福建省示范名校2023年物理高二上期末監(jiān)測試題含解析

福建省示范名校2023年物理高二上期末監(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(jié)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、如圖所示一帶電液滴在正交的勻強電場和勻強磁場的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動（其中電場豎直向下，磁場垂直紙面向外），則液滴帶電性質(zhì)和環(huán)繞方向是（）A.帶正電，逆時針B.帶正電，順時針C.帶負電，逆時針D.帶負電，順時針2、將長為0.5m的通電直導線垂直放在磁感應強度為0.2T的勻強磁場中，并通一電流強度為2A的電流．則導線所受安培力大小是（）A.0.1N B.0.2NC.0.4N D.0.5N3、如圖所示，線框面積為S，線框平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則穿過平面的磁通量的情況是()A.若從初始位置轉(zhuǎn)過180°角，磁通量的變化量為零B.若從初始位置轉(zhuǎn)過90°角，磁通量的變化量為零C.若使線框繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，磁通量為BSD.若使線框繞OO′轉(zhuǎn)過30°角，磁通量為BS4、真空中,在A點放置一的點電荷,則距離A點處的B點和處的C點電場強度小之比為A.2:1 B.1:2C.1:4 D.4:15、不計空氣的作用，小球沿固定光滑斜面下滑的過程中受到的作用力共有（）A.一個 B.兩個C.三個 D.四個6、如圖為上、下兩部分半徑不同的圓筒軸截面示意圖，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起（無相對運動）做勻速圓周運動．則下列關(guān)系中正確的有A.線速度vA>vBB.運動周期TA<TBC.筒壁對它們的彈力FA=FBD.筒壁對它們的彈力FA<FB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、如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射狀電場在中心線處的電場強度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的Q點．不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.加速電場的電壓C.D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，則該群離子具有相同的比荷8、帶電荷量為＋q的粒子在勻強磁場中運動，下面說法中正確的是()A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B.如果把＋q改為－q，且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小不變C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運動方向垂直D.粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運動9、一小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖甲所示，已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為1.0Ω，外接一個電壓表和一個電阻為10Ω的燈泡，如圖乙所示．下列說法正確的是()A.產(chǎn)生的交變電流的頻率為5HzB.通過燈泡的電流為2.2AC.電壓表讀數(shù)為20VD.燈泡的實際功率為40W10、利用如圖所示方法可以測得金屬導體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n,現(xiàn)測得一塊橫截面為矩形的金屬導體的寬為b,厚為d,并加有與側(cè)面垂直的勻強磁場B,當通以圖示方向電流I時,在導體上、下表面間用電壓表可測得電壓為U.已知自由電子的電荷量為e,則下列判斷正確的是A.下表面電勢高B.上表面電勢高C.該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為D.該導體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為三、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）某同學做“測電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗，其操作的步驟如下：（1）采用兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，電流表選擇0.6A量程，電壓表選擇3V量程。在閉合開關(guān)開始實驗前其連接的電路如圖甲。請檢查電路指出其中的不妥之處：___________（指出一處即可）。（2）修正電路、正確操作，得到某次測量的電流表示數(shù)如圖乙，其示數(shù)為___________A。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出U-I圖像如圖丙，則該電源的電動勢為___________V，內(nèi)阻為___________Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）12．（12分）某同學要測定一個圓柱體的電阻率，進行了如下操作：（1）用10分度的游標卡尺測量圓柱體的長度，由圖可知其長度為______mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖，可知其直徑為_______mm；（3）用已調(diào)零且選擇旋鈕指向歐姆擋“×1”位置的多用電表粗略測量該圓柱體的電阻，根據(jù)圖所示的表盤，可讀出被測電阻阻值為______Ω（4）為了精確的測量該圓柱體的電阻，他選用了以下儀器，用伏安法進行測量，實驗要求電壓表的讀數(shù)從0開始，請在框圖中畫出實驗電路圖_______A．直流電源，輸出電壓為6V；B．電壓表3V，內(nèi)阻大約1kΩ；C．電流表0.6A，內(nèi)阻大約1Ω；D．滑動變阻器，總電阻10Ω；E．開關(guān)、導線若干四、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）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(nèi)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(zhì)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?。唬?）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）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(zhì)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15．（12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(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L

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】帶電粒子在重力場、勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動，可知，帶電粒子受到的重力和電場力是一對平衡力，重力豎直向下，所以電場力豎直向上，與電場方向相反，故可知帶電粒子帶負電荷。磁場方向向外，洛倫茲力的方向始終指向圓心，由左手定則可判斷粒子的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針（四指所指的方向與帶負電的粒子的運動方向相反），C正確，ABD錯誤。故選C。【點睛】帶電粒子在復合場中做勻速圓周運動，可判斷出電場力和重力為平衡力，從而判斷電場力的方向，結(jié)合電場的方向便可知粒子的電性。根據(jù)洛倫茲力的方向，利用左手定則可判斷粒子的旋轉(zhuǎn)方向。2、B【解析】通電導線受到的安培力大小為故選B。3、D【解析】圖示時刻，線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應強度與線圈面積的乘積．當它繞軸轉(zhuǎn)過θ角時，線圈在垂直磁場方向投影面積為Scosθ，磁通量等于磁感應強度與這個投影面積的乘積．線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°時，磁通量為0，磁通量的變化量大小等于初末位置磁通量之差【詳解】A.線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應強度與線圈面積的乘積．故圖示位置的磁通量為φ=BS，從初始位置轉(zhuǎn)過180°角,

磁通量變化為△?=BS?(?BS)=2BS，故A錯誤；B.線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°的過程中，S垂直磁場方向上的投影面積逐漸減小，故磁通量逐漸減小，當線圈從圖示轉(zhuǎn)過90°時，S磁通量為0，故B錯誤；C.使框架繞OO′轉(zhuǎn)過60°角，則在垂直磁場方向的投影面積為S/2，則磁通量為BS/2，故C錯誤；D.使框架繞OO′轉(zhuǎn)過30°角，則在垂直磁場方向的投影面積為S，則磁通量為BS，故D正確；故選D.4、D【解析】根據(jù)“在A點放置一的點電荷,則距離A點處的B點和處的C點電場強度小之比”可知，考查了電場強度的計算；根據(jù)點電荷電場強度的計算公式即可求出A點的點電荷在B、C兩處電場強度大小之比【詳解】在B點，電場強度的大小，C點電場強度大小，則，故D正確．5、B【解析】地球表面的一切物體都受到重力；物體與斜面之間相互擠壓，故一定受到支持力；光滑表示沒有摩擦力；故物體只受重力和支持力，即受兩個力作用，故B正確，ACD錯誤。故選B。6、D【解析】A、B項：A、B共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，由知，B轉(zhuǎn)動的半徑大，則B的線速度大，由公式知，角速度相等，則A、B的周期相等，故AB錯誤；C、D項：A、B做圓周運動由彈力提供向心力，由知，B的半徑大，由，故C錯誤，D正確故選D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、ABD【解析】A．由左手定則可知粒子帶正電，故A正確；B．粒子在M、N間被加速，則有，根據(jù)電場力提供向心力，則有，聯(lián)立解得，故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有，可得，故C錯誤；D．若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點，說明運動的軌跡相同，由于磁場、電場與靜電分析器的半徑不變，則C選項可知該群離子具有相同的比荷，故D正確8、BD【解析】粒子速度大小相同，由f=qvBsinθ可知，如果速度v與磁場B的夾角不同，洛倫茲力大小不同，即使洛倫茲力大小相同，速度方向不同，洛倫茲力方向不同，洛倫茲力不同，故A錯誤；如果把+q改為-q，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變，故B正確；洛倫茲力方向一定與電荷運動方向垂直，磁場方向與電荷運動方向不一定垂直，故C錯誤；洛倫茲力方向一定與電荷運動方向垂直，所以粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運動，故D正確．所以BD正確，AC錯誤9、CD【解析】由甲圖知電壓峰值、周期，從而求電壓有效值、角速度和頻率；電壓表測量的是路端電壓，求解實際功率要用有效值【詳解】由圖可知T=0.02s，則頻率f=1/T=50Hz，選項A錯誤；電動勢有效值為，可知通過燈泡的電流為，選項B錯誤；電壓表讀數(shù)，選項C正確；燈泡的實際功率：P=IU=40W；選項D正確；故選CD.10、AC【解析】定向移動的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢差，電子到達的表面帶負電，電勢較低．最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)【詳解】根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，下表面失去電子帶正電，所以下表面電勢高．故A正確、B錯誤．再根據(jù)e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故C正確，D錯誤．故選AC【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡三、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.連接電壓表接線柱的導線應接在電流表的負接線柱或電源負極或滑動變阻器的滑片應置于左端或接入電阻最大的那一端②.0.25A③.3.0V④.4.0Ω【解析】（1）[1]由實物圖可知，圖中不妥之處有：連接電壓表負接線柱應接在電流表的負接線柱或電源負極；（2）[2]當電流表選擇0.6A量程時，每小格分度值為0.02A，故按本位估讀，即0.25A；（3）[3]根據(jù)電源的U?I圖象的物理意義，圖象在縱軸的截距表示電源電動勢，即為：E=3.0V；[4]斜率表示內(nèi)阻大小，即為：12、①.22.6②.6.360-6.363③.7④.【解析】（1）由圖得主尺讀數(shù)為2.2cm=22mm，游標尺讀數(shù)為，所以圓柱體的長度為22+0.6mm=22.6mm．由圖得主尺讀數(shù)為6mm，可動刻度讀數(shù)為，所以圓柱體的直徑為6+0.360mm=6.360mm．由圖知，電阻讀數(shù)要讀多用電表最上的表盤，即讀數(shù)為由題意要求電壓表的讀數(shù)從0開始，所以滑動變阻器要用分壓接法，由待測電阻大約為7歐，滿足電壓表的內(nèi)阻遠大于待測電阻，得電流表要用外接法，電路圖如圖所示：【點睛】學生要會讀游標卡尺、螺旋測微器、多用電表的示數(shù)，知道滑動變阻器必須用分壓接法的三種情況四