2024屆福建省師范大學(xué)附屬中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末監(jiān)測(cè)試題含解析

2024屆福建省師范大學(xué)附屬中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末監(jiān)測(cè)試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示當(dāng)可變電阻R的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，通過(guò)電阻R1、R2、R3的電流強(qiáng)度I1、I2、I3的變化情況是A.I1變大，I2，I3變小B.I1，I2變大，I3變小C.I1變小，I2，I3變大D.I1、I2變小，I3變大2、通過(guò)兩定值電阻R1、R2的電流I和其兩端電壓U的關(guān)系圖像分別如圖所示，由圖可知兩電阻的阻值之比R1:R2等于（）A.B.C.D.3、如圖所示，在傾角為的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒中電流為I．要使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，需要外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值不可能為()A. B.C. D.4、如圖，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正、負(fù)電子分別以相同速度沿與x軸成300角從原點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為（）A.2：1 B.1：2C.1：3 D.1：155、如圖所示，一帶電粒子以速度v垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向沿上板邊緣射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好貼下邊緣飛出,已知產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),如果帶電粒子的速度為2v時(shí),當(dāng)它的豎直位移等于板間距d時(shí),它的水平射程x為()A.1.5L B.2LC.2.5L D.3L6、力F1、F2是兩個(gè)相互垂直的共點(diǎn)力，其中F1＝5N，F(xiàn)2＝12N，則F1、F2的合力大小為A.2N B.7NC.13N D.17N二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，線圈兩端a、b與一電阻R相連，線圈內(nèi)有垂直于線圈平面向外的磁場(chǎng)，從t=0時(shí)起，穿過(guò)線圈的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化．下列說(shuō)法正確的是A.時(shí)刻，R中電流方向由a到bB.3時(shí)刻，R中電流方向由a到bC.0~2時(shí)間內(nèi)R中的電流是2~4時(shí)間內(nèi)甲的2倍D.0~2時(shí)間內(nèi)R產(chǎn)生的焦耳熱是2~4時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的8、如圖所示，在點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線MN是一條方向未標(biāo)出的電場(chǎng)線，虛線AB是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡.設(shè)電子在A、B兩點(diǎn)的加速度大小分別為、，電勢(shì)能分別為、.下列說(shuō)法正確的是()A.電子一定從A向B運(yùn)動(dòng)B.若>，則Q靠近M端且為正電荷C.無(wú)論Q為正電荷還是負(fù)電荷一定有<D.B點(diǎn)電勢(shì)可能高于A點(diǎn)電勢(shì)9、如圖所示是用電子射線管演示帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛侖茲力的實(shí)驗(yàn)裝置，圖中虛線是電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，那么下列關(guān)于此裝置的說(shuō)法正確的有A.A端接的是高壓直流電源的負(fù)極B.A端接的是高壓直流電源的正極C.C端是蹄形磁鐵的S極D.C端是蹄形磁鐵的N極10、如圖所示，絕緣水平面上O處放質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電荷的小物體．勁度系數(shù)為k的絕緣輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與小物體接觸（未固定），彈簧水平且無(wú)形變．O點(diǎn)左側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為．用水平力F緩慢向右推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．則（）A.撤去F后，物體回到O點(diǎn)時(shí)速度最大B.撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為C.物體離開(kāi)彈簧時(shí)速率為D.撤去F后系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為4μmgx0三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示的電路，L1和L2是兩個(gè)相同的小電珠，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻與R相同，由于存在自感現(xiàn)象，在電鍵S剛接通時(shí)，__燈最亮；S斷開(kāi)時(shí)，__燈先熄滅12．（12分）如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球能沿著豎直的絕緣墻豎直下滑，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平，并與小球運(yùn)動(dòng)方向垂直．若小球電荷量為q，球與墻間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則小球下滑的最大速度為_(kāi)_______，最大加速度為_(kāi)_______四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)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(chǎng).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(jì)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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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??；（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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】可變電阻R的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器有效電阻變小，外電路總電阻變小，則總電流I增大，內(nèi)電壓增大，外電壓U變小，所以通過(guò)R1的電流I1變小，而總電流I增大，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，I3變大．R3兩端的電壓變大，路端電壓U減小，則R2兩端的電壓變小，通過(guò)R2的電流I2變?。蔇正確．故選D【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵抓住電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，按照“局部-整體-再到局部”的分析思路分析2、B【解析】根據(jù)歐姆定律得，由數(shù)學(xué)知識(shí)得知，圖線的斜率等于電阻的倒數(shù)，則故選B。3、D【解析】通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定則來(lái)確定安培力的方向；由三力平衡知識(shí)分析得最小安培力.【詳解】當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下時(shí)，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，有共點(diǎn)力平衡可知：mgsinθ=BIL，解得：，方向垂直于斜面向下；故A、B、C項(xiàng)的值均可能，D項(xiàng)的值不可能.本題選不可能故選D.【點(diǎn)睛】學(xué)會(huì)區(qū)分左手定則與右手定則，前者是判定安培力方向，而后者是判定感應(yīng)電流的方向4、A【解析】帶電粒子以一定的速度垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．粒子受到的洛倫茲力提供向心力；粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期僅與粒子的比荷及磁場(chǎng)有關(guān)，而運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與偏轉(zhuǎn)角有關(guān)【詳解】電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，正電子進(jìn)入磁場(chǎng)后，在洛倫茲力作用下向上偏轉(zhuǎn)，而負(fù)電子在洛倫茲力作用下向下偏轉(zhuǎn)．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：，知兩個(gè)電子的周期相等．正電子從y軸上射出磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)幾何知識(shí)得知，速度與y軸的夾角為60°，則正電子速度的偏向角為θ1=120°，其軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角也為120°，則正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：．同理，知負(fù)電子以30°入射，從x軸離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與x軸的夾角為30°，則軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，所以正電子與負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為：t1：t2=2：1；故選A【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的題目解題步驟為：定圓心、畫(huà)軌跡、求半徑．則可畫(huà)出正、負(fù)離子運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何關(guān)系可知答案5、C【解析】帶電粒子以速度v垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向沿上板邊緣射入電場(chǎng)時(shí)有，帶電粒子的速度為2v時(shí)的偏轉(zhuǎn)位移為：，粒子偏出時(shí)速度的方向沿場(chǎng)線交予上極板的中點(diǎn)如圖所示：由三角形相似得，又有聯(lián)立解得：,C正確，ABD錯(cuò)誤考點(diǎn)：本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)6、C【解析】力F1、F2是兩個(gè)相互垂直的共點(diǎn)力，根據(jù)平行四邊形法則可知，F(xiàn)1、F2的合力大小為，故選C.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】根據(jù)楞次定律即可判斷t0、3t0時(shí)刻，R中的電流方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律得到電流關(guān)系；根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt即可得到兩個(gè)時(shí)間段的焦耳熱的大小關(guān)系.【詳解】t0時(shí)刻，線圈中向外的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，所以R中電流方向由b到a，故A錯(cuò)誤；3t0時(shí)刻，線圈中向外的磁通量在減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较?，R中的電流方向由a到b，故B正確；0～2t0時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；2t0～4t0時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；根據(jù)I=E/R可知，知0～2t0時(shí)間內(nèi)R中的電流是2t0～4t0時(shí)間的，故C錯(cuò)誤；根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt，知0～2t0時(shí)間內(nèi)R產(chǎn)生的焦耳熱是2t0～4t0時(shí)間內(nèi)的，故D正確；故選BD【點(diǎn)睛】由法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，而感應(yīng)電流的方向則由楞次定律判定．同時(shí)穿過(guò)磁通量發(fā)生變化的線圈相當(dāng)于電源，所以電源內(nèi)部（線圈）電流方向是負(fù)極到正極8、BC【解析】由于不知道電子速度變化，由運(yùn)動(dòng)軌跡圖不能判斷電子向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；若aA＞aB，則A點(diǎn)離點(diǎn)電荷Q更近即Q靠近M端；又由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，電場(chǎng)力方向指向凹一側(cè)即左側(cè)，所以，在MN上電場(chǎng)方向向右，那么Q靠近M端且為正電荷，故B正確；由B可知，電子所受電場(chǎng)力方向指向左側(cè)，那么，若電子從A向B運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加；若電子從B向A運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，所以，一定有EpA＜EpB求解過(guò)程與Q所帶電荷無(wú)關(guān)，只與電場(chǎng)線方向相關(guān)，故C正確；由B可知，電場(chǎng)線方向由M指向N，那么A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)，故D錯(cuò)誤；故選BC9、AD【解析】AB．由圖可知，電子是從A端射出，則A端是高壓直流電源的負(fù)極．故A正確，B錯(cuò)誤；CD．電子是從A向B運(yùn)動(dòng)，且洛倫茲力向下，則由左手定則可得磁場(chǎng)方向由C向D，C端是蹄形磁鐵的N極，故D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。10、BC【解析】A.撤去F后，物體回到O之前水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，加速度先減小后增大，物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力的合力大小相等、方向相反時(shí)，加速度為零，速度最大．故A錯(cuò)誤B.撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律得：物體的加速度為故B正確C.物塊進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域后，受到的電場(chǎng)力：所以在豎直方向上，物塊受到的支持力：此時(shí)物體受到的摩擦力：物塊此時(shí)的加速度：物塊進(jìn)入電場(chǎng)的區(qū)域后豎直方向的摩擦力不變，物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位移為：x=4x0-x0=3x0由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式：可得物體離開(kāi)彈簧時(shí)速率為：故C正確D.物塊進(jìn)入電場(chǎng)前受到的摩擦力：，物塊進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域后受到的摩擦力：，所以撤去F后系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能為：故D錯(cuò)誤三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.L1②.L2【解析】[1]該電路是左右兩部分并聯(lián)后由串聯(lián)起來(lái)，S剛接通時(shí)，L2立即發(fā)光．L上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)楞次定律可知，自感電動(dòng)勢(shì)會(huì)阻礙電流增大．使通過(guò)線圈L的電流慢慢增大，而R上沒(méi)有自感現(xiàn)象產(chǎn)生，左右兩個(gè)電路總電流相等，由兩個(gè)電路對(duì)比可知，此瞬間，通過(guò)L1的電流比L2上的電流大．所以S剛剛接通時(shí)L1燈最亮；[2]S斷開(kāi)時(shí)，L和L1構(gòu)成自感回路，L2不在回路中，所以S斷開(kāi)時(shí)，L立刻熄滅，L1后熄滅。12、①.②.【解析】小球靜止時(shí)只受重力，則加速度為g，下滑后，小球受洛倫茲力、重力、支持力及摩擦力，洛倫茲力水平向左，摩擦力豎直向上，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)，速度越大，洛倫茲力越大，則摩擦力越大，加速度越小，當(dāng)加速度等于零時(shí)，速度最大，則，得，此后小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為0，故開(kāi)始時(shí)加速度最大：.點(diǎn)睛：本題要注意分析帶電小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，屬于牛頓第二定律的動(dòng)態(tài)應(yīng)用與磁場(chǎng)結(jié)合的題目，此類問(wèn)題要求能準(zhǔn)確找出物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，并能分析各力的變化四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)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?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路