2025届湖南省长沙市岳麓区湖南师大附中物理高二上期末监测试题含解析

2025届湖南省长沙市岳麓区湖南师大附中物理高二上期末监测试题注意事项：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、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为（）A.∶1 B.∶2C.1∶1 D.1∶22、下列各图中，金属导体棒ab所受安培力F方向正确是A. B.C. D.3、下列说法正确的是（）A.燃气灶使用的电子点火装置是通过高压放电的电火花点燃燃气，放电电极常做成球形B.有些合金如锰铜合金和镍铜合金电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来做电阻温度计C.灵敏的电流表在运输时为了防止表头损坏经常用导线把红黑两个接线柱接在一起D.把匝数很多原线圈串联在电路中，匝数较少的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很大的电流，这样的变压器叫电流互感器4、如图所示，一根通电直导线用细线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向由M向N，此时细线所受拉力不为零，则下列做法中不能使细线的拉力变为零的是（）A.不改变电流方向，适当增加电流大小B.使电流反向，且适当减小电流C.保持原来电流不变，适当增加磁感应强度大小D.使原来的磁场和电流都反向，且适当增加电流的大小5、如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受静摩擦力逐渐减小6、如图为学校配电房向各个教室的供电示意图,T为理想变压器,、为监控室供电端的电压表和电流表,、为监控校内变压器输出端的电压表和电流表,、为教室的负载电阻,、为教室内的监控电压表和电流表,配电房和教室之间有相当长的一段距离,进入配电室的交流电电压U可认为是不变的,并且各电表均为理想电表,则当开关S闭合时,以下说法正确的是()A.电流表、和的示数都变大B.电流表中只有的示数变大C.电压表中只有的示数变小D.电压表和的示数都变小二、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、如图所示电路中，A、B为两个相同灯泡，L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C为电容较大的电容器，下列说法中正确的有A.接通开关S，A立即变亮，最后A、B一样亮B.接通开关S，B逐渐变亮，最后A、B一样亮C.断开开关S，A、B都立刻熄灭D.断开开关S，A立刻熄灭，B逐渐熄灭9、将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和有一定内阻的电源连接成如图所示电路，已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小．若闭合开关，逐渐增大光照强度，下列有关电路中的变化，说法正确的是（）A.电压表与电流表的示数之比将逐渐减小B.电压表、电流表，两表变化量大小的比值将逐渐减小C.电源的输出功率逐渐减小D.电源的效率逐渐减小10、如图所示,质量为m、电荷量为q的微粒,在竖直向下的匀强电场、水平指向纸内的匀强磁场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A.该微粒带负电,电荷量q=B.若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子,分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直,它们均做匀速圆周运动C.如果分裂后,它们的荷质比相同,而速率不同,那么它们运动的轨道半径一定不同D.只要一分裂,不论它们的荷质比如何,它们都不可能再做匀速圆周运动三、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）一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。两表笔中是黑表笔的是_______，当转换开关旋到位置3时，可用来测量________；当旋到位置________时，可用来测量电流，其中旋到位置________时量程较大。12．（12分）实验小组要测量一个纯电阻元件Rx的电阻，用多用电表粗测其阻值约为5Ω。为了测量该电阻的精确值，除待测元件外，实验小组还准备了以下实验器材：A．电流表A：量程0～200mA，内阻为2ΩB．电压表V：量程0～3V，内阻约为10000ΩC．定值电阻R1：阻值为1ΩD．滑动变阻器R2：0～20Ω，额定电流为2AE．滑动变阻器R3：0～2000Ω，额定电流为1AF．电源：电动势为4V，内阻约为0.3ΩG．开关，导线若干要求该元件两端电压能从零开始变化(1)滑动变阻器应选______（选填“D”或“E”）(2)请虚线框中画出电路图并对所用器材进行标注______(3)根据实验电路图以及测量得到的电压表和电流表的示数绘制出如图所示的U-I图象，则该电阻元件的阻值为______Ω。（结果保留三位有效数字）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）如图所示的空间，匀强电场的方向竖直向下，场强为E，匀强磁场的方向水平向外，磁感应强度为B。有两个带电小球A和B都能在垂直于磁场力方向的同一竖直平面内做匀速圆周运动（两小球间的库仑力可忽略），运动轨迹如图所示。已知两个带电小球A和B的质量关系为mA=4mB，轨道半径为RA=4RB。(1)试说明小球A和B带什么电，它们所带的电荷量之比等于多少？(2)求A和B的绕行方向，并求A和B绕行速度大小之比为多少？(3)设带电小球A和B在图示位置P处相碰撞，且碰撞后原先在小圆轨道上运动的带电小球B恰好能沿大圆轨道运动，若碰撞前带电小球A轨道半径为RA=16cm，求带电小球A碰撞后所做圆周运动的轨道半径（设碰撞时两个带电小球间电荷量不转移）。14．（16分）如图，水平放置金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为1m，磁场的磁感强度大小为1T，方向与导轨平面夹角为=53°，金属棒ab的质量为0.02kg，放在导轨上且与导轨垂直，且与导轨的动摩擦因数为0.4，电源电动势为1.5V，内阻为0.5Ω，定值电阻R为1Ω，其余部分电阻不计．则当电键K闭合的瞬间，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）(1)ab受到的安培力大小和方向(2)棒ab的加速度为多大？15．（12分）如图所示，两根半径为r=0.5m的圆弧轨道，间距为L=1m，其顶端a、b与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为R=2Ω的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B=1T。将一根长度稍大于L，质量为m=1kg、电阻为R0=1Ω的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放。已知当金属棒到达如图所示的cd位置（金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ=60°）时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端ef时，对轨道的压力为1.5mg。求：（1）当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向；（2）金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量；（3）金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量。（g=10m/s2）

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】根据右手定则可知，导线在M和N处时，每根导线在O点产生的磁感应强度为，方向竖直向下；根据右手定则可知，将N处长直导线移至P处时，N在O点的场强斜向左上方，与竖直方向的角度为60°，M在O点的场强竖直向下，则O点合磁感应强度大小为则与之比为1:2。故选D。2、A【解析】左手定则：伸开左手，让拇指和其余四指垂直，并且都在一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向【详解】A、根据左手定则，导体棒ab所受安培力方向垂直于导体棒斜向上，A正确；B、ab棒放置和磁场方向平行，不受安培力，B错误；C、根据左手定则，ab棒所受安培力方向垂直于导体棒向下，C错误；D、根据左手定则，ab棒所受安培力方向垂直于导体棒向左，D错误；故选A【点睛】本题重点考查学生利用左手定则判断安培力方向的能力3、C【解析】A.在燃气灶中，安装有电子点火器，接通电子线路时产生高电压，通过高压放电来点燃气体，点火器的放电电极往往做成针形，尖端放电，故A错误；B.有些合金如锰铜合金和镍铜合金，由于电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故B错误；C.电流表在运输过程中需要将两个接线柱用导线短接，是为了让内部产生感应电流从而受电磁阻尼，阻碍指针的振动，从而防止振针因撞击而弯曲变形，故C正确；D.根据变流比可知，把匝数较少的原线圈串联在电路中，匝数较多的副线圈接普通的小量程交流电流表就可以测量很大的电流，这样的变压器叫电流互感器，故D错误。故选C。4、B【解析】金属线开始受重力、向上的安培力、绳子的拉力处于平衡。A．不改变电流方向，适当增加电流的大小，根据F=BIL知，安培力增大，则绳子的张力会变为零。故A不符合题意；B．使原来电流反向，安培力反向，则拉力增大，不能使细线的拉力变为零。故B符合题意；C．保持原来电流不变，适当增加磁感应强度大小，根据F=BIL知，安培力增大，则绳子的张力会变为零。故C不符合题意；D．使原来的磁场和电流都反向，安培力的方向不变，适当增加电流的大小，安培力的大小增加，绳子的张力会变为零，故D不符合题意。故选B。5、D【解析】A．磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由a到b，A错误；B．由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，根据可知电阻R消耗的热功率不变，B错误；C．根据安培力公式知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，C错误；D．导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，，安培力减小，则静摩擦力减小，D正确6、C【解析】抓住原线圈的输入电压不变，结合输出端总电阻的变化得出输电线上电流的变化，从而得出电压损失的变化，根据输出电压不变，得出用户端电压的变化，从而得知通过负载电阻电流的变化．抓住输电线上电流的变化，根据原副线圈电流比等于匝数之反比求出原线圈中电流的变化【详解】当开关闭合后，副线圈的总电阻变小，由于升压变压器的输入电压不变，则输出电压不变，即U2不变，可知输电线中的电流增大，即A2增大，则输电线上损失的电压增大，可知用户端得到的电压减小，即U3减小，所以通过R1的电流减小，即A3减小，副线圈中电流决定原线圈中的电流，根据知，原线圈中的电流I1增大，所以A1示数增大.故C正确，A、B、D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键知道输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率二、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、ABD【解析】接通开关S，电容器C要通过A充电，因此A立刻亮，由于充电电流越来越小，当充电完毕后，相当于断路，而L对电流变化有阻碍作用，所以通过B的电流逐渐增大，故B逐渐变亮，当闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，因此A、B一样亮，故AB正确；当S闭合足够长时间后再断开，A立刻熄灭，而L产生自感电动势，且电容器也要对B放电，故B要逐渐熄灭，故C错误D正确【点睛】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小，注意电容器也要放电9、AD【解析】闭合电路的动态变化情况的分析【详解】A．由题意知，逐渐增大光照强度时，光敏电阻R的值逐渐减小，外电路的总电阻逐渐减小，由闭合电路的欧姆定律知，总电路的电流逐渐增大，通过光敏电阻R的电流也逐渐增大，所以电压表与电流表的示数之比将逐渐减小，故A正确；B．光敏电阻R串联在电路中，定值电阻R0和电源内阻都是纯电阻，它们各自上面的电压变化量与电流变化量比值不变，因此，光敏电阻R的电压变化量与电流变化量比值也不变，故B错误C．电源的输出功率由公式知，增大，由闭合电路的欧姆定律知,减小，电源的内阻不知道大小，所以减小的情况也不知，因此的变化无法确定，故C错误；D．根据电源的效率定义得,外电路的电阻越大，路端电压越高，电源效率越高，电源的效率随外电路电阻减小而减小，故D正确；故选AD．【点睛】直流电路动态变化要掌握各物理量变化的规律来分析10、ABC【解析】在电场、磁场、重力场中，带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，重力与电场力合力为零；对粒子受力分析，由牛顿第二定律分析答题．在电场、磁场、重力场中，带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，重力与电场力合力为零，即mg=qE，，故A正确；若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子，则粒子所受重力与电场力的合力为零，分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力，它们均做匀速圆周运动，故B正确；带电粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，则轨道半径：；如果粒子分裂后，它们的荷质比相同，而速率不同，由可知，它们运动的轨道半径一定不同，故C正确；分裂后，如果它们的荷质比相同，它们可能做匀速圆周运动，故D错误；故选ABC考点：带电粒子在混合场中的运动；向心力三、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.B②.电阻③.1或2④.1【解析】[1]当多用电表测电阻时，内部电源的正极和黑表笔连接，所以黑表笔是B；[2]当转换开关旋到位置3时，表笔和内部电源连接，所以可以用来测量电阻；[3]当旋到位置1或2，表头和电阻并联，并联电阻起分流作用，所以用来测电流；[4]当旋到位置1时，并联的电阻较小，且表头与一个电阻串联，分流较大，所以1位置的电流量程较大。12、①.D②.③.4.46【解析】(1)[1]因为待测电阻的阻值约为，为保证测量过程中误差小，所以滑动变阻器选择D；(2)[2]由于器材中的电流表量程太小，所以需要在原电流表的基础上并联上定值电阻，从而改装成大量程的电流表；于电流表自身分得的电压可精确计算出，所以电流表采用内接法，实验过程中要求该元件两端电压能从零开始变化，所以滑动变阻器采用分压式，电路图如图