2024屆山東省肥城市泰西中學高二物理第一學期期末監(jiān)測試題含解析

2024屆山東省肥城市泰西中學高二物理第一學期期末監(jiān)測試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，質量為m的通電直導線用一絕緣輕繩懸掛，電流方向垂直于紙面，勻強磁場平行于紙面，導線處于靜止狀態(tài)，輕繩與豎直方向的夾角為30°.以下說法中正確的是()A.安培力的大小可能等于，此時磁場的可能方向不是唯一的B.安培力的大小可能等于，此時磁場的可能方向不是唯一的C.安培力的大小可能等于mg，此時磁場的可能方向是唯一的D.安培力的大小可能等于2mg，此時磁場的可能方向是唯一的2、如圖，把一條導線平行地放在磁針的正上方附近，當導線通有水平向右的電流時：A.磁針所在區(qū)域磁場方向垂直紙面向里；B.磁針所在區(qū)域磁場方向垂直紙面向外；C.磁針不會發(fā)生偏轉；D.磁針發(fā)生偏轉，S極向里，N極向外3、在變化的磁場中，穿過一個5匝的閉合線圈的磁通量每秒鐘均勻地增加了4Wb,則A.線圈中的感應電動勢每秒鐘增加20VB.線圈中的感應電動勢每秒鐘增加10VC.線圈中的感應電動勢為20VD.線圈中的感應電動勢為04、某同學將一支筆靠在一個半圓形物體上，關于筆所受彈力方向，下列示意圖正確的是A. B.C. D.5、圖表示電流磁場或磁鐵磁場的磁感線分布示意圖，其中正確的是（）A. B.C. D.6、矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，下列說法中正確的是（）A.在中性面時，感應電動勢最大B.穿過線圈的磁通量為零時，感應電動勢也為零C.穿過線圈的磁通量為零時，磁通量的變化率也為零D.在中性面時，通過線圈的磁通量最大二、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、如圖所示電路，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器，L是小燈泡，C是電容器，電源內阻為r．開關S閉合后，在滑動變阻器的滑片向上滑動過程中A.電壓表示數(shù)變大B.小燈泡變亮C.電容器所帶電荷量增大D.電源的總功率變大8、如圖所示，豎直放置的半徑為R的光滑絕緣半圓軌道固定在水平地面上，軌道所處空間存在電場．一帶電荷量為+q，質量為m的小球，以初速度v0由底端的A點開始沿軌道內側上滑，到達頂端B的速度大小仍為v0，重力加速度為g，則（）A.小球在B點的電勢能大于小球在A點的電勢能B.A、B兩點的電勢差大小為C.若電場是勻強電場，則該電場的場強是D.小球在B點的機械能比在A點的機械能大9、矩形線圈的匝數(shù)為50匝，在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動時，穿過線圈的磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖所示，下列結論正確的是：A.在和時，電動勢最大B.在和時，電動勢改變方向C.電動勢的最大值是157VD.在時，磁通量變化率最大，其值10、豎直放置的固定絕緣光滑軌道由半徑分別為R的圓弧MN和半徑為r的半圓弧NP拼接而成（兩段圓弧相切于N點），小球帶正電，質量為m，電荷量為q．已知將小球由M點靜止釋放后，它剛好能通過P點，不計空氣阻力．下列說法正確的是（）A.若加豎直向上的勻強電場，則小球能通過P點B.若加豎直向下的勻強電場，則小球不能通過P點C.若加垂直紙面向里的勻強磁場，則小球不能通過P點D.若加垂直紙面向外的勻強磁場，則小球不能通過P點三、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）某同學利用如圖所示的電路可以測量多個物理量．實驗室提供的器材有：兩個相同待測電源內阻，電阻箱最大阻值為，電阻箱最大阻值為，電壓表內阻約為，電流表內阻約為，靈敏電流計G，兩個開關、主要實驗步驟如下：按圖連接好電路，調節(jié)電阻箱和至最大，閉合開關和，再反復調節(jié)和，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V、電阻箱、電阻箱的示數(shù)分別為、、、；反復調節(jié)電阻箱和與中的電阻值不同，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為、回答下列問題：（1）電流計G示數(shù)為0時，電路中A和B兩點的電勢和的關系為______；（2）電壓表的內阻為______，電流表的內阻為______；（3）電源電動勢E為______，內阻r為______。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，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?。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、D【解析】先對導體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結合合成法得到安培力的最小值；然后結合安培力公式FA=BIL和左手定則分析【詳解】對導體棒受力分析，受重力、安培力和細線拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當安培力與線垂直向上時，安培力最小，為：FA=BIL=mgsin30°=根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上，故此時磁場方向是唯一的；當mg≥FA＞時，有2解當FA＞mg時，有一解；當FA＜時，無解故選D【點睛】本題關鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結合左手定則分析磁感線的方向2、A【解析】由右手螺旋定則可知，在電流的正下方磁場方向垂直紙面向里，A對；B錯；小磁針靜止時N極所指為磁場方向，因此N極向里轉，CD錯；故選A考點：考查右手螺旋定則點評：難度較小，本題重點在于弄清楚電流與小磁針在空間上的位置關系3、C【解析】閉合線圈的磁通量每秒鐘均勻地增加，線圈中會形成穩(wěn)定的感應電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應定律得，感應電動勢大小為故選C4、C【解析】半圓形物體對筆有支持力N1，N1垂直于物體與筆的接觸面，N1的作用線通過圓心．地面對筆有垂直于地面向上的支持力N2，故ABD錯誤，C正確5、A【解析】根據(jù)安培定則判斷直線電流周圍的磁場，條形磁鐵周圍的磁場是外部從N流向S【詳解】A圖中電流的方向豎直向上，根據(jù)安培定則知，從上往下看，磁場方向為逆時針，故A正確．B圖中電流方向豎直向下，根據(jù)安培定則知，從上往下看，磁場方向為順時針，故B錯誤．C圖中條形磁鐵外部的磁場方向從N指向S，故C錯誤．D圖中同名磁極周圍的磁場是排斥狀的，故D錯誤．故選A【點睛】對于通電直導線、環(huán)形電流、通電螺線管周圍的磁場要熟悉，能夠靈活運用右手螺旋定則，即安培定則進行判斷6、D【解析】在中性面時，感應電動勢為零，選項A錯誤；穿過線圈的磁通量為零時，感應電動勢最大，選項B錯誤；穿過線圈的磁通量為零時，磁通量的變化率最大，選項C錯誤；在中性面時，通過線圈的磁通量最大，選項D正確.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】AB．閉合開關S后，當滑動變阻器觸頭P向上移動時，R2增大，外電路總電阻增大，干路中電流減小，則小燈泡亮度變暗．電源的內電壓減小，路端電壓增大，則電壓表的示數(shù)變大．故A符合題意，B不符合題意C．電路穩(wěn)定時電容器的電壓等于R2的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知，R2增大，電容器的電壓增大，則電容器所帶電荷量增大．故C符合題意D．電源的總功率為P=EI，干路電流I減小，則電源的總功率變?。蔇不符合題意8、BD【解析】小球受重力和電場力作用，則小球的動能、電勢能和重力勢能之和守恒．由此可判斷從A到B電勢能以及機械能的變化；根據(jù)動能定理可求解場強；電場的方向不確定，則不能確定場強大小.【詳解】小球受重力和電場力作用，則小球動能、電勢能和重力勢能之和守恒，因小球從A到B動能不變，可知小球的電勢能和重力勢能之和不變，重力勢能增加，則電勢能減小，即小球在B點的電勢能小于小球在A點的電勢能；小球在B點的機械能比在A點的機械能大，選項A錯誤，D正確；從A到B根據(jù)動能定理：，可得，選項B正確；因電場方向不一定沿AB方向，可知若電場是勻強電場，則該電場的場強不一定是，選項D錯誤；故選BD.【點睛】此題關鍵是知道帶電粒子在電場中運動時，若粒子只有重力和電場力作功，則小球的動能、電勢能和重力勢能之和守恒.9、CD【解析】從題圖中可知，在0.1s和0.3s時刻，穿過線圈的磁通量最大，此時刻磁通量的變化率等于零；0.2s和0.4s時刻，穿過線圈的磁通量為零，但此時刻磁通量的變化率最大；由此得選項A、B錯誤.根據(jù)電動勢的最大值公式：Em=nBSω，Φm=BS，ω=2π/T，可得：Em=50×0.2×2×3.14/0.4V="157"V；磁通量變化率的最大值應為=3.14Wb/s，故C、D正確.考點：交流電點評：本題考查了交流電的產生，或者考查了法拉第電磁感應定律中關于磁通量變化率的理解．通?？梢岳斫鉃樵擖c的切線的斜率大小10、AC【解析】應用動能定理求出小球到達P點的速度，小球恰好通過P點時軌道對球的作用力恰好為零，應用動能定理與牛頓第二定律分析答題【詳解】設M、P間的高度差為h，小球從M到P過程由動能定理得：，，小球恰好通過P點，重力提供向心力，由牛頓第二定律得：，r=2h；A、若加豎直向上的勻強電場E（Eq＜mg），小球從M到P過程由動能定理得：，解得：，則：，小球恰好通過P點，故A正確；B、若加豎直向下勻強電場，小球從M到P過程由動能定理得：，解得:，則：，小球恰好通過P點，故B錯誤；C、若加垂直紙面向里的勻強磁場，小球到達P點的速度v不變，洛倫茲力豎直向下，則:，小球不能通過P點，故C正確；D、若加垂直紙面向外的勻強磁場，小球到達P點的速度v不變，洛倫茲力豎直向上，則：，小球對軌道有壓力，小球能通過P點，故D錯誤；故選AC.【點睛】本題是一道力學綜合題三、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.φA=φB②.③.④.⑤.【解析】（1）[1]．電流計G的示數(shù)為0時，由歐姆定律知，G的電壓為零，說明A、B兩點的電勢相等，即φA=φB（2）[2][3]．由于電流計G的示數(shù)為0，所以電流表的示數(shù)等于電壓表的電流與電阻R1的電流之和．則在步驟1中，通過電壓表的電流電壓表的內阻為左右兩個電源兩極間的電壓相等，則有：U1=I1（RA+R2）解得電流表的內阻（3）[4][5]．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：

E=U1+I1rE=U2+I2r解得四、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)(2)3N【解析】(1)設小球在C點的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點時受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球對軌道壓力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據(jù)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(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當R0＝1Ω時，根據(jù)閉合