湖南株洲市第十八中學2023-2024學年物理高二第一學期期末監(jiān)測試題含解析

湖南株洲市第十八中學2023-2024學年物理高二第一學期期末監(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，不得在試卷上作任何標記。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，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束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、關于傳感器的下列說法正確的是A.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉換為聲信號B.電熨斗能自動控制溫度主要利用了雙金屬片中兩片金屬的膨脹系數相同C.霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓這個電學量D.半導體熱敏電阻常用作溫度傳感器，溫度升高，它的電阻值變大2、勻強磁場中有一細金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內，如圖甲所示，磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，磁感應強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示；用I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示金屬環(huán)上很小一段導體受到的安培力．下列說法正確的是（）A.I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向B.I2沿順時針方向，I3沿逆時針方向C.F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心DF2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向背離圓心向外3、做自由落體運動的物體，在第1s內下落的高度是（g取10m/s2）A.5m B.10mC.15m D.20m4、如圖所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細管的圓心O處放一點電荷?，F(xiàn)將質量為m、電荷量為q的小球從半圓形管的水平直徑端點A靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力。若小球所帶電量很小，不影響O點處的點電荷的電場，則置于圓心處的點電荷在B點處的電場強度的大小為（）A. B.C. D.5、四條長直導線垂直紙面固定在如圖所示的位置，其中三條導線到導線的距離相等且與導線的連線互成120°角，四條導線均通有電流強度為、方向如圖的電流，此時導線對導線的安培力為，則關于導線所受安培力的合力，下列說法正確的是A.大小為，方向由指向B.大小為，方向由指向C.大小為，方向由指向D.大小為，方向由指向6、關于磁場，下列說法正確的是（）A.磁場是存在于磁體或電流周圍的一種特殊物質B.磁場是為了便于研究電荷的運動而引入的理想模型C.磁體周圍分布的磁感線就是磁場D.磁體間的相互作用是通過電流作媒介發(fā)生的二、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、如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2。則A.用戶端的電壓 B.輸電線上的電壓降為UC.輸電線路上損失的電功率為 D.輸電線路上損失的電功率為I1U8、在一靜止正點電荷的電場中，任一點處的電勢與該點到點電荷的距離r的倒數的關系圖像如圖所示.電場中三個點a、b、c的坐標如圖所示，其電場強度大小分別為、和，現(xiàn)將一帶負電的試探電荷依次由a點經過b點移動到c點，在相鄰兩點間移動的過程中，電場力所做的功分別為和.下列判斷正確的是（）A.B.C.D.9、如圖紙面內金屬圓環(huán)通過一絕緣細線OA懸掛在足夠長的水平通電細直導線上，懸點O固定，下列各種情況中環(huán)中能產生感應電流的是A.使圓環(huán)在豎直平面內繞O點左右擺動B.使圓環(huán)在垂直紙面方向繞O點前后擺動C.使圓環(huán)以豎直線OA為軸轉動D.使通電直導線中電流均勻增大10、帶電粒子（不計重力）在勻強電場或勻強磁場中，可能存在的狀態(tài)是：A.在勻強電場中做勻加速直線運動； B.在勻強磁場中做勻加速直線運動；C.在勻強電場中保持靜止； D.在勻強磁場中保持靜止三、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）某同學要測定一電源的電動勢E和內阻r，實驗器材有：一只DIS電流傳感器（可視為理想電流表，測得的電流用I表示），一只電阻箱（阻值用R表示），一只開關和導線若干。該同學設計了如圖甲所示的電路進行實驗和采集數據。(1)該同學設計實驗的原理表達式是E=________（用r、I、R表示）。(2)該同學在閉合開關之前，應先將電阻箱調到________（選填“最大值”“最小值”或“任意值”），實驗過程中，將電阻箱調至如圖乙所示位置，則此時電阻箱接入電路的阻值為________Ω。(3)該同學根據實驗采集到的數據作出如圖丙所示的－R圖象，則由圖象可求得，該電源的電動勢E=______V，內阻r=________Ω。（結果均保留兩位有效數字）12．（12分）在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中，所用器材有：小電珠（2.5V，0.6W），滑動變阻器，多用電表，電流表，學生電源，開關，導線若干①粗測小電珠的電阻，應選擇多用電表_____倍率的電阻檔（請?zhí)顚憽啊?”、“×10”或“×100”）；調零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數如圖，結果為_____②實驗中使用多用電表測量電壓，請根據實驗原理圖完成實物圖丙中的連線_________③開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于____端．為使小電珠亮度增加，P應由中點向_____端滑動四、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】由題意可知查傳感器的應用，根據傳感器工作原理分析可得【詳解】A．話筒是一種常用的聲傳感器，話筒一端接收聲音，其作用是將電信號轉換為聲信號，另一端是將聲音信號轉為電信號，故A錯誤；B．電熨斗能自動控制溫度主要利用了雙金屬片中兩片金屬的膨脹系數不同，溫度變化時，總體形變和膨脹系數大的材料形變方向相同，從而控制電路，故B錯誤；C．霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓這個電學量，其原理帶電粒子在磁場中發(fā)生偏轉，在極板間產生電勢差，故C正確；D．半導體熱敏電阻屬半導體材料，溫度升高，它的電阻值變小，故D錯誤【點睛】從原理入手，理解傳感器的工作過程，記住一些材料的特性2、A【解析】應用楞次定律可以判斷出感應電流方向，由左手定則可以判斷出電流所受安培力方向，從而即可求解【詳解】A項：由圖甲所示可知，oa段，磁場垂直于紙面向里，穿過圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流I1沿逆時針方向，在ab段磁場向里，穿過圓環(huán)的磁通量減少，由楞次定律可知，感應電流I2沿順時針方向，故A正確；B項：由圖甲所示可知，在bc段，磁場向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流I3沿順時針方向，故B錯誤；C項：由左手定則可知，oa段電流受到的安培力F1方向指向圓心，ab段安培力F2方向背離圓心向外，故C錯誤；D項：由左手定則可知，ab段安培力F2方向背離圓心向外，bc段，安培力F3方向指向圓心，故D錯誤故選A【點睛】本題考查了判斷感應電流方向與安培力方向，應用楞次定律與左手定則即可正確解題；要熟練掌握楞次定律與左手定則；要掌握應用楞次定律解題的步驟3、A【解析】做自由落體運動的物體，在第1s內下落的高度故選A。4、C【解析】設細管的半徑為R，小球到達B點時速度大小為v，小球從A滑到B的過程，恰好沿著圓心O處點電荷的等勢線運動，靜電力不做功，機械能守恒定律，所以有小球經過B點時，由牛頓第二定律得聯(lián)立以上兩式解得故選C。5、D【解析】根據題圖可知，考查了通電導線之間的安培力的計算；導線的電流方向相同二者相互吸引，電流方向相反二者相互排斥，由此進行分析【詳解】導線的電流方向相同二者相互吸引，電流方向相反二者相互排斥，則d導線的受力情況如圖所示：根據力的平行四邊形法則可知，d導線所受安培力的合力大小為2F，方向沿dc方向故D正確，ABC錯誤【點睛】掌握電流之間相互作用的情況是解題的關鍵6、A【解析】AB．根據磁場的定義可知場是存在于磁體或電流周圍的一種特殊物質，不是理想化模型，故A正確，B錯誤；C．磁體的周圍存在磁場，而磁感線是假想的，故C錯誤；D．磁體間的相互作用是通過磁場作為媒介產生的，故D錯誤。故選A。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、AC【解析】詳解】A．根據變壓器輸入功率等于輸出功率相等可得解得用戶端的電壓選項A正確；B．輸電線上的電壓降為U-U1，選項B錯誤；C．根據焦耳定律可知，輸電線路上損失的電功率為，選項C正確；D．輸電線路上損失的電功率為I1U-I1U1，選項D錯誤；故選AC.8、BC【解析】靈活應用點電荷的場強公式及電勢隨變化的圖像進行分析推理?！驹斀狻緼B．由點電荷的場強公式可得，故A錯誤，B正確。CD．電場力做的功又因為，所以。故C正確，D錯誤。故選BC。9、ACD【解析】A、根據右手螺旋定則可知，離直導線越遠磁場越弱，越近的磁場越強，當使圓環(huán)在豎直平面內繞O點左右擺動時，穿過環(huán)的磁通量會發(fā)生改變，會產生感應電流，故A正確；B、當使圓環(huán)在垂直紙面方向繞O點前后擺動時，穿過環(huán)的磁通量不變，不會產生感應電流，故B錯誤；C、當使圓環(huán)以豎直線OA為軸轉動時，穿過環(huán)的磁通量會發(fā)生改變，會產生感應電流，故C正確；D、當使通電直導線中電流均勻增大時，穿過環(huán)的磁通量增大，會產生感應電流，故D正確；故選ACD10、AD【解析】當粒子從靜止開始運動或者初速度方向與電場力同向時，在勻強電場中做勻加速直線運動，選項A正確；粒子在勻強磁場中受洛倫茲力的方向與速度方向垂直，不可能做勻加速直線運動，選項B錯誤；帶電粒子在勻強電場中肯定受電場力作用，不可能保持靜止，選項C錯誤；粒子若在勻強磁場中速度為零，則受磁場力為零，可保持靜止，選項D正確；故選AD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.I（R＋r）②.最大值③.21④.6.3（6.1~6.4）⑤.2.5（2.4~2.6）【解析】(1)[1]根據閉合電路歐姆定律，該同學設計實驗的原理表達式是E=I(R＋r)(2)[2]根據實驗的安全性原則，在閉合開關之前，應先將電阻箱調到最大值[3]根據電阻箱讀數規(guī)則，電阻箱接入電路的阻值為2×10Ω＋1×1Ω=21Ω(3)[4][5]由E=I（R＋r）可得圖像斜率等于得由于誤差(6.1~6.4)V均正確，圖像的截距得由于誤差(2.4~2.6)均正確12、①.×1②.7.5③.④.左端（或a端）⑤.右端（或b端）【解析】①小電珠的電阻，故可選用×1檔；讀數為7.5Ω②如右圖所示；③開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片P置于左端．為使小電珠亮度增加，P應由中點向右端滑動四、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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平衡條件求解磁感應強度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，根據牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當R0＝1Ω時，根據閉合電路的歐姆定律可得根據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，此時安培力的方向沿斜面向上，大小不變；根據牛頓第二定律可得