湖北省棗陽市白水高級中學(xué)2023年物理高二上期末監(jiān)測試題含解析

湖北省棗陽市白水高級中學(xué)2023年物理高二上期末監(jiān)測試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，x軸下方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，兩磁場右邊界均足夠?qū)挘粠ж?fù)電的粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，從原點(diǎn)O與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方磁場中的運(yùn)動半徑為R，下列說法正確的是A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點(diǎn)OB.粒子完成一次周期性運(yùn)動的時間為C.粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為2:1D.粒子從原點(diǎn)出發(fā)后到第二次穿過x軸時，沿x軸前進(jìn)2R2、質(zhì)子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑分別為Rp和Rα，周期分別為Tp和Tα，則下列選項(xiàng)正確的是()A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶13、如圖甲所示電路，已知電阻，和并聯(lián)的D是理想二極管（正向電阻可視為零，反向電阻為無窮大），在A、B之間加一個如圖乙所示的交變電壓（時電壓為正值）。則R2兩端電壓的有效值為（）A.5V B.10VC.5V D.10V4、如圖所示是一多匝線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的交變電動勢的圖象，根據(jù)圖象可知（）A.此交變電動勢的瞬時表達(dá)式為e＝200sin0.02tB.此交變電動勢的瞬時表達(dá)式為e＝200sin100πtC.t＝0.01s時，穿過線圈的磁通量為零D.t＝0.02s時，穿過線圈的磁通量的變化率最大5、如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點(diǎn)沿垂直于PQ的方向射入磁場，圖中實(shí)線是它們的軌跡．已知O是PQ的中點(diǎn)，不計粒子重力．下列說法中正確的是A.射入磁場時粒子a速率最小B.粒子a帶負(fù)電，粒子b、c帶正電C.射出磁場時粒子b的動能最小D.粒子b在磁場中運(yùn)動的時間最短6、面積是0.50m2的導(dǎo)線環(huán)，處于磁感強(qiáng)度為2.0×10-2T的勻強(qiáng)磁場中，環(huán)面與磁場垂直，穿過導(dǎo)線環(huán)的磁通量等于（）A.2.5×10-2WbB.1.5×10-2WbC.1.0×10-2WbD.4.0×10-2Wb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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、如圖甲所示，在光滑水平面上，有一個粗細(xì)均勻的邊長為L的單匝正方形閉合線框abcd，在水外力的作用下，t=0時刻從靜止開始沿垂直磁場邊界方向做勻加速直線運(yùn)動穿過勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上，測得線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運(yùn)動時間t的變化關(guān)系如圖乙所示（0－2s、4s－6s部分為虛線，其余部分為實(shí)線），ab邊剛進(jìn)入磁場時的速度為v，則A.磁場寬度為B.進(jìn)出磁場過程中流過線框的電荷量相等C.進(jìn)出磁場過程中線框中產(chǎn)生了相同的電熱D.線框穿過磁場過程中b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)的電勢，且b、a兩點(diǎn)電勢差Uab最大值為3BLv8、如圖甲所為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁體轉(zhuǎn)動．某一風(fēng)速時，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，則（）A.電流的瞬時值表達(dá)式為B.磁體的轉(zhuǎn)速為5r/sC.若給阻值為10Ω的電阻供電，該電阻1h內(nèi)產(chǎn)生的電熱為1.8×104JD.線圈中電流的有值為0.5A9、靜電計是測量電勢差的儀器.指針偏轉(zhuǎn)角度越大，金屬外殼和上方金屬小球間的電勢差越大，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.在本實(shí)驗(yàn)中，靜電計指針和A板等電勢，靜電計金屬殼和B板等電勢，因此指針偏轉(zhuǎn)角度越大表示A、B兩極板間的電勢差越大.現(xiàn)對電容器充電后斷開開關(guān).若按圖下方的說明來做實(shí)驗(yàn)，則(

)A.甲圖中兩極板間電勢差變大 B.乙圖中兩極板間電勢差變大C.丙圖中兩板間電勢差變小

D.丙圖中兩板間電勢差變大10、如圖所示，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣絲線懸掛于同一點(diǎn)，兩球靜止時，它們距水平面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為、，且，若同時剪斷兩根細(xì)線，空氣阻力不計，兩球帶電荷量不變，則（）A.a、b兩球同時落地B.a、b兩球飛行水平距離相等C.a球的質(zhì)量比b球的大D.a球的電荷量比b球的大三、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）手機(jī)、電腦等電器已經(jīng)普及到人們的日常生活中，這些電器都要用到蓄電池．某同學(xué)利用下列器材測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻．蓄電池的電動勢約為3V.A．量程是0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω的電流表；B．量程是3V，內(nèi)阻是6kΩ的電壓表；C．量程是15V，內(nèi)阻是30kΩ的電壓表；D．阻值為0～1kΩ，額定電流為0.5A的滑動變阻器；E．阻值為0～10Ω，額定電流為2A的滑動變阻器；F．定值電阻4Ω，額定功率4W；G．開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選擇______(填器材代號)，圖甲中的導(dǎo)線應(yīng)連接到_______(選填“①”或“②”)處，改變滑動變阻器阻值的時候，為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯，滑動變阻器應(yīng)選擇_______(填器材代號)（2）用（1）問中的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測量，讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，畫出對應(yīng)的U-I圖線如圖乙所示，由圖線可得該蓄電池的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）如圖所示為萬用表歐姆擋的內(nèi)部電路,a、b為表筆插孔,下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)孔插紅表筆B．表盤刻度是均勻的C．用×100Ω擋測量時,若指針指在0Ω附近,則應(yīng)換用×1kΩ擋四、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(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，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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(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）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，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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的大小；（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(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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】根據(jù)左手定則判斷可知，粒子在第一象限沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，而在第四象限沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，故不可能回到原點(diǎn)0．故A錯誤．因第四象限中磁感應(yīng)強(qiáng)度為第一象限中的一半；故第四象限中的半徑為第一象限中半徑的2倍；如圖所示；由幾何關(guān)系可知，負(fù)電荷在第一象限軌跡所對應(yīng)的圓心角為60°，在第四象限軌跡所對應(yīng)的圓心角也為60°，粒子圓周運(yùn)動的周期為T=，保持不變，在一個周期內(nèi)，粒子在第一象限運(yùn)動的時間為：t1=；同理，在第四象限運(yùn)動的時間為；完在成一次周期性運(yùn)動的時間為T′=t1+t2=．故B正確．由r=，知粒子圓周運(yùn)動的半徑與B成反比，則粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動的半徑之比為1：2．故C錯誤．根據(jù)幾何知識得：粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進(jìn)距離為x=R+2R=3R．故D錯誤．故選B2、A【解析】質(zhì)子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，半徑為：半徑與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比。即Rp∶Rα＝1∶2而周期公式：周期與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比。即Tp∶Tα＝1∶2A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2與分析相符，故A正確。B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1與分析不符，故B錯誤。C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2與分析不符，故C錯誤。D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶1與分析不符，故D錯誤。3、A【解析】因?yàn)槭墙涣麟娝詰?yīng)該分兩種情況考慮，當(dāng)電源在正半軸時A點(diǎn)電位高于B點(diǎn)電位二極管導(dǎo)通即R1被短路，R2電壓為電源電壓為電源在負(fù)半軸時B點(diǎn)電位高于A點(diǎn)電位二極管截止R1，R2串聯(lián)分壓，則即為解得故A正確，BCD錯誤。故選A。4、B【解析】AB．由圖像知周期T=0.02s，所以頻率f=50Hz，由圖像知電動勢最大值為200V，角速度為所以感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為故A錯誤，B正確；C．t=0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，則穿過線圈的磁通量最大，故C錯誤；D．t=0.02s時，感應(yīng)電動勢為零，則穿過線圈的磁通量的變化率也為零，故D錯誤。故選B。5、D【解析】A．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時，由洛侖茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由圖可知，射入磁場時粒子c的半徑最小，則速率最小，故A錯誤；B．由圖可知，a向左偏，bc向右偏，根據(jù)左手定則知粒子a帶正電，粒子b、c帶負(fù)電，故B錯誤；C．粒子的動能由于：q、B、m都相同，因此r越大，粒子動能越大，由圖示可知，b的軌道半徑r最大，則b粒子動能最大；c的半徑最小，則動能最小，故C錯誤；D．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期相同，粒子在磁場中的運(yùn)動時間由于m、q、B都相同，粒子c轉(zhuǎn)過的圓心角θ最大，則在磁場中c的運(yùn)動時間最大，粒子b轉(zhuǎn)過的圓心角θ最小，則在磁場中b的運(yùn)動時間最小，故D正確6、C【解析】在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈與磁場垂直時，穿過線圈的磁通量：，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)ABD錯誤【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵記住磁通量的計算公式Φ=BS，在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈與磁場垂直時，穿過線圈的磁通量Φ=BS，當(dāng)線圈與磁場成θ角時，磁通量二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、ABD【解析】A．磁場寬度d為線框在時間2－6運(yùn)動的長度，線框邊長為線框在時間2－4運(yùn)動的長度所以磁場寬度為，故A正確；B．由公式可知，進(jìn)出磁場過程中面積變化相同，所以進(jìn)出磁場過程中流過線框的電荷量相等，故B正確；C．線框進(jìn)磁場的平均速度比出磁場的平均速度小，由公式可知，進(jìn)磁場產(chǎn)生的熱量小于出磁場的熱量，故C錯誤；D．由右手定則可知，線框穿過磁場過程中b點(diǎn)的電勢高于a點(diǎn)的電勢，當(dāng)ab邊剛要出磁場時速度為3v，此時ab的電動勢為，由于此時線框中沒有感應(yīng)電流，所以Uab最大值為3BLv，故D正確。故選ABD。8、BD【解析】根據(jù)相對性來分析與解決問題，同時掌握感應(yīng)電動勢與轉(zhuǎn)速關(guān)系，即可判斷出感應(yīng)電流的大小變化，及轉(zhuǎn)速與周期的關(guān)系【詳解】A項(xiàng)：通過乙圖可知電流的最大值為0.5A，周期T=0.2s，故，故電流的表達(dá)式為i=0.5sin10πt（A），故A錯誤；B項(xiàng)：電流的周期為T=0.2s，故磁體的轉(zhuǎn)速為，故B正確；C、D項(xiàng)：電流的有效值為，根據(jù)公式，故C錯誤，D正確故選BD9、ABC【解析】圖甲中當(dāng)極板B向上移動時，正對面積減小，根據(jù)電容決定式，可知電容減小，根據(jù)U=Q/C可知，電量不變，由于電容減小，電勢差則增大，選項(xiàng)A正確；圖乙中，電容器板間距離變大，電容減小，根據(jù)U=Q/C可知電勢差變大，選項(xiàng)B正確；圖丙中插入電解質(zhì)，電容增大，電容增大，根據(jù)U=Q/C可知電勢差減小，選項(xiàng)C正確，D錯誤；故選ABC【點(diǎn)睛】有關(guān)電容器的問題主要考查對電容器的決定式：，和電容器的定義式：C=Q/U的理解和靈活應(yīng)用情況，尤其注意公式之間的推導(dǎo)與換算.10、AC【解析】A．同時剪斷兩根細(xì)線，兩小球在豎直方向的分運(yùn)動均為自由落體運(yùn)動，由可知，同時落地，故A正確；BC．兩球均受重力、庫侖力和拉力三個力作用而平衡，且兩球所受庫侖力等大反向，由力平衡可知其中為細(xì)線與豎直方向的夾角，因?yàn)?，故a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量；在水平方向庫侖力的作用下，a球的水平加速度小于b球，故a球飛行的水平距離小于b球，故B錯誤C正確；D．兩球所受庫侖力是相互作用力，由庫侖定律無法判斷哪個球的電荷量大，故D錯誤。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、①.B②.①③.E④.3.2⑤.1.3【解析】（1）[1]由于電源電動勢大約3V，故電壓表應(yīng)該選擇B；[2]蓄電池的內(nèi)阻較小，故導(dǎo)線應(yīng)該接在①處；[3]電流表量程為0.6A，故滑動變阻器應(yīng)該選擇E。（2）[4][5]由閉合電路歐姆定律可得故該圖像與縱軸的交點(diǎn)為電動勢，該直線的斜率為，由圖中可得12、A;【解析】歐姆表“+”插孔與內(nèi)置電源的負(fù)極相連，紅表筆插“+”插孔，黑表筆插“-”插孔；歐姆表的刻度盤是不均勻的，右側(cè)刻度線稀疏，左端刻度線密集；使用歐姆表測電阻時，應(yīng)選擇合適的檔位，使指針指在中央刻度線附近；【詳解】A項(xiàng)：由圖示可知，a插孔與內(nèi)置電源負(fù)極相連，則a插孔是“+”插孔，a孔應(yīng)查紅表筆，故A正確；B項(xiàng)：歐姆表刻度盤不均勻，右側(cè)稀疏左側(cè)密集，故B錯誤；C項(xiàng)：用×100Ω擋測量時，若指