安培力的表达式为F＝BILsinθ，进而分析安培力变化【详解】线圈在磁场中转动过程中，通电导线始终与磁场夹角逐渐减小，根据F＝BILsinθ可知，受到的安培力大小变小，故B正确，ACD错误【点睛】本题关键是记住安培力大小公式，当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BILsinθ；当磁场和电流垂直时，安培力最大，为F＝BIL；当磁场和电流平行时，安培力等于零6、C【解析】根据电表改装原理可知，电流表G改装成大量程电流表要并联分流电阻，量程扩大倍数n=1200，则并联电阻为，比Rg小得多，根据并联电路的规律可知，电阻越并联，总阻值越小，故改装后电流表的内阻比Rg小得多，故C正确，ABD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、AB【解析】离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，因粒子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，故A正确；设粒子轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间为，，所有粒子的运动周期相等，由于离子从圆上不同点射出时，轨迹的圆心角不同，所以离子在磁场中运动时间不同，故C错误．由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故由Q点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间最长；此时粒子一定不会沿PQ射入．故B正确，D错误；故选AB【点睛】本题为多个粒子的偏转问题，此类题目要求我们能将圆的性质掌握清楚，利用我们所掌握的几何知识进行分析判断，例如半径相同时，弦长越长，圆心角越大8、AD【解析】根据楞次定律可知：感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化，故A正确．由楞次定律可知：原磁通量减小时，感应电流的磁场方向与引起它的磁场方向相同，故B错误．穿过闭合电路的磁通量越大，但磁通量变化率不一定越大，所以根据法拉第电磁感应定律知感应电动势不一定越大，感应电流也就不一定越大．故C错误．穿过电路的磁通量变化越快，磁通量变化率越大，根据法拉第电磁感应定律知感应电动势也越大．故D正确．故选AD【点睛】解决本题的关键是理解并掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律，要注意感应电动势与磁通量变化率成正比，而不是与磁通量和磁通量变化量成正比9、ACD【解析】由左手定则确定各种情况下的安培力方向，根据平衡条件判断各项即可【详解】A项：磁场方向垂直于轨道平面向上时，由左手定则可知，安培力方向平行斜面向上，由于此时支持力与安培力垂直，由三力平衡可知，支持力与安培力的合力与重力等大反向，由于支持力方向不变，所以当支持力与安培力垂直时，安培力最小即磁感应强度最小，由公式，解得：，故A正确；B项：磁场方向沿轴正方向时，与电流方向平行，金属杆不受安培力，所以金属杆不可能静止，故B错误；C项：磁场方向沿轴正方向时，由左手定则可知，安培力方向竖直向上，要使金属杆静止，所以mg=BIL，解得：，故C正确；D项：磁场方向沿轴正方向时，，由左手定则可知，安培力方向水平向右，由平衡条件可得：，解得：，故D正确故选ACD10、BD【解析】AC．当cd边刚进入磁场时，受到的安培力大小和重力大小关系不确定，因此线框可能做加速、匀速和减速运动，根据法拉第电磁感应定律E=BLv，可看出线框中产生的感应电动势不一定最大，故AC错误；B．cd边刚进入磁场时，由右手定则可知，感应电流方向由d指向c，由左手定则可知，cd边受到的安培力向上，故B正确；D．根据能量守恒知：线框从释放到完全进入磁场过程中，线框减少的重力势能等于它增加的动能与产生的焦耳热之和，故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、①.电阻②.电流【解析】[1][2]．远距离输电时，要减少输电线上电能的损失，根据焦耳定律Q=I2Rt，发现有两个途径：一是减小输电线的电阻，二是减小输送的电流；12、①.（1）B，②.D，③.F；④.（2）乙；⑤.（3）1.5,⑥.1.0；⑦.（4）小于，⑧.小于；⑨.（5）乙【解析】（1）实验中要能保证安全和准确性选择电表；（2）根据产生实验误差的原因，从减小误差选择电路图；（3）由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式，由数学关系可得出电动势和内电阻（4）根据产生实验误差的原因，结合图像分析测量结果与真实值的关系（5）根据水果电池的内阻远大于电流表内阻，选择合适的电路【详解】（1）在上述器材中请选择适当的器材：A.被测干电池一节为了读数准确，所以选择：B.电流表1：量程0∼0.6A；D.电压表1：量程0∼3V，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F.滑动变阻器1：0～10Ω，2A；（2）采用甲图测量的内阻是电流表内阻与电源内阻的串联值，因二者比较接近，误差较大．故采用乙图可以有效减小实验误差；（3）由U−I图可知，纵轴的截距等于电源的电动势：E=1.5V；斜率等于内电阻：r=（15−1.0）/0.5=1.0Ω；（4）由于电压表的分流，路端电压越大，通过电压表的电流越大，实际电流比电流表的示数大的就越多，实际的U-I图像的斜率比实验的U-I图像斜率大，在纵轴的截距比实验值大．故电动势测量值小于真实值，内阻测量值小于真实值；（5）水果电池的内阻较大，远大于电流表内阻，选图乙所示电路