福建省示范名校2023年物理高二上期末监测试题含解析

福建省示范名校2023年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、如图所示一带电液滴在正交的匀强电场和匀强磁场的竖直平面内做匀速圆周运动（其中电场竖直向下，磁场垂直纸面向外），则液滴带电性质和环绕方向是（）A.带正电，逆时针B.带正电，顺时针C.带负电，逆时针D.带负电，顺时针2、将长为0.5m的通电直导线垂直放在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，并通一电流强度为2A的电流．则导线所受安培力大小是（）A.0.1N B.0.2NC.0.4N D.0.5N3、如图所示，线框面积为S，线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则穿过平面的磁通量的情况是()A.若从初始位置转过180°角，磁通量的变化量为零B.若从初始位置转过90°角，磁通量的变化量为零C.若使线框绕OO′转过60°角，磁通量为BSD.若使线框绕OO′转过30°角，磁通量为BS4、真空中,在A点放置一的点电荷,则距离A点处的B点和处的C点电场强度小之比为A.2:1 B.1:2C.1:4 D.4:15、不计空气的作用，小球沿固定光滑斜面下滑的过程中受到的作用力共有（）A.一个 B.两个C.三个 D.四个6、如图为上、下两部分半径不同的圆筒轴截面示意图，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起（无相对运动）做匀速圆周运动．则下列关系中正确的有A.线速度vA>vBB.运动周期TA<TBC.筒壁对它们的弹力FA=FBD.筒壁对它们的弹力FA<FB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、如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射状电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.加速电场的电压C.D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷8、带电荷量为＋q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是()A.只要速度大小相同，所受洛伦兹力就相同B.如果把＋q改为－q，且速度反向、大小不变，则洛伦兹力的大小不变C.洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直D.粒子只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动9、一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接一个电压表和一个电阻为10Ω的灯泡，如图乙所示．下列说法正确的是()A.产生的交变电流的频率为5HzB.通过灯泡的电流为2.2AC.电压表读数为20VD.灯泡的实际功率为40W10、利用如图所示方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流I时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U.已知自由电子的电荷量为e,则下列判断正确的是A.下表面电势高B.上表面电势高C.该导体单位体积内的自由电子数为D.该导体单位体积内的自由电子数为三、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）某同学做“测电源的电动势和内阻”实验，其操作的步骤如下：（1）采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程。在闭合开关开始实验前其连接的电路如图甲。请检查电路指出其中的不妥之处：___________（指出一处即可）。（2）修正电路、正确操作，得到某次测量的电流表示数如图乙，其示数为___________A。（3）根据实验数据作出U-I图像如图丙，则该电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果均保留2位有效数字）12．（12分）某同学要测定一个圆柱体的电阻率，进行了如下操作：（1）用10分度的游标卡尺测量圆柱体的长度，由图可知其长度为______mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图，可知其直径为_______mm；（3）用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体的电阻，根据图所示的表盘，可读出被测电阻阻值为______Ω（4）为了精确的测量该圆柱体的电阻，他选用了以下仪器，用伏安法进行测量，实验要求电压表的读数从0开始，请在框图中画出实验电路图_______A．直流电源，输出电压为6V；B．电压表3V，内阻大约1kΩ；C．电流表0.6A，内阻大约1Ω；D．滑动变阻器，总电阻10Ω；E．开关、导线若干四、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）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14．（16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】带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，带电粒子受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知带电粒子带负电荷。磁场方向向外，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断粒子的旋转方向为逆时针（四指所指的方向与带负电的粒子的运动方向相反），C正确，ABD错误。故选C。【点睛】带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而判断电场力的方向，结合电场的方向便可知粒子的电性。根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可判断粒子的旋转方向。2、B【解析】通电导线受到的安培力大小为故选B。3、D【解析】图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．当它绕轴转过θ角时，线圈在垂直磁场方向投影面积为Scosθ，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积．线圈从图示转过90°时，磁通量为0，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差【详解】A.线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为φ=BS，从初始位置转过180∘角,

磁通量变化为△∅=BS−(−BS)=2BS，故A错误；B.线圈从图示转过90∘的过程中，S垂直磁场方向上的投影面积逐渐减小，故磁通量逐渐减小，当线圈从图示转过90∘时，S磁通量为0，故B错误；C.使框架绕OO′转过60∘角，则在垂直磁场方向的投影面积为S/2，则磁通量为BS/2，故C错误；D.使框架绕OO′转过30∘角，则在垂直磁场方向的投影面积为S，则磁通量为BS，故D正确；故选D.4、D【解析】根据“在A点放置一的点电荷,则距离A点处的B点和处的C点电场强度小之比”可知，考查了电场强度的计算；根据点电荷电场强度的计算公式即可求出A点的点电荷在B、C两处电场强度大小之比【详解】在B点，电场强度的大小，C点电场强度大小，则，故D正确．5、B【解析】地球表面的一切物体都受到重力；物体与斜面之间相互挤压，故一定受到支持力；光滑表示没有摩擦力；故物体只受重力和支持力，即受两个力作用，故B正确，ACD错误。故选B。6、D【解析】A、B项：A、B共轴转动，角速度相等，由知，B转动的半径大，则B的线速度大，由公式知，角速度相等，则A、B的周期相等，故AB错误；C、D项：A、B做圆周运动由弹力提供向心力，由知，B的半径大，由，故C错误，D正确故选D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、ABD【解析】A．由左手定则可知粒子带正电，故A正确；B．粒子在M、N间被加速，则有，根据电场力提供向心力，则有，联立解得，故B正确；C．根据洛伦兹力提供向心力，则有，可得，故C错误；D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，说明运动的轨迹相同，由于磁场、电场与静电分析器的半径不变，则C选项可知该群离子具有相同的比荷，故D正确8、BD【解析】粒子速度大小相同，由f=qvBsinθ可知，如果速度v与磁场B的夹角不同，洛伦兹力大小不同，即使洛伦兹力大小相同，速度方向不同，洛伦兹力方向不同，洛伦兹力不同，故A错误；如果把+q改为-q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变，故B正确；洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直，磁场方向与电荷运动方向不一定垂直，故C错误；洛伦兹力方向一定与电荷运动方向垂直，所以粒子只受到洛伦兹力的作用，不可能做匀速直线运动，故D正确．所以BD正确，AC错误9、CD【解析】由甲图知电压峰值、周期，从而求电压有效值、角速度和频率；电压表测量的是路端电压，求解实际功率要用有效值【详解】由图可知T=0.02s，则频率f=1/T=50Hz，选项A错误；电动势有效值为，可知通过灯泡的电流为，选项B错误；电压表读数，选项C正确；灯泡的实际功率：P=IU=40W；选项D正确；故选CD.10、AC【解析】定向移动的电子受到洛伦兹力发生偏转，在上下表面间形成电势差，电子到达的表面带负电，电势较低．最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，根据平衡求出单位体积内的自由电子数【详解】根据左手定则，电子向上表面偏转，下表面失去电子带正电，所以下表面电势高．故A正确、B错误．再根据e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故C正确，D错误．故选AC【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡三、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.连接电压表接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极或滑动变阻器的滑片应置于左端或接入电阻最大的那一端②.0.25A③.3.0V④.4.0Ω【解析】（1）[1]由实物图可知，图中不妥之处有：连接电压表负接线柱应接在电流表的负接线柱或电源负极；（2）[2]当电流表选择0.6A量程时，每小格分度值为0.02A，故按本位估读，即0.25A；（3）[3]根据电源的U−I图象的物理意义，图象在纵轴的截距表示电源电动势，即为：E=3.0V；[4]斜率表示内阻大小，即为：12、①.22.6②.6.360-6.363③.7④.【解析】（1）由图得主尺读数为2.2cm=22mm，游标尺读数为，所以圆柱体的长度为22+0.6mm=22.6mm．由图得主尺读数为6mm，可动刻度读数为，所以圆柱体的直径为6+0.360mm=6.360mm．由图知，电阻读数要读多用电表最上的表盘，即读数为由题意要求电压表的读数从0开始，所以滑动变阻器要用分压接法，由待测电阻大约为7欧，满足电压表的内阻远大于待测电阻，得电流表要用外接法，电路图如图所示：【点睛】学生要会读游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的示数，知道滑动变阻器必须用分压接法的三种情况四