河南省漯河市第五高级中学2023-2024学年物理高二上期末监测试题含解析

河南省漯河市第五高级中学2023-2024学年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、三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上，q2与q3的距离q1与q2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零。如图，由此可以判定，三个电荷的电量之（）A.-9：4：-36 B.9：4：36C.-3：2：6 D.3：2：62、如图所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿()A.x轴正向 B.x轴负向C.y轴正向 D.y轴负向3、如图所示是某一正点电荷电场中的一条电场线，则A、B两点电场强度EA、EB的大小关系是（）A.EA＞EBB.EA=EBC.EA＜EBD.上述三种情况都可能4、对电容C＝，以下说法正确的是A.电容器带电荷量越大，电容就越大B.对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C.可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比D.如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容5、如图所示的非匀强电场中，如果电荷量q＝10－5C的正点电荷仅在电场力的作用下由A点移动到B点，电场力做功为8×10－3J，则（）A.电场中A、B两点间的电势差为80VB.该点电荷由A点移到B点电势能增加了8×10－3JC.该点电荷由A点移到B点动能能减少了8×10－3JD.该点电荷受到电场力的大小，在A点时比在B点时大6、人站在高处的平台上，水平抛出一个质量为的物体，物体落地时的速度为，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（）A.人对小球做的功是B.人对小球做的功是C.小球落地时的机械能是D.小球落地时的机械能是二、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、电磁流量计广泛应用于测量可导电液体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积），为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）图中流量计的上、下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面，当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值，已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得（）A.流量为B.流量为C.若将污水浓度变大，则上下两板间电势差将变大D.若流量越大，则上下两板间电势差将变大8、如图所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，离子的重力不计，下列说法中正确的有A.组成A束和B束的离子都带正电B.组成A束和B束离子质量一定相同C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里9、某空间存在磁感应强度大小为B的正方形匀强磁场区域ABCD，磁场方向垂直纸面（图中未画出），电荷量为+q的粒子（不计重力）从B点沿BC方向以速度v射入磁场，粒子从AD边上的E点离开磁场。已知正方形区域边长为d，，下列说法正确的是A.正方形区域磁场方向垂直纸面向外B.粒子的质量为C.粒子在磁场中运动的时间为D.若粒子射入磁场的速度大于（方向不变），则粒子一定从CD边射出10、如图所示，两匀强磁场方向相同，以虚线MN为理想边界，磁感应强度分别为B1、B2，今有一质量为m、电量为e的电子从MN上的P点沿垂直于磁场方向射入匀强磁场B1中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线．则以下说法正确的是（）A.电子的运行轨迹为PDMCNEPB.电子从P点出发第一次回到P点所用的时间为C.D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）现有一只量程3mA、内阻约为100Ω的灵敏电流表（表头）。为了较准确地测量它的内阻，采用了如图甲所示的实验电路，实验室提供的器材除电源（电动势为2V，内阻不计）、电阻箱（最大阻值为999.9Ω）、开关和若干导线外，还有多个滑动变阻器和定值电阻可供选择（如表）。A.滑动变阻器R1（0~5Ω，1A）D.定值电阻R01（阻值为200Ω）B.滑动变阻器R2（0~200Ω，0.5A）E.定值电阻R02（阻值为25Ω）C.滑动变阻器R3（0~1750Ω，0.1A）F.定值电阻R03（阻值为5Ω）(1)按照实验电路，用笔画线代替导线，在如图乙所示的方框中完成实物图连接（部分导线已画出）____________。(2)连接好电路之后，实验小组进行了以下操作第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端，调节电阻箱的阻值为零；第二，闭合开关S，将滑片缓慢左移，使灵敏电流表满偏；第三，保持滑片不动（可认为a、b间电压不变），调节电阻箱R′的阻值使灵敏电流表的示数恰好为满刻度的；若此时电阻箱的示数如图丙所示，则灵敏电流表内阻的测量值Rg为__Ω。(3)为较好地完成实验，尽量减小实验误差，实验中应选择的滑动变阻器和定值电阻分别为__和__（填表格中器材前的字母）；(4)要临时把该灵敏电流表改装成3.0V量程的电压表使用，则应将其与电阻箱__（填“串联”或“并联”），并把电阻箱的电阻值调为__Ω。12．（12分）在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的的实验器材(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R2为保护电阻，则①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接______；②根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)(2)乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)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）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L14．（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，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、A【解析】要三个电荷所受合力均为零，q1、q3必为同种电荷，且q2与q1、q3电性相反；设q1、q2之间的距离为L，q2、q3之间的距离为2L．因为每个电荷所受静电力的合力均为零对q1列平衡方程得对q2列平衡方程得由以上解得所以A正确，BCD错误。故选A。2、C【解析】A．若电子沿x轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向下，而电场力方向沿x轴负方向，则电子将向下偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故A错误。B．若电子沿x轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向上，电场力方向沿x轴负方向，则电子将向上偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故B错误。C．若电子沿y轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴正向，电场力方向沿x轴负向，电场力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动，电子的速度方向不发生改变。故C正确。D．若电子沿y轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴负向，电场力方向沿x轴负向，电子将向左偏转做曲线运动，电子的速度方向发生改变。故D错误。故选C。3、D【解析】电场线的疏密表示场强的大小，一条电场线不能判断电场线的疏密，所以不能判断场强的大小。故选D。4、B【解析】A．电容器的电容只由电容器本身来决定，与电容器带电荷量无关，选项A错误；B．电容表征电容器容纳电荷本领的大小，对于固定电容器，电容C不变，由定义式可知，则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故B正确C．电容器的带电荷量Q=CU，当电容C一定时，电量与电压成正比．当电容C变化时，电量与电压不成正比．故C错误D．电容表征电容器容纳电荷本领的大小，与电容器的电量、电压无关．故D错误5、D【解析】根据电场力做功公式W=qU求解A、B两点间的电势差．电场力做功多少．电荷的电势能就减小多少．由电场线的疏密判断出场强的大小，再分析电场力的大小【详解】A、B两点间的电势差．故A错误．正电荷由A点移动到B点，电场力做功为8×10-3J，电势能减小了8×10-3J，动能能增加了8×10－3J，故BC错误；由电场线分布可知，A处场强大于B处场强，由F=Eq分析得知，该点电荷在A点时受到电场力的大小比在B点时大．故D正确．故选D6、A【解析】AB.根据动能定理得解得人对小球做的功为选项A正确，B错误；CD.以地面为重力势能的零点，小球落地时的机械能为此时小球的动能，即为，选项CD错误；故选A。第II卷非选择题二、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】AB．最终稳定时有：则根据电阻定律则总电阻所以解得所以流量故A正确，B错误；CD．由上分析可知，那么上下两极间的电势差故C错误，D正确故选AD。【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及掌握欧姆定律和电阻定律的运用，注意电流方向的横截面积求解。8、ACD【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，利用圆周运动的相关知识进行求解即可；【详解】A、AB粒子进入磁场后都向左偏，根据左手定则可以判断AB束离子都带正电，故A正确；BC、经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定相同，故B错误，C正确；D、在速度选择器中，电场方向水平向右，AB粒子所受电场力方向向右，所以洛伦兹力方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D正确【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论9、ABC【解析】A．由题意可知带电粒子从E点离开，根据左手定则可知正方形区域磁场方向垂直纸面向外，故A正确；B．粒子运动轨迹如图所示根据几何关系有可解得；又因为带电粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力有可得故B正确；C．根据几何关系有所以θ=60°，故粒子在磁场中运动的时间为故C正确；D．当粒子恰好从D点射出时有，结合前面的分析可知此时的速度为根据几何关系可知粒子的速度大于时，粒子才从CD边射出，故D错误。故选ABC。10、ABC【解析】根据左手定则判断负电荷在磁场中的受力进而确定运动轨迹，根据半径关系可以找到磁场强度B的关系【详解】A、电子以垂直于MN向左的速度摄入磁场，由左手定则得，此时电子收到向上的洛伦兹力，电子将会向上偏转，所以电子的运动轨迹为PDMCNEP,故A项正确C、D项，电子在磁场中做匀速圆周运动，由得：，由图可得：，所以，故C对；D错；B、电子在磁场中运动周期，电子在磁场中运动周期，由于，电子运动一周回到P点所用时间，故B正确故选ABC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、①.②.102.5③.F④.A⑤.串联⑥.897.5【解析】(1)[1]根据原理图可得出对应的实物图，如图所示(2)[2]由电阻箱读数方法可得(3)[3][4]定值电阻起保护作用，防止电源短路，则由欧姆定律可知定值电阻选F即可；滑动变阻器采用分压接法，故滑动变阻器选择A(4)[5][6]要使电流表改装成3.0V的电压表，应串联一个电阻，由欧姆定律可知解得12、①.②.2.8③.0.60④.3.0⑤.0.50【解析】解：(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；②根据闭合电路欧姆定律可得：，则由数学规律可知电动势，内电阻；(2)由乙同学的电路接法可知左右两部分并联后与串联，则可知在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知当电压为2.5V时，电流为0.5A，此时两部分电阻相等，则总电流为；