2024屆安徽省淮北地區(qū)物理高二上期末監(jiān)測試題含解析

2024屆安徽省淮北地區(qū)物理高二上期末監(jiān)測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲中不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時(shí)，一小段長為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是（）A. B.C. D.2、發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)家是（）A.伽利略 B.牛頓C.愛因斯坦 D.庫倫3、關(guān)于磁感線的說法不正確的是（）A.直線電流產(chǎn)生的磁場的磁感線是閉合的曲線B.永久磁鐵的磁感線從N極出發(fā)，到S極終止C.磁感線是一種假想曲線，可以用它來形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向D.空間任意兩條磁感線不相交4、兩金屬小球所帶電荷量分別為+3Q和-Q，將兩小球接觸后，它們所帶的電荷量總共為()A.+3Q B.+2QC.+Q D.－Q5、如圖所示，電容器極板間有一可移動的電介質(zhì)板，介質(zhì)與被測物體相連，電容器接入電路后，通過極板上物理量的變化可確定被測物體的位置，則下列說法中正確的是()A.若電容器極板間的電壓不變，x變大，有電流流向電容器的負(fù)極板B.若電容器極板上帶電荷量不變，x變小，電容器極板間電壓變大C.若電容器極板間的電壓不變，x變大，電容器極板上帶電荷量增加D.若電容器極板間的電荷量不變，x變大，有電流流向電容器的正極板6、伽耳頓板可以演示統(tǒng)計(jì)規(guī)律．如圖，讓大量小球從上方漏斗形入口落下，最終小球都落在槽內(nèi)．重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)A.某個(gè)小球落在哪個(gè)槽是有規(guī)律的B.大量小球在槽內(nèi)的分布是無規(guī)律的C.大量小球落入槽內(nèi)后均勻分布在各槽中D.越接近漏斗形入口處的槽內(nèi)，小球聚集越多二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，今有一質(zhì)量為m、電量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿垂直于磁場方向射入勻強(qiáng)磁場B1中，其運(yùn)動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線．則以下說法正確的是（）A.電子的運(yùn)行軌跡為PDMCNEPB.電子從P點(diǎn)出發(fā)第一次回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為C.D8、光滑絕緣半球形碗固定在水平地面上，碗內(nèi)放有可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球1、2，兩小球質(zhì)量均為、帶電量分別為，平衡時(shí)小球1、2分別位于位置處。小球2的電荷量逐漸減少，從點(diǎn)緩慢下滑至點(diǎn)，則A.兩帶電小球間庫侖力增大 B.兩帶電小球間庫侖力減小C.帶電小球2對碗的壓力增大 D.帶電小球2對碗的壓力減小9、有一個(gè)可以自由運(yùn)動的矩形線框ABCD，旁邊豎直固定一根長直導(dǎo)線PQ，線框平面與導(dǎo)線平行且在同一個(gè)平面內(nèi)。分別通以如圖所示的恒定電流，如果不計(jì)線框重力，則A.線框靠近導(dǎo)線方向平動 B.線框會發(fā)生轉(zhuǎn)動并遠(yuǎn)離導(dǎo)體C.通過線框的磁通量會減小 D.通過線框的磁通量會增大10、如圖，有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長為，豎直邊ad長為h=1m。質(zhì)量均為m、帶電量分別為+q和-q的兩粒子，.當(dāng)矩形區(qū)域只存在場強(qiáng)大小為E=10N/C、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場時(shí)，+q由a點(diǎn)沿ab方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)域，軌跡如圖。當(dāng)矩形區(qū)域只存在勻強(qiáng)磁場時(shí)-q由c點(diǎn)沿cd方向以同樣的速率進(jìn)入矩形區(qū)域，軌跡如圖。不計(jì)重力，已知兩粒子軌跡均恰好通過矩形區(qū)域的幾何中心。則（）A.由題給數(shù)據(jù)，初速度可求B.磁場方向垂直紙面向外C.-q做勻速圓周運(yùn)動的圓心在b點(diǎn)D.兩粒子各自離開矩形區(qū)域時(shí)的動能相等。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點(diǎn)是重垂線所指的位置，若測得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離分別用OM、OP、ON表示，并知A、B兩球的質(zhì)量分別為mA和mB，（且mA>mB，）則碰撞前后系統(tǒng)動量守恒滿足的表達(dá)式為_____________________12．（12分）如圖所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流，有一矩形線框與導(dǎo)線處于同一平面內(nèi)，讓線框向右平動，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向是_____四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】在加速電場中有得在剛射出加速電場時(shí)，一小段長為的電子束內(nèi)電量為則電子個(gè)數(shù)故選B。2、B【解析】發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)家是牛頓故選B。3、B【解析】A、不論是直流還是交流，磁感線是閉合曲線，故A正確；B、磁體外部磁感線是從N極到S極，而內(nèi)部是從S極到N極，故B錯(cuò)誤；C、磁感線是一種假想的曲線，可以用它來形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向，磁感線的疏密表示磁場強(qiáng)弱，磁感線某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向，故C正確；D、任意兩條磁感線不相交，若磁感線相交，則交點(diǎn)就有兩個(gè)切線方向，磁感線上某點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，這與該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度只有一個(gè)確定的方向相矛盾，故D正確；不正確的故選B4、B【解析】兩金屬小球所帶電荷量分別為+3Q和-Q，將兩小球接觸后，根據(jù)電荷守恒定律，帶電總量為故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5、A【解析】若電容器極板間的電壓不變，根據(jù)電容的決定式分析電容如何變化，由電容的定義式分析電量的變化，根據(jù)電容充電還是放電，分析電路中電流方向【詳解】AC．若電容器極板間的電壓不變，x變大，電容器的帶電量減小，處于放電狀態(tài)，而電容器正極板帶正電，所以有電流流向電容器的負(fù)極；故A正確，C錯(cuò)誤.B．若電容器極板電量不變，x變小，電容增大，由得知，電容器極板間電壓U變??；故B錯(cuò)誤.D．若電容器極板電量不變，x變大，電容減小，由得知，電容器極板間電壓U變大，但電荷量不變則沒有電流流過極板；則D錯(cuò)誤.故選A.【點(diǎn)睛】電容器是動態(tài)變化分析問題，由電容的決定式和定義式相結(jié)合進(jìn)行分析.6、D【解析】根據(jù)統(tǒng)計(jì)規(guī)律可知，某個(gè)小球落在哪個(gè)槽是無規(guī)律的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；大量小球在槽內(nèi)的分布是有規(guī)律的，離槽口越近的地方分布小球較多，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；大量小球落入槽內(nèi)后不能均勻分布在各槽中，而是越接近漏斗形入口處的槽內(nèi)，小球聚集越多，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】根據(jù)左手定則判斷負(fù)電荷在磁場中的受力進(jìn)而確定運(yùn)動軌跡，根據(jù)半徑關(guān)系可以找到磁場強(qiáng)度B的關(guān)系【詳解】A、電子以垂直于MN向左的速度攝入磁場，由左手定則得，此時(shí)電子收到向上的洛倫茲力，電子將會向上偏轉(zhuǎn)，所以電子的運(yùn)動軌跡為PDMCNEP,故A項(xiàng)正確C、D項(xiàng)，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由得：，由圖可得：，所以，故C對；D錯(cuò)；B、電子在磁場中運(yùn)動周期，電子在磁場中運(yùn)動周期，由于，電子運(yùn)動一周回到P點(diǎn)所用時(shí)間，故B正確故選ABC8、BD【解析】對B受力分析如圖：由相似三角形法可證明兩個(gè)帶電小球任意電量時(shí)，都在同一水平面上（為兩球連線距離的一半，為點(diǎn)到兩球連線的距離）；小球2電量減少，兩球間庫侖力減小，小球位置下降，且總在同一水平面。對小球2，由圖解法可知，減小，減小，小球?qū)ν氲膲毫p??；A．兩帶電小球間庫侖力增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．兩帶電小球間庫侖力減小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．帶電小球2對碗的壓力增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．帶電小球2對碗的壓力減小，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選BD.9、AD【解析】AB．導(dǎo)線在右側(cè)產(chǎn)生垂直平面向外的磁場，且離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，根據(jù)左手定則，AD邊受力向左且力較大，BC邊受力向右且力較小，過線框整體受力向左，向靠近導(dǎo)線方向平動，A正確，B錯(cuò)誤；CD．線框向左運(yùn)動，面積不變，通過他的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，所以磁通量變大，C錯(cuò)誤，D正確；故選AD。10、AC【解析】A．因?yàn)榱Ｗ油ㄟ^矩形區(qū)域的幾何中心，可知沿電場方向上的距離，垂直電場方向上的距離，根據(jù)，可以求出初速度的大小，A正確；B、-q由c點(diǎn)沿cd方向以同樣的速率v0進(jìn)入矩形區(qū)域，根據(jù)洛倫茲力的方向，結(jié)合左手定則知，磁場方向垂直紙面向里，B錯(cuò)誤；C、因?yàn)閳A周運(yùn)動的軌跡經(jīng)過矩形區(qū)域的幾何中心，設(shè)中心為0，根據(jù)幾何關(guān)系知，，可知矩形區(qū)域幾何中心到b點(diǎn)的距離等于bc的距離，知b點(diǎn)為圓周運(yùn)動的圓心，C正確。D、電荷在電場中做類平拋運(yùn)動，速度增大，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，速度大小不變，可知離開區(qū)域區(qū)域時(shí)動能不等，D錯(cuò)誤；故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、mAOP=mAOM+mBON【解析】結(jié)合平拋運(yùn)動的規(guī)律，抓住時(shí)間相等，結(jié)合平拋運(yùn)動的初速度和水平位移成正比，得出動量守恒的表達(dá)式【詳解】A球不碰撞時(shí)，做平拋運(yùn)動落在P點(diǎn)，與B碰撞后，B落在N點(diǎn)，A落在M點(diǎn)，平拋運(yùn)動的時(shí)間相等，可知平拋運(yùn)動的初速度正比于水平位移，根據(jù)動量守恒知，，即，可知成立的表達(dá)式為12、順時(shí)針方向【解析】電流的方向向上，由安培定則可知線框所在處的磁場的方向垂直于紙面向里，當(dāng)線框向右運(yùn)動時(shí)磁場減小，則穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可知，線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右；由平衡條件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，大小不變；根據(jù)牛頓第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma解得：a＝1.