福建省示范名校2023年物理高二上期末監(jiān)測(cè)試題含解析

福建省示范名校2023年物理高二上期末監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示一帶電液滴在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（其中電場(chǎng)豎直向下，磁場(chǎng)垂直紙面向外），則液滴帶電性質(zhì)和環(huán)繞方向是（）A.帶正電，逆時(shí)針B.帶正電，順時(shí)針C.帶負(fù)電，逆時(shí)針D.帶負(fù)電，順時(shí)針2、將長(zhǎng)為0.5m的通電直導(dǎo)線垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并通一電流強(qiáng)度為2A的電流．則導(dǎo)線所受安培力大小是（）A.0.1N B.0.2NC.0.4N D.0.5N3、如圖所示，線框面積為S，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，則穿過(guò)平面的磁通量的情況是()A.若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180°角，磁通量的變化量為零B.若從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)90°角，磁通量的變化量為零C.若使線框繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角，磁通量為BSD.若使線框繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)30°角，磁通量為BS4、真空中,在A點(diǎn)放置一的點(diǎn)電荷,則距離A點(diǎn)處的B點(diǎn)和處的C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小之比為A.2:1 B.1:2C.1:4 D.4:15、不計(jì)空氣的作用，小球沿固定光滑斜面下滑的過(guò)程中受到的作用力共有（）A.一個(gè) B.兩個(gè)C.三個(gè) D.四個(gè)6、如圖為上、下兩部分半徑不同的圓筒軸截面示意圖，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起（無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．則下列關(guān)系中正確的有A.線速度vA>vBB.運(yùn)動(dòng)周期TA<TBC.筒壁對(duì)它們的彈力FA=FBD.筒壁對(duì)它們的彈力FA<FB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、如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射狀電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過(guò)靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)．不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.加速電場(chǎng)的電壓C.D.若一群離子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷8、帶電荷量為＋q的粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下面說(shuō)法中正確的是()A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B.如果把＋q改為－q，且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小不變C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直D.粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)9、一小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖甲所示，已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0Ω，外接一個(gè)電壓表和一個(gè)電阻為10Ω的燈泡，如圖乙所示．下列說(shuō)法正確的是()A.產(chǎn)生的交變電流的頻率為5HzB.通過(guò)燈泡的電流為2.2AC.電壓表讀數(shù)為20VD.燈泡的實(shí)際功率為40W10、利用如圖所示方法可以測(cè)得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n,現(xiàn)測(cè)得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b,厚為d,并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí),在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測(cè)得電壓為U.已知自由電子的電荷量為e,則下列判斷正確的是A.下表面電勢(shì)高B.上表面電勢(shì)高C.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為D.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為三、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）某同學(xué)做“測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)，其操作的步驟如下：（1）采用兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，電流表選擇0.6A量程，電壓表選擇3V量程。在閉合開(kāi)關(guān)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前其連接的電路如圖甲。請(qǐng)檢查電路指出其中的不妥之處：___________（指出一處即可）。（2）修正電路、正確操作，得到某次測(cè)量的電流表示數(shù)如圖乙，其示數(shù)為_(kāi)__________A。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U-I圖像如圖丙，則該電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)__________V，內(nèi)阻為_(kāi)__________Ω。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)要測(cè)定一個(gè)圓柱體的電阻率，進(jìn)行了如下操作：（1）用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度，由圖可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_____mm；（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖，可知其直徑為_(kāi)______mm；（3）用已調(diào)零且選擇旋鈕指向歐姆擋“×1”位置的多用電表粗略測(cè)量該圓柱體的電阻，根據(jù)圖所示的表盤(pán)，可讀出被測(cè)電阻阻值為_(kāi)_____Ω（4）為了精確的測(cè)量該圓柱體的電阻，他選用了以下儀器，用伏安法進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)要求電壓表的讀數(shù)從0開(kāi)始，請(qǐng)?jiān)诳驁D中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖_______A．直流電源，輸出電壓為6V；B．電壓表3V，內(nèi)阻大約1kΩ；C．電流表0.6A，內(nèi)阻大約1Ω；D．滑動(dòng)變阻器，總電阻10Ω；E．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干四、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）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）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15．（12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L

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、C【解析】帶電粒子在重力場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知，帶電粒子受到的重力和電場(chǎng)力是一對(duì)平衡力，重力豎直向下，所以電場(chǎng)力豎直向上，與電場(chǎng)方向相反，故可知帶電粒子帶負(fù)電荷。磁場(chǎng)方向向外，洛倫茲力的方向始終指向圓心，由左手定則可判斷粒子的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針（四指所指的方向與帶負(fù)電的粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反），C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。【點(diǎn)睛】帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可判斷出電場(chǎng)力和重力為平衡力，從而判斷電場(chǎng)力的方向，結(jié)合電場(chǎng)的方向便可知粒子的電性。根據(jù)洛倫茲力的方向，利用左手定則可判斷粒子的旋轉(zhuǎn)方向。2、B【解析】通電導(dǎo)線受到的安培力大小為故選B。3、D【解析】圖示時(shí)刻，線圈與磁場(chǎng)垂直，穿過(guò)線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積．當(dāng)它繞軸轉(zhuǎn)過(guò)θ角時(shí)，線圈在垂直磁場(chǎng)方向投影面積為Scosθ，磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與這個(gè)投影面積的乘積．線圈從圖示轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，磁通量為0，磁通量的變化量大小等于初末位置磁通量之差【詳解】A.線圈與磁場(chǎng)垂直，穿過(guò)線圈的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積的乘積．故圖示位置的磁通量為φ=BS，從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)180°角,

磁通量變化為△?=BS?(?BS)=2BS，故A錯(cuò)誤；B.線圈從圖示轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，S垂直磁場(chǎng)方向上的投影面積逐漸減小，故磁通量逐漸減小，當(dāng)線圈從圖示轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，S磁通量為0，故B錯(cuò)誤；C.使框架繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)60°角，則在垂直磁場(chǎng)方向的投影面積為S/2，則磁通量為BS/2，故C錯(cuò)誤；D.使框架繞OO′轉(zhuǎn)過(guò)30°角，則在垂直磁場(chǎng)方向的投影面積為S，則磁通量為BS，故D正確；故選D.4、D【解析】根據(jù)“在A點(diǎn)放置一的點(diǎn)電荷,則距離A點(diǎn)處的B點(diǎn)和處的C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度小之比”可知，考查了電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算；根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式即可求出A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在B、C兩處電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比【詳解】在B點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，C點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小，則，故D正確．5、B【解析】地球表面的一切物體都受到重力；物體與斜面之間相互擠壓，故一定受到支持力；光滑表示沒(méi)有摩擦力；故物體只受重力和支持力，即受兩個(gè)力作用，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】A、B項(xiàng)：A、B共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，由知，B轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大，則B的線速度大，由公式知，角速度相等，則A、B的周期相等，故AB錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：A、B做圓周運(yùn)動(dòng)由彈力提供向心力，由知，B的半徑大，由，故C錯(cuò)誤，D正確故選D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、ABD【解析】A．由左手定則可知粒子帶正電，故A正確；B．粒子在M、N間被加速，則有，根據(jù)電場(chǎng)力提供向心力，則有，聯(lián)立解得，故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有，可得，故C錯(cuò)誤；D．若一群離子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，由于磁場(chǎng)、電場(chǎng)與靜電分析器的半徑不變，則C選項(xiàng)可知該群離子具有相同的比荷，故D正確8、BD【解析】粒子速度大小相同，由f=qvBsinθ可知，如果速度v與磁場(chǎng)B的夾角不同，洛倫茲力大小不同，即使洛倫茲力大小相同，速度方向不同，洛倫茲力方向不同，洛倫茲力不同，故A錯(cuò)誤；如果把+q改為-q，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變，故B正確；洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，磁場(chǎng)方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向不一定垂直，故C錯(cuò)誤；洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確．所以BD正確，AC錯(cuò)誤9、CD【解析】由甲圖知電壓峰值、周期，從而求電壓有效值、角速度和頻率；電壓表測(cè)量的是路端電壓，求解實(shí)際功率要用有效值【詳解】由圖可知T=0.02s，則頻率f=1/T=50Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)有效值為，可知通過(guò)燈泡的電流為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電壓表讀數(shù)，選項(xiàng)C正確；燈泡的實(shí)際功率：P=IU=40W；選項(xiàng)D正確；故選CD.10、AC【解析】定向移動(dòng)的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢(shì)差，電子到達(dá)的表面帶負(fù)電，電勢(shì)較低．最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)【詳解】根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，下表面失去電子帶正電，所以下表面電勢(shì)高．故A正確、B錯(cuò)誤．再根據(jù)e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下處于平衡三、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.連接電壓表接線柱的導(dǎo)線應(yīng)接在電流表的負(fù)接線柱或電源負(fù)極或滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于左端或接入電阻最大的那一端②.0.25A③.3.0V④.4.0Ω【解析】（1）[1]由實(shí)物圖可知，圖中不妥之處有：連接電壓表負(fù)接線柱應(yīng)接在電流表的負(fù)接線柱或電源負(fù)極；（2）[2]當(dāng)電流表選擇0.6A量程時(shí)，每小格分度值為0.02A，故按本位估讀，即0.25A；（3）[3]根據(jù)電源的U?I圖象的物理意義，圖象在縱軸的截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，即為：E=3.0V；[4]斜率表示內(nèi)阻大小，即為：12、①.22.6②.6.360-6.363③.7④.【解析】（1）由圖得主尺讀數(shù)為2.2cm=22mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為，所以圓柱體的長(zhǎng)度為22+0.6mm=22.6mm．由圖得主尺讀數(shù)為6mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為，所以圓柱體的直徑為6+0.360mm=6.360mm．由圖知，電阻讀數(shù)要讀多用電表最上的表盤(pán)，即讀數(shù)為由題意要求電壓表的讀數(shù)從0開(kāi)始，所以滑動(dòng)變阻器要用分壓接法，由待測(cè)電阻大約為7歐，滿足電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻，得電流表要用外接法，電路圖如圖所示：【點(diǎn)睛】學(xué)生要會(huì)讀游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、多用電表的示數(shù)，知道滑動(dòng)變阻器必須用分壓接法的三種情況四