廣東省廣州三中2023-2024學年高二物理第一學期期末監(jiān)測試題含解析

廣東省廣州三中2023-2024學年高二物理第一學期期末監(jiān)測試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，在水平向右的勻強電場中，質量為的帶電粒子（不計粒子重力），以初速度v從M點豎直向上運動，通過N點時，速度大小為2v，則從M運動到N的過程中，帶電粒子（）A.動能增加 B.電勢能增加C.做勻變速運動 D.到達N點時速度水平向左2、如圖所示是一種簡易的驗電器，金屬絲固定在絕緣立柱上，兩端（未接觸）上有兩塊可以活動的鋁箔，帶電體與金屬絲接觸之后，兩塊鋁箔帶上等量同種電荷，在靜電斥力的作用下彼此分開．關于兩塊鋁箔之間的靜電力，下面說法正確的是（）A.兩塊鋁箔之間的靜電力跟兩鋁箔帶電量成正比B.兩塊鋁箔之間的靜電力跟兩鋁箔之間的距離成反比C.兩塊鋁箔之間的靜電力跟兩鋁箔之間的距離的平方成反比D.以上結論都不正確3、如圖所示，幾位同學在做“搖繩發(fā)電”實驗：把一條長導線的兩端連在一個靈敏電流計的兩個接線柱上，形成閉合回路．兩個同學迅速搖動AB這段“繩”．假設圖中情景發(fā)生在赤道，地磁場方向與地面平行，由南指向北．圖中搖“繩”同學是沿東西站立的，甲同學站在西邊，手握導線的A點，乙同學站在東邊，手握導線的B點．則下列說法正確的是A.當“繩”搖到最高點時，“繩”中電流最大B.當“繩”搖到最低點時，“繩”受到的安培力最大C.當“繩”向下運動時，“繩”中電流從A流向BD.在搖“繩”過程中，A點電勢總是比B點電勢高4、如圖所示，垂直紙面放置的兩根平行長直導線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1＞I2，紙面內的一點H到兩根導線的距離相等，則該點的磁感應強度方向可能為圖中的()A.B1 B.B2CB3 D.B45、下列關于磁感應強度方向的說法中正確的是()A.磁場中某點的磁感應強度的方向規(guī)定為小磁針靜止時北極所指的方向B.磁場中某點的磁感應強度的方向與小磁針S極在此處的受力方向一致C.磁場中某點的磁感應強度的方向由試探電流元在此處的受力方向決定D.如果把磁場中的通電導線撤去，磁場中磁感應強度為零6、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，在兩盒之間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直盒底的勻強磁場中，如圖所示．下列說法正確的是（）A.粒子能量是從電場和磁場中共同獲得B.只增大狹縫的距離可增大粒子從加速器中獲得的動能C.只增大加速電場的電壓可增大粒子從加速器中獲得的動能D.只增大D形金屬盒的半徑可增大粒子從加速器中獲得的動能二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，由某種粗細均勻的總電阻為6R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內且處于方向豎直向下的勻強磁場B中。一接入電路電阻為R的導體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中（）A.PQ中電流先減小后增大B.拉力的功率先增大后減小C.線框消耗的電功率先減小后增大D.bc邊通過的電流一直增大8、關于某一閉合電路的性質，下列說法正確的是A.外電路斷路時，路端電壓最高B.由U外＝IR可知，外電壓隨I增大而增大C.由U內＝Ir可知，電源內壓隨I的增大而增大D.由P＝IU可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大9、如圖所示，半徑為R的光滑半圓弧絕緣軌道固定在豎直面內，磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直軌道平面向里．一可視為質點，質量為m，電荷量為q（q>0）的小球由軌道左端A無初速度滑下，當小球滑至軌道最低點C時，給小球再施加一始終水平向右的外力F，使小球能保持不變的速率滑過軌道右側的D點，若小球始終與軌道接觸，重力加速度為g，則下列判斷正確的是A.小球在C點受到的洛倫茲力大小為B.小球在C點對軌道的壓力大小為3mg+C.小球從C到D的過程中，外力F的大小保持不變D.小球從C到D的過程中，外力F的功率逐漸增大10、如圖所示，發(fā)電機的矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，繞軸在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度勻速轉動。從圖示位置開始計時，下列判斷正確的是（??）A.此時穿過線圈磁通量為NBS，產生的電動勢為零B.線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為C.P向下移動時，電流表示數(shù)變小D.P向下移動時，發(fā)電機的電功率增大三、實驗題：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）質量為m，帶電量為q電子以速度v垂直于磁場的方向射入磁感應強度為B的勻強磁場中．則電子作圓周運動的半徑為_____________；周期為_________；12．（12分）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，用米尺測出金屬絲的長度L，用伏安法測出金屬絲的電阻Rx，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。(1)測量金屬絲直徑時螺旋測微器刻度如圖所示，讀數(shù)D=_________mm。(2)按照下圖實物連接好電路，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，讀出多組電壓表與電流表示數(shù)U、I，處理數(shù)據(jù)得到金屬絲的電阻Rx。請依據(jù)實物圖在方框內畫出電路原理圖_________。(3)用圖中的電路測量金屬絲的電阻比真實值_________（填“偏大”或“偏小”）。(4)該金屬絲電阻率的表達式為ρ=_________（用題中所給物理量的字母表示）。四、計算題：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）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，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）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】A．粒子由M點到N點的過程中，增加的動能：故A錯誤；B．帶電粒子運動過程中只有電場力做功，故根據(jù)動能定理有：電場力做正功，電勢能應該減小，減小量應為，故B錯誤；C．帶電粒子運動過程中所受合外力為電場力是恒力，由牛頓第二定律：可知加速度不變，做勻變速運動，故C正確；D．因帶電粒子在豎直方向上沒有受力，故豎直方向上做勻速直線運動，合速度不可能水平，故D錯誤。故選C。2、D【解析】庫侖定律適于點電荷，不是點電荷不能用其求庫侖力．對于兩塊鋁箔，因距離小，則不能視為點電荷，不適用于庫侖定律【詳解】庫侖定律只適用于點電荷，兩塊靠近的鋁箔是不能看作點電荷的，因此，兩塊鋁箔之間的靜電力并不滿足庫侖定律，故ABC說法錯誤，D說法正確【點睛】考查庫侖定律的適用條件，明確兩塊近距鋁箔不能視為點電荷3、C【解析】地球的周圍存在磁場，且磁感線的方向是從地理的南極指向地理的北極，當兩個同學在迅速搖動電線時，總有一部分導線做切割磁感線運動，電路中就產生了感應電流，根據(jù)繩子轉動方向與地磁場方向的關系，判斷感應電動勢和感應電流的大小，從而判斷安培力的大小，由右手定則判斷感應電流的方向和電勢高低解：A、當“繩”搖到最高點時，繩轉動的速度與地磁場方向平行，不切割磁感線，感應電流最小，故A錯誤B、當“繩”搖到最低點時，繩轉動的速度與地磁場方向平行，不切割磁感線，感應電流最小，繩受到的安培力也最小，故B錯誤C、當“繩”向下運動時，地磁場向北，根據(jù)右手定則判斷可知，“繩”中電流從A流向B．故C正確D、在搖“繩”過程中，當“繩”向下運動時，“繩”中電流從A流向B，A點相當于電源的負極，B點相當于電源正極，則A點電勢比B點電勢低；當“繩”向上運動時，“繩”中電流從B流向A，B點相當于電源的負極，A點相當于電源正極，則B點電勢比A點電勢低；故D錯誤故選C【點評】本題要建立物理模型，與線圈在磁場中轉動切割相似，要知道地磁場的分布情況，能熟練運用電磁感應的規(guī)律解題4、C【解析】根據(jù)右手螺旋定則得出兩電流在H點的磁場方向，如圖，因為I1>I2，故I1產生的磁場大于I2產生的磁場，根據(jù)平行四邊形定則知H點的合場強可能為B3方向A．B1與分析結果不符，A錯誤B．B2與分析結果不符，B錯誤C．B3與分析結果相符，C正確D．B4與分析結果不符，D錯誤5、A【解析】A.磁場中某點的磁感應強度的方向規(guī)定為小磁針靜止時北極所指的方向，故A正確；B.磁場中某點的磁感應強度的方向與小磁針N極在此處的受力方向一致，故B錯誤；C.磁場中某點的磁感應強度的方向由磁場本身決定，與試探電流元在此處的受力方向無關；故C錯誤；D.如果把磁場中的通電導線撤去，磁場中磁感應強度不變；故D錯誤；故選擇：A；6、D【解析】回旋加速器利用電場加速和磁場偏轉來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時的速度，從而得出動能的表達式，看動能與什么因素有關【詳解】洛倫茲力對粒子是不做功的，則粒子的能量是從電場中獲得，選項A錯誤；由，解得．則動能，知動能與加速的電壓無關，狹縫間的距離無關，與磁感應強度大小和D形盒的半徑有關，增大D形金屬盒的半徑，可以增加粒子的動能．故D正確，ACD錯誤．故選D【點睛】解決本題的關鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道粒子的最大動能與加速的電壓無關，與磁感應強度大小和D形盒的半徑有關二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】根據(jù)數(shù)學知識可知，當PQ位于中點時，外電阻最大，最大值為A．導體棒由靠近ad邊向bc邊勻速滑動的過程中，產生的感應電動勢E=BLv，保持不變，外電路總電阻先增大后減小，則總電流先減小后增大，由歐姆定律分析得知PQ中的電流先減小后增大，故A正確；B．導體棒勻速運動，PQ上外力的功率等于回路的電功率，而回路的總電阻先增大后減小，由分析得知，PQ上拉力的功率先減小后增大，故B錯誤；C．線框作為外電路，總電阻最大值為從最左端達到中間位置的過程中，導體棒PQ上的電阻先大于線框的外電阻、達到某位置時等于線框外電阻、再移動一端距離小于線框外電阻，運動到中間外電阻最大，根據(jù)對稱性可知，從中間向最右端運動過程中，電阻先一直減?。桓鶕?jù)閉合電路的功率的分配關系與外電阻的關系可知，當外電路的電阻值與電源的內電阻相等時外電路消耗的電功率最大，所以可得線框消耗的電功率先增大后減小、再增大再減小，故C錯誤；D．導體棒由靠近ad到運動到中間位置的過程中，外電路的電阻增大，所以外電路的電壓增大，而bc所在支路電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，通過bc的電流增大，當導體棒由中間位置向bc運動時，外電路的電阻不斷減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，總電流不斷增大，而bc的電阻不斷減小，根據(jù)并聯(lián)電流電流和電阻成反比可知，bc的電流也不斷增加，故D正確。故選AD。8、AC【解析】A．外電路斷路時，外電路，有，所以有：則路端電壓最高，故A正確；B．根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：，可知外電壓隨I的增大而減小，而U外＝IR中，I的增大伴隨R的減小，故B錯誤；C．針對某一電源來說，內阻r一定，故由U內＝Ir可知電源的U內隨I的增大而增大；故C正確；D．外功率P＝IU，隨著I的增大路端電壓U會減小，不能得到外功率與電流的關系；而由外功率:根據(jù)數(shù)學知識分析可得，當電源的內電阻等于外電阻時，輸出功率最大，當電流增大時，電源的輸出功率可能變大，也可能變小，故D錯誤。故選AC。9、AD【解析】A.由于洛倫茲力不做功，所以從A到C過程中，只有重力做功，故有，解得，在C點受到豎直向上的洛倫茲力，大小為，A正確；B.在C點，受到向上的洛倫茲力，向上的支持力，向下的重力，三者的合力充當向心力，故有，解得，B錯誤；C.小球從C到D過程中，洛倫茲力和支持力沿水平方向的分力增大，所以水平外力F的增大．C錯誤；D.小球從C到D的過程中小球的速率不變，而洛倫茲力和支持力不做功，所以小球的動能不變，拉力F的功率與重力的功率大小相等，方向相反．由運動的合成與分解可知，小球從C向D運動的過程中，豎直方向的分速度越來越大，所以重力的功率增大，所以外力F的功率也增大，D正確.故選AD?！军c睛】帶電粒子在復合場中運動問題的分析思路

正確的受力分析除重力．彈力和摩擦力外，要特別注意電場力和磁場力的分析

正確分析物體的運動狀態(tài)找出物體的速度．位置及其變化特點，分析運動過程．如果出現(xiàn)臨界狀態(tài)，要分析臨界條件帶電粒子在復合場中做什么運動，取決于帶電粒子的受力情況（1）當粒子在復合場內所受合力為零時，做勻速直線運動（如速度選擇器）（2）當帶電粒子所受的重力與電場力等值反向，洛倫茲力提供向心力時，帶電粒子在垂直于磁場的平面內做勻速圓周運動（3）當帶電粒子所受的合力是變力，且與初速度方向不在一條直線上時，粒子做非勻變速曲線運動，這時粒子的運動軌跡既不是圓弧，也不是拋物線，由于帶電粒子可能連續(xù)通過幾個情況不同的復合場區(qū)，因此粒子的運動情況也發(fā)生相應的變化，其運動過程也可能由幾種不同的運動階段所組成10、BD【解析】A．此時線圈平面與磁場垂直，磁通量最大，磁通量是BS，變化率為零，即感應電動勢為零，故A錯誤；B．過程中產生的感應電動勢最大值為故表達式為故B正確；CD．P向下移動時，副線圈匝數(shù)增大，根據(jù)可得副線圈的輸入電壓增大，即電流表示數(shù)增大，根據(jù)可得副線圈消耗的電功率增大，而副線圈消耗的電功率決定發(fā)電機的功率，所以發(fā)電機的功率增大，故D正確C錯誤。故選BD。三、實驗題：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、①.②.【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，周期12、(1).0.680(2).(3).偏小(4).或者【解析】(1)[1]．由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.