杭州高级中学2023-2024学年高二物理第一学期期末监测模拟试题含解析

杭州高级中学2023-2024学年高二物理第一学期期末监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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，一束电子以不同的速率沿图示方向飞入横截面是正方形的匀强磁场，则电子（）A.速率越小，在磁场中运动时间越长B.在磁场中运动时间越长，其轨迹弧线越长C.在磁场中运动的轨迹线所对应的圆心角最大是πD.在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线一定重合2、如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压恒为U的电源两极两极，极板M带正电，现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则（）A.油滴带负电B.油滴带电荷量为C.电容器的电容为D.将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动3、在物理学史上,一位丹麦科学家首先发现电流周围存在磁场.随后,物理学家提出“磁生电”的闪光思想.很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究,首先成功发现“磁生电”的物理学家是A.安培 B.奥斯特C.法拉第 D.爱迪生4、电场强度是用比值定义法定义的物理量，下列哪个物理量的表达式是不相同的物理方法（）A.电流 B.磁感应强度C电容 D.电阻5、已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力的大小为F；当这两个质点间的距离变为2r时，万有引力的大小变为（）A. B.C. D.2F6、如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零．A和B是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的有()A.当开关S闭合瞬间，A、B两灯同时亮，稳定后B灯亮度不变B.当开关S断开瞬间，A、B两灯同时熄灭C.当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势低D.当开关S断开瞬间，流经灯泡B的电流由a到b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，连接两平行金属板的导线的导线的一部分CD与一有电源回路的一部分GH平行且均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段导线受到力F的作用，则（）A.若等离子体从右方射入，F向左B.若等离子体从右方射入，F向右C.若等离子体从左方射入，F向左D.若等离子体从左方射入，F向右8、如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m，不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是（）A.粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长B.出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心OC.出磁场的粒子一定能垂直打在MN上D.只要速度满足，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上9、有一个理想变压器的原副线圈匝数之比为n1：n2=2：1，电源电压，电阻R1=4Ω，R2=2Ω，它们消耗的功率分别为P1和P2，则A.P1=4WB.P1=16WC.P2=2WD.P2=8W10、关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（）A.沿磁感线方向，磁感应强度逐渐减弱B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，静止时其N极指向螺线管内部的磁场方向C.磁感线是闭合的曲线D.两条磁感线的空隙处不存在磁场三、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，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．先在平铺的白纸上放半圆形玻璃砖，用铅笔画出直径所在的位置MN、圆心O以及玻璃砖圆弧线（图中半圆实线）；再垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O；最后在玻璃砖圆弧线一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像．移走玻璃砖，作出与圆弧线对称的半圆虚线，过O点作垂直于MN的直线作为法线；连接OP2P1，交半圆虚线于B点，过B点作法线的垂线交法线于A点；连接OP3，交半圆实线于C点，过C点作法线的垂线交法线于D点（1）测得AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4．计算玻璃砖折射率n的公式是n=__________（选用l1、l2、l3或l4表示）（2）该同学在插大头针P3前，不小心将玻璃砖以O为轴顺时针转过一个小角度，该同学测得的玻璃砖折射率将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）12．（12分）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的灯泡，则当开关S闭合瞬间，A、B两灯_________(填“同时”或“不同时”)亮，当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势______________（填“高”或“低”）。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）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）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

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】A．如果带电粒子偏转轨迹为半个圆，无论圆的大小，时间都是半个周期，由周期公式可知，时间相同，A错误；B．在磁场中运动时间越长，其圆弧对应的圆心角越大，B错误；C．在磁场中运动的轨迹最大就是半个圆，所以其对应的圆心角最大是π，C正确；D．如果运动轨迹为半个圆，运动时间相同，但轨迹不同，D错误。故选C。2、A【解析】由题，带电荷量为的微粒静止不动，则微粒受到向上的电场力，平行板电容器板间场强方向竖直向下，则微粒带负电．故A正确；由平衡条件得：，解得油滴带电荷量为：，故B错误；根据，结合，且，则得电容器的电容为：．故C错误；极板N向下缓慢移动一小段距离，电容器两极板距离增大，板间场强减小，微粒所受电场力减小，则微粒将向下做加速运动，故D错误考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题整合了微粒的力平衡、电容器动态分析，由平衡条件判断微粒的电性，注意由受力情况来确定运动情况，是解题的思路3、C【解析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可；【详解】1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，即电生磁的现象，英国科学法拉第坚信电与磁是紧密联系的，经过十多年的艰苦研究，于1831年发现了电磁感应现象，即磁生电的现象，故C正确，ABD错误【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一4、A【解析】比值法定义中，被定义的物理量与等式右边的各个物理量没有关系。【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，可知电路中电流的大小为可见电流与电动势和整个回路的总电阻有关，故A不是应用了比值法定义，A符合题意；B．磁感应强度B与F、I、L无关，故采用的是比值定义法，B不符合题意；C．电容C反映电容器容纳电荷的本领大小，与Q、U无关，电容采用的是比值定义法，C不符合题意；D．电阻与U、I无关，采用的是比值定义法，D不符合题意。故选A。5、B【解析】根据万有引力定律公式，得当这两个质点间的距离变为2r时，则万有引力的大小变为原来的，即为故B正确，ACD错误故选B6、D【解析】A．电键S闭合瞬间，自感系数很大，线圈L对电流有阻碍作用很强，则相当于灯泡A与B串联，因此同时亮，且亮度相同，稳定后B被短路熄灭，A错误；BCD．稳定后当电键K断开后，A立刻熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源左端为高电势，与灯泡B构成闭合回路放电，流经灯泡B的电流是由a到b，所以a点电势比b点电势高，B闪一下再熄灭，BC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、AD【解析】电路中的电流的方向为由G到H，当等离子体从右方射入时，由左手定则可以判断电容器的上极板带负电，下极板带正电，电流的方向为由D到C，电流的方向与电路中GH的电流的方向相反，两导线相互排斥，CD受到的作用力向左，故A正确，B错误；等离子体从左方射入时，由左手定则可以判断电容器的上极板带正电，下极板带负电，电流的方向为由C到D，电流的方向与电路中GH的电流的方向相同，所以CD受到的作用力向右，即指向GH，故C错误，D正确【点睛】根据右侧的电路可知导线GH中的电流的方向为由G到H，在由粒子的进入的方向可以判断电容器中的电流的方向，由同向电流互相吸引，异向电流互相排斥可以得出CD的受力的方向8、BD【解析】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有，则速度不同的同种带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等，对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由知，运动时间t越小，故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹圆心为，粒子出射点为，根据几何知识可知≌则即对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心，故B正确；C．速度不同，半径不同，轨迹对应的圆心角不同，对着圆心入射的粒子，出射后不一定垂直打在MN上，与粒子的速度有关，故C错误；D．速度满足v=时，粒子的轨迹半径为r==R，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的轨迹半径平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正确。故选BD。【点睛】带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出时轨迹半径，确定出速度的偏向角。对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系。9、AD【解析】CD.由电源电压知理想变压器变压关系，所以流过R2的电流，R2消耗的功率选项D正确，C错误；AB.流过R1的电流R1消耗的功率选项A正确，B错误。故选AD。10、BC【解析】磁感线是描述磁场分布而假想的，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极；【详解】A、磁感线的疏密表示磁场强弱，与磁场方向无关，故A错误；B、螺线管内部磁感线由S极指向N极，而小磁针的N极静止时指向表示磁场方向，故其N极指向螺线管的北极，即指向螺线管内部的磁场方向，故B正确；C、磁感线分布特点：在磁体外部磁感线从N极出发进入S极，在磁体内部从S极指向N极．磁感线是闭合的曲线，故C正确；D、磁场中任意一点的磁感应强度都不为零，可以用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，但是不可能将每一点都画出磁感线，否则与不画没区别，故D错误【点睛】本题考查了磁感线的引入的原因和特点、磁场的性质，由于磁场是看不见，摸不着的，为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，它是假想出来的有方向的曲线，但可以描述磁场的性质三、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）l1/l3②.（2）偏大【解析】用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的原理是折射定律，利用几何知识得到入射角的正弦和折射角的正弦，推导出折射率的表达式，即可知道所要测量的量【详解】（1）设圆的半径为R，由几何知识得入射角的正弦为：sini=sin∠AOB=；折射角的正弦为：sinr=sin∠DOC=根据折射定律（2）该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时其边界和法线不变，则入射角（玻璃砖中的角）不变，折射角（空气中的角）减小，由折射率公式可知，测得玻璃砖的折射率将偏大【点睛】本题采用单位圆法测量玻璃砖的折射率，是数学知识在物理实验中的运用，简单方便，分析误差关键分析入射角和折射角产生的误差，明确实验原理即可得出答案12、①.同时②.高【解析】[1]电键S闭合瞬间，线圈L对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此同时亮[2]稳定后当电键s断开后，A中不会再有电流通过，故A马上熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，由楞次定律可知，其相当于左端为正极