2023年廣東省珠海市金灣區(qū)外國語學(xué)校物理高二上期末監(jiān)測試題含解析

2023年廣東省珠海市金灣區(qū)外國語學(xué)校物理高二上期末監(jiān)測試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，一水平放置的N匝矩形線框面積為S，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向斜向上，與水平面成30°角，現(xiàn)若使矩形框以左邊的一條邊為軸轉(zhuǎn)到豎直的虛線位置，則此過程中磁通量的變化量的大小是（）A. B.C. D.2、如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，原長為x0，下端掛鉤碼時長度為x1（彈簧的形變在彈性限度內(nèi)），則彈簧彈力的大小為A.k(x1-x0) B.kx1C. D.3、如圖所示，在靜電場中有A、B兩點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）A.場強(qiáng)EA>EB，電勢φA>φBB.將電荷+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功C.將重力可忽略的電荷+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，加速度變小D.將電荷–q分別放在A、B兩點(diǎn)，具有的電勢能EpA<EpB4、研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是()A.實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電B.實驗中，只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角變小C.實驗中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計指針的張角變大D.實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針張角變大，表明電容增大5、如圖所示，虛線a、b、c是電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實線為一個帶正電的粒子僅在電場力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)．下列說法中正確的是()A.三個等勢面中，等勢面a的電勢最高B.帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的動能比通過Q點(diǎn)時大D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的加速度比通過Q點(diǎn)時小6、如圖所示，是一個說明示波管工作原理的示意圖，電子經(jīng)過電壓U1加速后以速度v0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時的偏轉(zhuǎn)量是h，兩平行板的距離為d，電勢差為U2，板長為L，為了提高示波管的靈敏度(每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量)可采用的方法是()A.增大兩板間的電勢差U2B.盡可能使板長L短些C.盡可能使板間距離d小一些D.使加速電壓U1升高一些二、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，有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長為，豎直邊ad長為h=1m。質(zhì)量均為m、帶電量分別為+q和-q的兩粒子，.當(dāng)矩形區(qū)域只存在場強(qiáng)大小為E=10N/C、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場時，+q由a點(diǎn)沿ab方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)域，軌跡如圖。當(dāng)矩形區(qū)域只存在勻強(qiáng)磁場時-q由c點(diǎn)沿cd方向以同樣的速率進(jìn)入矩形區(qū)域，軌跡如圖。不計重力，已知兩粒子軌跡均恰好通過矩形區(qū)域的幾何中心。則（）A.由題給數(shù)據(jù)，初速度可求B.磁場方向垂直紙面向外C.-q做勻速圓周運(yùn)動的圓心在b點(diǎn)D.兩粒子各自離開矩形區(qū)域時的動能相等。8、如圖所示，直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.正、負(fù)電子同時從同一點(diǎn)O以與MN成30°角的同樣速度v射入磁場，設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e，則()A.正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動的半徑和周期是相同的B.正、負(fù)電子從磁場中射出點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等C.正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動的時間差是D.正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動的時間差是9、兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示．除電阻R外其余電阻不計．現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB.金屬棒向下運(yùn)動時，流過電阻R的電流方向為a→bC.金屬棒的速度為v時，所受的按培力大小為F=D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少10、某電場線分布如圖所示，一帶電粒子沿圖中虛線所示路徑運(yùn)動，先后通過M點(diǎn)和N點(diǎn)。以下說法正確的是（）A.M、N點(diǎn)的場強(qiáng)B.粒子在M、N點(diǎn)的加速度C.粒子在M、N點(diǎn)的速度D.粒子帶正電三、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）(1)在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中有同學(xué)各自畫了以下力的圖，圖中F1、F2是用兩把彈簧秤同時拉橡皮筋時各自的拉力，F(xiàn)′是用一把彈簧秤拉橡皮筋時的拉力；畫出了F1、F2、F′的圖示，以表示F1、F2的有向線段為鄰邊畫平行四邊形，以F1、F2交點(diǎn)為起點(diǎn)的對角線用F表示，在以下四幅圖中，只有一幅圖是合理的，這幅圖是______(2)在做完實驗后，某同學(xué)將其實驗操作過程進(jìn)行了回顧，并在筆記本上記下如下幾條體會，你認(rèn)為他的體會中正確的是______A．兩根細(xì)繩套必須等長B．用兩只彈簧測力計拉繩套時，兩測力計示數(shù)要相同C．若F1、F2方向不變，而大小各增加1N，則合力的方向也不變，大小也增加1ND．用兩只彈簧測力計拉時合力的圖示F與用一只彈簧測力計拉時圖示F′不完全重合，在誤差允許范圍內(nèi)，可以說明“力的平行四邊形定則”成立12．（12分）現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻。可利用的器材有：電流表?；電壓表Ｖ；阻值未知的定值電阻R1、R2、R3、R4、R5；開關(guān)S；一端連有金屬夾P的導(dǎo)線1，其它導(dǎo)線若干。某同學(xué)設(shè)計的測量電路如圖所示。（1）測量時，改變金屬夾P所夾的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入電路，記錄對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整，并畫出U－I圖線___。I/mA1931541107030U/V2.512.592.682.762.84（2）根據(jù)U－I圖線求出電源的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω。(內(nèi)阻保留2位有效數(shù)字)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）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

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】矩形線圈abcd如圖所示放置，勻強(qiáng)磁場方向向左上方，平面水平放置時通過線圈的磁通量為Φ1=BSsinθ=BSsin30°＝BS．當(dāng)規(guī)定此時穿過線圈為正面，則當(dāng)線圈繞ad軸轉(zhuǎn)90°角時，穿過線圈反面，則其的磁通量Φ2=-BScosθ′=?BScos30°＝?BS．因此穿過線圈平面的磁通量的變化量為△Φ＝Φ2?Φ1＝?．故選B【點(diǎn)睛】對于勻強(qiáng)磁場中磁通量的求解，可以根據(jù)一般的計算公式Φ=BSsinθ（θ是線圈平面與磁場方向的夾角）來分析線圈平面與磁場方向垂直、平行兩個特殊情況．注意夾角θ不是磁場與線圈平面的夾角，同時理解磁通量不是矢量，但注意分清正面還是反面通過線圈2、A【解析】根據(jù)胡克定律：，故A正確，BCD錯誤．故選：A.3、D【解析】根據(jù)順著電場線電勢降低，則知：電勢φA＞φB．由圖知，a處電場線疏，b處電場線密，而電場線的疏密表示場強(qiáng)的相對大小，則場強(qiáng)EA＜EB．故A錯誤．+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力方向與位移方向的夾角小于90°，則電場力做正功，故B錯誤．將重力可略的電荷+q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，所受的電場力增加，則加速度變大，選項C錯誤；根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，則電荷-q在A處電勢能小，B處電勢能大，即EpB＞EpA．故D正確．故選D【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要掌握電場線兩個物理意義：方向表示電勢高低、疏密表示場強(qiáng)的大?。徽姾稍诟唠妱蔹c(diǎn)的電勢能較大，負(fù)電荷相反4、A【解析】A、當(dāng)用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，由于靜電感應(yīng)，從而在b板感應(yīng)出等量的異種電荷，從而使電容器帶電，故選項A正確；B、根據(jù)電容器的決定式：，將電容器b板向上平移，即正對面積S減小，則電容C減小，根據(jù)可知，電量Q不變，則電壓U增大，則靜電計指針的張角變大，故選項B錯誤；C、根據(jù)電容器的決定式：，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，則介電系數(shù)增大，則電容C增大，根據(jù)可知，電量Q不變，則電壓U減小，則靜電計指針的張角減小，故選項C錯誤；D、根據(jù)可知，電量Q增大，則電壓U也會增大，則電容C不變，故選項D錯誤點(diǎn)睛：本題是電容器動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵抓住兩點(diǎn)：一是電容器的電量不變；二是電容與哪些因素有什么關(guān)系5、A【解析】由于帶正電的粒子只受電場力作用，根據(jù)運(yùn)動軌跡可知電場力指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方，因此電場線方向也指向右下方；電勢能變化可以通過電場力做功情況判斷；電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場場強(qiáng)大.【詳解】電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電荷帶正電，因此電場線指向右下方，沿電場線電勢降低，故a等勢線的電勢最高，c等勢線的電勢最低，故A正確；帶電質(zhì)點(diǎn)可以由P到Q，也可以由Q到P，由圖示條件不能具體確定．故B錯誤；從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，動能增大，故P點(diǎn)的動能小于Q點(diǎn)的動能，故C錯誤；等勢線密的地方電場線密，電場場強(qiáng)大，則P點(diǎn)場強(qiáng)大于Q點(diǎn)場強(qiáng)．則P點(diǎn)的加速大，故D錯誤；故選A【點(diǎn)睛】解決這類帶電粒子在電場中運(yùn)動的思路是：根據(jù)運(yùn)動軌跡判斷出所受電場力方向，然后進(jìn)一步判斷電勢、電場、電勢能、動能等物理量的變化6、C【解析】帶電粒子加速時應(yīng)滿足帶電粒子偏轉(zhuǎn)時，由類平拋規(guī)律，應(yīng)滿足：解得聯(lián)立以上各式可得則由公式可得，應(yīng)使板長長一點(diǎn)，板間距d小一點(diǎn)，同時也可以使U1小一些，故C正確。故選C。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】A．因為粒子通過矩形區(qū)域的幾何中心，可知沿電場方向上的距離，垂直電場方向上的距離，根據(jù)，可以求出初速度的大小，A正確；B、-q由c點(diǎn)沿cd方向以同樣的速率v0進(jìn)入矩形區(qū)域，根據(jù)洛倫茲力的方向，結(jié)合左手定則知，磁場方向垂直紙面向里，B錯誤；C、因為圓周運(yùn)動的軌跡經(jīng)過矩形區(qū)域的幾何中心，設(shè)中心為0，根據(jù)幾何關(guān)系知，，可知矩形區(qū)域幾何中心到b點(diǎn)的距離等于bc的距離，知b點(diǎn)為圓周運(yùn)動的圓心，C正確。D、電荷在電場中做類平拋運(yùn)動，速度增大，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，速度大小不變，可知離開區(qū)域區(qū)域時動能不等，D錯誤；故選AC。8、ABC【解析】A．正、負(fù)電子在磁場中的回旋軌跡如圖所示由解得：粒子運(yùn)動的周期：所以正、負(fù)電子在磁場中運(yùn)動的半徑和周期相同，故A正確；B．由圖根據(jù)幾何關(guān)系可知，正、負(fù)電子從磁場中射出點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等，都等于：故B正確；CD．正電子受力的方向向下，偏轉(zhuǎn)角是60°，在磁場中運(yùn)動的時間為：負(fù)電子受力的方向向上，偏轉(zhuǎn)角是300°，在磁場中運(yùn)動的時間為：射出的時間差為：故C正確，D錯誤；故選ABC?！军c(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動，解題關(guān)鍵在于由幾何關(guān)系找出圓心和半徑，再由洛侖茲力充當(dāng)向心力及圓的性質(zhì)可得出幾何關(guān)系及轉(zhuǎn)動時間。9、AC【解析】A、金屬棒剛釋放時，彈簧處于原長，彈力為零，又因此時速度為零，沒有感應(yīng)電流，金屬棒不受安培力作用，金屬棒只受到重力作用，其加速度應(yīng)等于重力加速度，故A正確；B、金屬棒向下運(yùn)動時，由右手定則可知，在金屬棒上電流方向向右，流過電阻R的電流方向為，故B錯誤；C、金屬棒速度為時，安培力大小為，，由以上兩式得：，故C正確；D、金屬棒下落過程中，由能量守恒定律知，金屬棒減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能（速度不為零時）以及電阻R上產(chǎn)生的熱量，故D錯誤【點(diǎn)睛】釋放瞬間金屬棒只受重力，加速度為．金屬棒向下運(yùn)動時，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向．由安培力公式、歐姆定律和感應(yīng)電動勢公式推導(dǎo)安培力的表達(dá)式．金屬棒下落過程中，金屬棒減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能、金屬棒的動能（金屬棒速度不是零時）和電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能；本題考查分析、判斷和推導(dǎo)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體的加速度、安培力、能量轉(zhuǎn)化等問題的能力，是一道基礎(chǔ)題10、BD【解析】A．電場線密的地方電場的強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小，所以有A錯誤；B．M處場強(qiáng)小，根據(jù)粒子受到的電場力小，由牛頓第二定律知加速度也小，即有B正確；C．根據(jù)粒子的運(yùn)動的軌跡彎曲方向可以知道，粒子的受到的電場力的方向斜向上，若粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)，電場力方向與速度方向成銳角，電場力做正功，粒子的速度增大，則有C錯誤；D．根據(jù)粒子的運(yùn)動的軌跡彎曲方向可以知道，粒子的受到的電場力的方向斜向上，場強(qiáng)方向也是斜向上，所以粒子為正電荷，D正確。故選BD。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.D【解析】(1)以表示F1、F2的有向線段為鄰邊畫平行四邊形，以F1、F2交點(diǎn)為起點(diǎn)的對角線用F表示，故F是理論值，存在誤差，不一定與橡皮筋伸長方向共線．F′是用一把彈簧秤拉橡皮筋時的拉力，是實際值，一定與橡皮筋伸長方向共線．故ACD錯誤，B正確；故選B（2）兩根細(xì)繩套沒有必要必須等長，選項A錯誤；用兩只彈簧測力計拉繩套時，兩測力計的示數(shù)不一定要相同，選項B錯誤；若F1、F2方向不變，而大小各增加1N，根據(jù)平行四邊形定則知，合力的方向可能改變，大于不一定增加1N．故C錯誤；由于實驗總存在誤差，用兩只彈簧秤拉時合力的圖示F與用一只彈簧秤拉時圖示F′不完全重合，只要在誤差允許范圍內(nèi)，就可以說明“力的平行四邊形定則”成立．故D正確12、