湖北省四校2023-2024學(xué)年物理高二上期末監(jiān)測試題含解析

湖北省四校2023-2024學(xué)年物理高二上期末監(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(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(nèi)，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(jié)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、在電磁學(xué)的發(fā)展過程中，許多科學(xué)家做出了卓越貢獻(xiàn)，下列表述符合史實(shí)的是A.法拉第最早用實(shí)驗測定了電子的帶電量B.奧斯特引入了電場的概念C.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D.庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律2、電源和一個水平放置的平行板電容器、三個電阻組成如圖所示的電路。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將開關(guān)S斷開，則以下判斷正確的是（）。A.液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)B液滴將向下運(yùn)動C.電容器上的帶電量將減為零D.電容器上的帶電量將增大3、關(guān)于電容器的電容，下列說法正確的是（）A.電容器不帶電時，其電容為零B.電容器帶電荷量越多，其電容越大C.電容器兩極板間電壓越低，其電容越小D.電容器的電容只由它本身的性質(zhì)決定4、矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的是（）A. B.C. D.5、一勻強(qiáng)電場的方向豎直向下，時刻，一重力不計的帶正電粒子以一定初速度水平射入該電場中，時刻該帶電粒子的動能為Ek，則Ek–t關(guān)系圖象可表示為（）AB.C.D.6、如圖，直角坐標(biāo)系oxy2、4象限有垂直坐標(biāo)系向里的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，在第3象限有垂直坐標(biāo)系向外的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，現(xiàn)將半徑為R，圓心角為90°的扇形閉合導(dǎo)線框OPQ在外力作用下以恒定角速度繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動．t=0時線框在圖示位置，設(shè)電流逆時針方向為正方向．則下列關(guān)于導(dǎo)線框中的電流隨時間變化關(guān)系正確的是（）A. B.C. 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、如圖電路中要使電流計G中的電流方向如圖所示，則導(dǎo)軌上的金屬棒AB的運(yùn)動必須是（）A.向左減速移動B.向左加速移動C.向右減速移動D.向右加速移動8、如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標(biāo)有“6V，12W”字樣，電動機(jī)線圈的電阻。若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說法中正確的是()A.電路的電流為2AB.電動機(jī)的輸出功率為12WC.電動機(jī)的熱功率為2.0WD.整個電路消耗的電功率為22W9、如圖所示，由兩種比荷不同的離子組成的離子束，經(jīng)過由正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場組成的速度選擇器后，進(jìn)入另一個勻強(qiáng)磁場中并分裂為A、B兩束，離子的重力不計，下列說法中正確的有A.組成A束和B束的離子都帶正電B.組成A束和B束離子質(zhì)量一定相同C.A束離子的比荷大于B束離子的比荷D.速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向里10、空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示，x軸正方向為場強(qiáng)的正方向．下列說法中正確的是A.該電場可能是由一對分別位于x2和－x2兩點(diǎn)的等量異種電荷形成的電場B.x2和－x2兩點(diǎn)的電勢相等C.正電荷從x1運(yùn)動到x3的過程中電勢能先增大后減小D.原點(diǎn)O與x2兩點(diǎn)之間的電勢差大于-x2與x1兩點(diǎn)之間的電勢差三、實(shí)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）在“測定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗中，某同學(xué)進(jìn)行了如下測量：(1)用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬絲的有效長度．測量3次，求出其平均值l．其中一次測量結(jié)果如圖1甲所示，金屬絲的另一端與刻度尺的零刻線對齊，圖中讀數(shù)為_____cm．用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，選不同的位置測量3次，求出其平均值d．其中一次測量結(jié)果如圖1乙所示，圖中讀數(shù)為_____mm(2)采用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻．電阻的測量值比真實(shí)值_____（填“偏大”或“偏小”）．最后由公式ρ=_______計算出金屬絲的電阻率（用直接測量的物理量表示）(3)請你根據(jù)電路圖在實(shí)物圖中進(jìn)行實(shí)物連線________．（電流表選0.6A量程，電壓表選3V量程）12．（12分）當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時間變化的圖像為___圖；通過燈泡A2的電流隨時間變化的圖像為___圖A.B.C.D.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(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?。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(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(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】A.最早用實(shí)驗測定了電子的帶電量的是密立根，故A錯誤；B.法拉第最早引入電場的概念，并發(fā)現(xiàn)了磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。故B錯誤；C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。故C錯誤；D.庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷的相互作用規(guī)律。故D正確。故選：D2、D【解析】AB．開關(guān)閉合時，電容器兩板間的電壓等于電阻R2兩端的電壓，小于電源的電動勢。當(dāng)開關(guān)斷開時，電路穩(wěn)定時，電路中沒有電流，電容器板間電壓等于電源的電動勢，則知電容器板間電壓增大，根據(jù)可知場強(qiáng)變大，電場力變大，粒子會向上加速，故AB錯誤；CD．由于電容器的電壓增大，由公式Q=CU可知，電容器上的帶電量將增大，故C錯誤，D正確。故選D。3、D【解析】電容器的電容與電容器是否帶電、帶電量多少以及兩端有無電壓均無關(guān)，只與兩極板間距、正對面積以及電介質(zhì)有關(guān)，也就是說電容器的電容只由它本身的性質(zhì)決定，故選項ABC錯誤；D正確。故選：D.4、D【解析】由圖可知，0-1s內(nèi)，線圈中磁通量的變化率相同，故0-1s內(nèi)電流的方向相同，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，即電流為負(fù)方向；同理可知，1-2s內(nèi)電路中的電流為順時針，2-3s內(nèi)，電路中的電流為順時針，3-4s內(nèi)，電路中的電流為逆時針，由可知，電路中電流大小恒定不變故選D考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；楞次定律【名師點(diǎn)睛】本題要求學(xué)生能正確理解B-t圖的含義，注意圖線的斜率等于磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，斜率的符號能反映感應(yīng)電流的方向，知道這些才能準(zhǔn)確的利用楞次定律進(jìn)行判定5、D【解析】帶電粒子垂直進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動，在沿電場方向上，向下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，故沿電場方向上的速度為：，故t秒時粒子的動能為，則說明Ek–t關(guān)系圖象為一條拋物線，時間為零時，粒子動能不為零，故D正確ABC錯誤。故選D。6、B【解析】在0﹣t時間內(nèi)，線框從圖示位置開始（t=0）轉(zhuǎn)過90°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E1=ω?R2；由閉合電路歐姆定律得，回路電流為：I1==．根據(jù)楞次定律判斷可知，線框中感應(yīng)電流方向沿逆時針在t﹣2t時間內(nèi)，線框進(jìn)入第3象限的過程中，回路電流方向為順時針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E2=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感應(yīng)電流為：I2=3I1；在2t﹣3t時間內(nèi)，線框進(jìn)入第4象限的過程中，回路電流方向為逆時針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E3=ω?R2+ω?R2=Bω?R2=3E1；感應(yīng)電流為：I2=3I1；在3t﹣4t時間內(nèi)，線框出第4象限的過程中，回路電流方向為順時針．回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E4=ω?R2；由閉合電路歐姆定律得，回路電流為：I4=I1；故B正確故選B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、AD【解析】AB．金屬棒AB向左減速移動時，根據(jù)右手定則可知，AB中產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為A→B，感應(yīng)電動勢減小，感應(yīng)電流減小，右側(cè)線圈產(chǎn)生的磁場減弱，根據(jù)楞次定律分析得知，電流計G中的電流方向與所示方向相同，A正確，B錯誤；CD．金屬棒AB向右減速移動時，根據(jù)右手定則可知，AB中產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為B→A，感應(yīng)電動勢減小，感應(yīng)電流減小，右側(cè)線圈產(chǎn)生的磁場減弱，根據(jù)楞次定律分析得知，電流計G中的電流方向與所示方向相反，C錯誤，D正確。故AD。8、AC【解析】A．因燈泡正常發(fā)光，則電路的電流為故A正確；BC．電動機(jī)的熱功率則電動機(jī)的輸出功率故B錯誤，C正確；D．整個電路消耗的功率故D錯誤。故選AC。9、ACD【解析】可以根據(jù)左手定則可以判斷AB束離子的電性，粒子在磁場和電場正交區(qū)域里，同時受到洛倫茲力和電場力作用，粒子沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，粒子進(jìn)入磁場后受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動，利用圓周運(yùn)動的相關(guān)知識進(jìn)行求解即可；【詳解】A、AB粒子進(jìn)入磁場后都向左偏，根據(jù)左手定則可以判斷AB束離子都帶正電，故A正確；BC、經(jīng)過速度選擇器后的粒子速度相同，粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，滿足，即不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的粒子具有共同的速度大??；進(jìn)入磁場區(qū)分開，軌道半徑不等，根據(jù)公式可知，半徑大的比荷小，所以A束離子的比荷大于B束離子的比荷，但不能說明質(zhì)量一定相同，故B錯誤，C正確；D、在速度選擇器中，電場方向水平向右，AB粒子所受電場力方向向右，所以洛倫茲力方向向左，根據(jù)左手定則可知，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向內(nèi)，故D正確【點(diǎn)睛】本題能根據(jù)粒子不發(fā)生偏轉(zhuǎn)得出粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在單獨(dú)的勻強(qiáng)磁場中粒子分裂成幾束說明粒子的荷質(zhì)比不同，并由此得出電量、質(zhì)量、以及速度所需要滿足的關(guān)系式，從而得出正確的結(jié)論10、BD【解析】根據(jù)等量異種電荷形成的電場的特點(diǎn)可知，在等量異種電荷的連線上，各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向是相同的，而該圖中電場強(qiáng)度的大小和方向都沿x軸對稱分布，所以該電場一定不是由一對分別位于和兩點(diǎn)的等量異種電荷形成的電場，A錯誤；由于和兩點(diǎn)關(guān)于y軸對稱，且電場強(qiáng)度的大小也相等，故從O點(diǎn)到和從O點(diǎn)到電勢降落相等，故和兩點(diǎn)的電勢相等，B正確；由圖可知，從到x3電場強(qiáng)度始終為正，則正電荷運(yùn)動的方向始終與電場的方向相同，所以電場力做正功，電勢能逐漸減小，C錯誤；和兩點(diǎn)的電勢相等，原點(diǎn)O與兩點(diǎn)之間的電勢差等于原點(diǎn)O與兩點(diǎn)之間的電勢差，與兩點(diǎn)之間的電勢差等于與兩點(diǎn)之間的電勢差，所以原點(diǎn)O與兩點(diǎn)之間的電勢差大于-x2與兩點(diǎn)之間的電勢差，D正確三、實(shí)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、①.24.13（24.12~24.14）②.0.516(0.515～0.518)③.偏?、?⑤.【解析】(1)由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，示數(shù)為24.12～24.14cm；由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+1.6×0.01mm=0.516mm；(2)采用安培表外接法，由于電壓表的內(nèi)阻不是無窮大，電壓表有分流，從而電流表的測量值大于真實(shí)值，由R＝可知，電阻的測量值小于真實(shí)值；由R＝ρ，R＝，S＝，可得ρ＝。(3)實(shí)物連接如下圖所示12、①.C②.A【解析】當(dāng)電流增大時，線圈會阻礙電流的增大，當(dāng)電流減小時，線圈會阻礙電流的減小【詳解】當(dāng)電鍵S接通時，由于線圈的阻礙作用，A1燈中的電流逐漸增大，最后達(dá)到穩(wěn)定電流不變，故選C；當(dāng)電鍵S接通時，A2穩(wěn)定電流不變，故A正確四