湖北省棗陽市白水高級中學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2023年物理高二上期末監(jiān)測試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、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題目選項的答案信息點涂黑；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)域內相應位置上；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、如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，x軸下方存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為，兩磁場右邊界均足夠寬．一帶負電的粒子質量為m，電荷量為q，從原點O與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方磁場中的運動半徑為R，下列說法正確的是A.粒子經(jīng)偏轉一定能回到原點OB.粒子完成一次周期性運動的時間為C.粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為2:1D.粒子從原點出發(fā)后到第二次穿過x軸時，沿x軸前進2R2、質子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，軌道半徑分別為Rp和Rα，周期分別為Tp和Tα，則下列選項正確的是()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磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動所產(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式為e＝200sin0.02tB.此交變電動勢的瞬時表達式為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磁場．質量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點沿垂直于PQ的方向射入磁場，圖中實線是它們的軌跡．已知O是PQ的中點，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在磁場中運動的時間最短6、面積是0.50m2的導線環(huán)，處于磁感強度為2.0×10-2T的勻強磁場中，環(huán)面與磁場垂直，穿過導線環(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、如圖甲所示，在光滑水平面上，有一個粗細均勻的邊長為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動穿過勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向豎直向上，測得線框中產(chǎn)生的感應電流i的大小和運動時間t的變化關系如圖乙所示（0－2s、4s－6s部分為虛線，其余部分為實線），ab邊剛進入磁場時的速度為v，則A.磁場寬度為B.進出磁場過程中流過線框的電荷量相等C.進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點電勢高于a點的電勢，且b、a兩點電勢差Uab最大值為3BLv8、如圖甲所為風力發(fā)電的簡易模型，在風力的作用下，風葉帶動與其固定在一起的永磁體轉動．某一風速時，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，則（）A.電流的瞬時值表達式為B.磁體的轉速為5r/sC.若給阻值為10Ω的電阻供電，該電阻1h內產(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.指針偏轉角度越大，金屬外殼和上方金屬小球間的電勢差越大，實驗裝置如圖所示.在本實驗中，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.若按圖下方的說明來做實驗，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，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球的質量比b球的大D.a球的電荷量比b球的大三、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）手機、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．某同學利用下列器材測定一節(jié)蓄電池的電動勢和內阻．蓄電池的電動勢約為3V.A．量程是0.6A，內阻約為0.5Ω的電流表；B．量程是3V，內阻是6kΩ的電壓表；C．量程是15V，內阻是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S一個，導線若干（1）為了減小實驗誤差，電壓表應選擇______(填器材代號)，圖甲中的導線應連接到_______(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，滑動變阻器應選擇_______(填器材代號)（2）用（1）問中的實驗電路進行測量，讀出電壓表和電流表的讀數(shù)，畫出對應的U-I圖線如圖乙所示，由圖線可得該蓄電池的電動勢E＝______V，內阻r＝______Ω.(結果保留兩位有效數(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、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，而在第四象限沿逆時針方向旋轉，故不可能回到原點0．故A錯誤．因第四象限中磁感應強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；由幾何關系可知，負電荷在第一象限軌跡所對應的圓心角為60°，在第四象限軌跡所對應的圓心角也為60°，粒子圓周運動的周期為T=，保持不變，在一個周期內，粒子在第一象限運動的時間為：t1=；同理，在第四象限運動的時間為；完在成一次周期性運動的時間為T′=t1+t2=．故B正確．由r=，知粒子圓周運動的半徑與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軸前進距離為x=R+2R=3R．故D錯誤．故選B2、A【解析】質子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，半徑為：半徑與這兩粒子的質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】因為是交流電所以應該分兩種情況考慮，當電源在正半軸時A點電位高于B點電位二極管導通即R1被短路，R2電壓為電源電壓為電源在負半軸時B點電位高于A點電位二極管截止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，角速度為所以感應電動勢的瞬時表達式為故A錯誤，B正確；C．t=0.01s時，感應電動勢為零，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動的周期相同，粒子在磁場中的運動時間由于m、q、B都相同，粒子c轉過的圓心角θ最大，則在磁場中c的運動時間最大，粒子b轉過的圓心角θ最小，則在磁場中b的運動時間最小，故D正確6、C【解析】在勻強磁場中，當線圈與磁場垂直時，穿過線圈的磁通量：，故選項C正確，選項ABD錯誤【點睛】本題關鍵記住磁通量的計算公式Φ=BS，在勻強磁場中，當線圈與磁場垂直時，穿過線圈的磁通量Φ=BS，當線圈與磁場成θ角時，磁通量二、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．磁場寬度d為線框在時間2－6運動的長度，線框邊長為線框在時間2－4運動的長度所以磁場寬度為，故A正確；B．由公式可知，進出磁場過程中面積變化相同，所以進出磁場過程中流過線框的電荷量相等，故B正確；C．線框進磁場的平均速度比出磁場的平均速度小，由公式可知，進磁場產(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點的電勢高于a點的電勢，當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，同時掌握感應電動勢與轉速關系，即可判斷出感應電流的大小變化，及轉速與周期的關系【詳解】A項：通過乙圖可知電流的最大值為0.5A，周期T=0.2s，故，故電流的表達式為i=0.5sin10πt（A），故A錯誤；B項：電流的周期為T=0.2s，故磁體的轉速為，故B正確；C、D項：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B正確；圖丙中插入電解質，電容增大，電容增大，根據(jù)U=Q/C可知電勢差減小，選項C正確，D錯誤；故選ABC【點睛】有關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的理解和靈活應用情況，尤其注意公式之間的推導與換算.10、AC【解析】A．同時剪斷兩根細線，兩小球在豎直方向的分運動均為自由落體運動，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線與豎直方向的夾角，因為，故a球的質量大于b球的質量；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.B②.①③.E④.3.2⑤.1.3【解析】（1）[1]由于電源電動勢大約3V，故電壓表應該選擇B；[2]蓄電池的內阻較小，故導線應該接在①處；[3]電流表量程為0.6A，故滑動變阻器應該選擇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“+”插孔與內置電源的負極相連，紅表筆插“+”插孔，黑表筆插“-”插孔；歐姆表的刻度盤是不均勻的，右側刻度線稀疏，左端刻度線密集；使用歐姆表測電阻時，應選擇合適的檔位，使指針指在中央刻度線附近；【詳解】A項：由圖示可知，a插孔與內置電源負極相連，則a插孔是“+”插孔，a孔應查紅表筆，故A正確；B項：歐姆表刻度盤不均勻，右側稀疏左側密集，故B錯誤；C項：用×100Ω擋測量時，若指