2025屆寧夏銀川市興慶區(qū)一中物理高二上期末監(jiān)測試題含解析

2025屆寧夏銀川市興慶區(qū)一中物理高二上期末監(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(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，“L”型導(dǎo)線abc固定并垂直放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，，ab長為l，bc長為，導(dǎo)線通入恒定電流I，設(shè)導(dǎo)線受到的安培力大小為F，方向與bc夾角為θ，則A.， B.，C.， D.，2、如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化的電流i，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，t1時(shí)刻電流方向如圖甲中箭頭所示。P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則（）A.t1時(shí)刻FN＞G，P有收縮的趨勢B.t2時(shí)刻FN＝G，此時(shí)穿過P的磁通量為0C.t3時(shí)刻FN＝G，此時(shí)P中無感應(yīng)電流D.t4時(shí)刻FN＜G，此時(shí)穿過P的磁通量最小3、美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進(jìn)了一大步．圖為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D型盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．對于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是()A.帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速兩次B.帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)D.加速電場方向需要做周期性的變化4、如圖所示，把同一個(gè)點(diǎn)電荷分別放在電場線上中的A、B兩點(diǎn)，則下列關(guān)于電場強(qiáng)度EA、EB和點(diǎn)電荷在電場中所受到到的電場力FA、FB關(guān)系正確的是（）A.EA>EB、FA>FB B.EA<EB、FA<FBC.EA<EB、FA>FB D.EA>EB、FA<FB5、如圖所示，在互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則油滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為A.， B.，C.， D.，6、如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中有固定的金屬框架ABC，已知∠B＝θ，導(dǎo)體棒DE在框架上從B點(diǎn)開始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v勻速向右平移，使導(dǎo)體棒和框架構(gòu)成等腰三角形回路。設(shè)框架和導(dǎo)體棒材料相同，其單位長度的電阻均為R，框架和導(dǎo)體棒均足夠長，不計(jì)摩擦及接觸電阻。關(guān)于回路中的電流I和電功率P隨時(shí)間t變化的下列四個(gè)圖像中正確的是（）A. B.C 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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出的瞬間，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向，正確的是A. B.C D.8、如圖所示，電源的電動(dòng)勢E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，直流電動(dòng)機(jī)額定功率為6W，額定電壓為3V，內(nèi)阻R0=0.5Ω，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電動(dòng)機(jī)剛好正常工作，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器通以電流部分的阻值R和電動(dòng)機(jī)的輸出功率P分別為（）A.R=2.5ΩB.R=3.5ΩC.P=2WD.P=4W9、在如圖所示圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子以某一速度沿著指向圓心O的方向垂直射入勻強(qiáng)磁場，不計(jì)粒子重力，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)后，以一定的偏轉(zhuǎn)角θ從磁場中射出，離開磁場方向的反向延長線過Ｏ點(diǎn)，設(shè)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為r．若增大粒子的初速度，仍沿著原來方向進(jìn)入磁場，則A.r增大 B.r減小C.θ增大 D.θ減小10、如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在x軸下方存在垂直于紙面向外且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B/2的勻強(qiáng)磁場．一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為R．則()A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)后一定能回到原點(diǎn)OB.粒子在x軸上方和下方磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2∶1C.粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.粒子第二次射入x軸上方磁場時(shí)，沿x軸前進(jìn)了3R三、實(shí)驗(yàn)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）某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)．兩根金屬導(dǎo)軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導(dǎo)軌的正上方，S極位于兩導(dǎo)軌的正下方，一金屬棒置于導(dǎo)軌上且兩導(dǎo)軌垂直（1）在圖中畫出連線，完成實(shí)驗(yàn)電路．要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動(dòng)（2）為使金屬棒在離開導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當(dāng)增加兩導(dǎo)軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當(dāng)增大金屬棒中的電流其中正確的是_____（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號）12．（12分）放在光滑水平面上的物體，受到大小為2N的水平恒力作用，在2s內(nèi)沿力的方向前進(jìn)3m，則在此過程中，這個(gè)力對物體所做的功為_______J。這個(gè)力對物體做功的平均功率為________W四、計(jì)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）用一根長為的不可伸長的輕繩的一端系住一個(gè)質(zhì)量為的木塊，另一端固定在固定水平桿上的0點(diǎn)，如圖所示?，F(xiàn)有一質(zhì)量為的小木球以的水平速度射向木塊，小木球碰完木塊后以的速度反彈，小木球與木塊碰撞時(shí)間極短，小木球與木塊均可視作質(zhì)點(diǎn)，取。求木塊向右擺動(dòng)的最大高度14．（16分）在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ＝60°角射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，如圖所示．不計(jì)粒子重力，求（1）M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN；（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t15．（12分）如圖所示，平行帶電金屬極板A、B間可看成勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=1.2×102V/m，極板間距離d=5cm，電場中C和D點(diǎn)分別到A、B兩板的距離均為0.5cm，B板接地，求：（1）C和D兩點(diǎn)的電勢、兩點(diǎn)間電勢差各為多少？（2）將點(diǎn)電荷q=2×10-2C從C點(diǎn)勻速移到D點(diǎn)時(shí)，外力做多少功？

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】連接ac，根據(jù)幾何關(guān)系得導(dǎo)線在磁場中受安培力的有效長度：根據(jù)，得：F與bc的夾角θ：ABC.與計(jì)算不符，ABC錯(cuò)誤；D.與計(jì)算結(jié)果相符，D正確。2、A【解析】A．t1時(shí)刻，螺線管中電流增大，其形成的磁場不斷增強(qiáng)，因此線圈P中的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知線圈P將阻礙其磁通量的增大，故線圈有遠(yuǎn)離螺線管和面積收縮的趨勢，即A正確；B．t2時(shí)刻，螺線管中電流不變，其形成磁場不變，線圈P中的磁通量不變，因此線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故t2時(shí)刻此時(shí)穿過P的磁通量最大，B錯(cuò)誤；C．t3時(shí)刻，螺線管中電流為0，但是線圈P中磁通量是變化的，因此此時(shí)線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；D．t4時(shí)刻，螺線管中電流不變，線圈P中的磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯(cuò)誤。故選A。3、C【解析】由題圖可以看出，帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次，A錯(cuò)誤，由R＝和Uq＝mv－mv可知，帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周，電場力做功都相同，動(dòng)能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑增加量不相同，B錯(cuò)誤．由v＝可知，加速粒子的最大速度與D形盒的半徑R有關(guān)，C正確；由T＝可知，粒子運(yùn)動(dòng)的周期不隨v而變，故D錯(cuò)誤4、B【解析】電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱，由于B點(diǎn)的電場線密，所以B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于A點(diǎn)的場強(qiáng)，電場力大與A點(diǎn)的電場力，故選項(xiàng)B正確．故選B考點(diǎn)：電場線；電場強(qiáng)度5、D【解析】液滴在復(fù)合場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可判斷出電場力和重力為平衡力，從而可求出液滴的質(zhì)量并可判斷電場力的方向，結(jié)合電場的方向便可知液滴的電性．根據(jù)洛倫茲力的方向，利用左手定則可判斷液滴的旋轉(zhuǎn)方向．結(jié)合重力與電場力平衡以及液滴在洛倫茲力的作用下的運(yùn)動(dòng)半徑公式，可求出線速度【詳解】液滴在重力場、勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知，液滴受到的重力和電場力是一對平衡力，重力豎直向下，所以電場力豎直向上，與電場方向相反，故可知液滴帶負(fù)電；磁場方向向里，洛倫茲力的方向始終指向圓心，由左手定則可判斷液滴的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針；由液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，得知電場力和重力大小相等，得①，得，液滴在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，聯(lián)立得：，D正確【點(diǎn)睛】此題考查了液滴在復(fù)合場中的運(yùn)動(dòng)．復(fù)合場是指電場、磁場、重力場并存，或其中某兩種場并存的場．液滴在這些復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須同時(shí)考慮電場力、洛倫茲力和重力的作用或其中某兩種力的作用，因此對液滴的運(yùn)動(dòng)形式的分析就顯得極為重要．該題就是根據(jù)液滴的運(yùn)動(dòng)情況來判斷受到的電場力情況6、A【解析】AB．設(shè)框架運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t時(shí)，通過的位移為x=vt，則連入電路的導(dǎo)體的長度為則回路的總電阻為則電流與t的關(guān)系式為式中各量均一定，則I為一定值，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．運(yùn)動(dòng)x時(shí)的功率為則P與x成正比，故CD錯(cuò)誤。故選A。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】（1）當(dāng)磁鐵N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上．故A錯(cuò)誤；（2）當(dāng)磁鐵S極向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上，故B錯(cuò)誤；（3）當(dāng)磁鐵S極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而下．故C正確；（4）當(dāng)磁鐵N極向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而下，故D正確；故本題選CD【點(diǎn)睛】當(dāng)磁鐵的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)磁場去阻礙線圈的磁通量的變化8、AD【解析】AB．根據(jù)可知電動(dòng)機(jī)中的電流為：，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：，故滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為：，A正確B錯(cuò)誤；CD．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：，C錯(cuò)誤D正確。故選AD。9、AD【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，然后根據(jù)題意分析答題【詳解】A、B項(xiàng)：粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：粒子速度v增大，則粒子軌道半徑增大，故A正確，B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：偏轉(zhuǎn)角：θ=由于r增大，則偏向角θ減小，故C錯(cuò)誤，D正確故選AD【點(diǎn)睛】本題考查了帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)，粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，利用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解；粒子在有邊界的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，利用幾何關(guān)系求解運(yùn)動(dòng)半徑和轉(zhuǎn)過的圓心角是解決問題的關(guān)鍵10、CD【解析】粒子在磁場中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則判斷粒子所受的洛倫茲力方向，確定粒子能否回到原點(diǎn)O；根據(jù)牛頓第二定律求解半徑；由求解周期；根據(jù)幾何知識(shí)求解粒子第二次射入x軸上方磁場時(shí)沿x軸前進(jìn)的距離【詳解】A項(xiàng)：根據(jù)左手定則判斷可知，負(fù)電荷在第一象限和第四象限所受的洛倫茲力方向不同，粒子在第一象限沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，而在第四象限沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，不可能回到原點(diǎn)0，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由得粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與B成反比，則粒子在x軸上方和下方兩磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1：2，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：負(fù)電荷在第一象限軌跡所對應(yīng)的圓心角為60°，在第一象限軌跡所對應(yīng)的圓心角也為60°，粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，保持不變，在一個(gè)周期內(nèi)，粒子在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為同理，在第四象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，完在成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T′=t1+t2=，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)幾何知識(shí)得：粒子第二次射入x軸上方磁場時(shí)，沿x軸前進(jìn)距離為x=R+2R=3R，故D正確故選CD【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，解題關(guān)鍵是根據(jù)軌跡的圓心角等于速度的偏向角，找到圓心角，即可由幾何知識(shí)求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間和前進(jìn)的距離三、實(shí)驗(yàn)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）如圖所示：（2）AC【解析】（1）如圖所示，注意滑動(dòng)變阻器的接法是限流接法（2）根據(jù)公式可得適當(dāng)增加導(dǎo)軌間的距離或者增大電流，可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動(dòng)能定理可知金屬棒離開導(dǎo)軌時(shí)的動(dòng)能變大，即離開導(dǎo)軌時(shí)的速度變大，AC正確；若換用一根更