2023年河南省鹤壁市淇县一中高二上物理期末质量跟踪监视试题含解析.doc

2023年河南省鹤壁市淇县一中高二上物理期末质量跟踪监视试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为。一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，不计金属杆的电阻，则

A.如果只增大将变小 B.如果只增大将变大
C.如果只减小将变小 D.如果只减小将变大
2、自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数．当自行车以某个速度匀速直线行驶时，检测到单位时间内的脉冲数为N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1，前轮的半径为R2，脉冲的宽度为，峰值为Um，下列说法正确的是

A.车速越快，脉冲的峰值Um越大
B.车速越快，脉冲的宽度越大
C.车速为
D.车速为
3、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列说法错误的是（）

A.带电油滴的电势能将增大
B.P点的电势将降低
C.带电油滴将沿竖直方向向上运动
D.电容器的电容减小，极板带电量减小
4、如图，竖直平面内有一正方形，一个质量为m电荷量为q的带正电小球在A点以一定初速度沿AB方向抛出，小球恰好过C点．若在竖直平面内加一个竖直方向的匀强电场，仍将小球在A点沿AB方向抛出，当其初速度减小为原来的一半时，恰好也能通过C点，则电场强度的大小和方向分别是(重力加速度为g，空气阻力不计)

A.，竖直向下
B.，竖直向上
C.，竖直向下
D.，竖直向上
5、两个完全相同的金属小球，带电荷量分别为+Q和-5Q，当两小球相距为d（d远大于小球半径）时，它们之间的库仑力大小为F。若让两小球接触后再放回原处，则它们之间的库仑力大( )
A. B.
C. D.
6、把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直．当导线中通过的电流为3.0A时，该直导线受到的安培力的大小为1.5×10﹣3N．则该匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A.4.5×10﹣3 T B.2.5×103 T
C.2.0×102T D.5.0×10﹣3T
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图像，则下列说法中正确的是(   )

A.电动势E1=E2，短路电流I1>I2
B.电动势E1=E2，内阻r1>r2
C.电动势E1>E2，内阻r1>r2
D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
8、如图所示，矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，直导线中的电流方向由M到N，导线框的ab边与直导线平行．若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，导线框会受到安培力的作用，则以下关于导线框受到的安培力的判断正确的是（）

A.导线框有两条边所受安培力的方向相同
B.导线框有两条边所受安培力的大小相同
C.导线框所受的安培力的合力向左
D.导线框所受的安培力的合力向右
9、如图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光．MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P为屏上的一小孔，PQ与MN垂直．一群质量为m、带电荷量都为q的正粒子（不计重力），以相同的速率v，从小孔P处沿垂直于磁场且与PQ夹角为θ的范围内向各个方向射入磁场区域，不计粒子间的相互作用．则以下说法正确的是（　　）

A.在荧光屏上将出现一个条形亮线，其半径为
B.在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为
C.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为
D.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为
10、下列属于预防静电危害做法的有（）
A.行驶中的油罐车尾部带一条拖地的铁链
B.利用静电现象制造静电喷涂机
C.在制造轮胎的橡胶中添加导电材料
D.水泥厂利用静电除去废气中的粉尘
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某实验小组利用图（甲）所示的器材测量一节干电池的电动势和内电阻。现有的实验器材为：
A．待测干电池（电动势约为1.5V）
B．电压表（量程3V，内阻约5kΩ）
C．电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
D．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）
E．开关、导线若干

（1）在图（甲）中用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大_____；
（2）他们根据实验数据绘制出的U﹣I图象如图（乙）所示，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数。由此可以得到干电池的电动势E＝_____ V，内电阻r＝_____Ω．（结果保留两位有效数字）
12．（12分）某同学为了测量某灯泡内阻，进行了如下实验：
（1）首先用多用电表进行粗测，下列操作步骤正确的是_____

A．甲图，机械调零过程中，红黑表笔短接
B．乙图，对灯泡电阻进行测量
C．丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零
D．丁图，实验完成后，挡位调至所示位置
（2）.选择×10Ω挡位，在正确的操作步骤下，测量灯泡电阻，测量结果如图戊所示，灯泡的电阻为________Ω

（3）接下来用如图所示的实物图来测量小灯泡的伏安特性曲线，请根据实物图画出实验电路图_________

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小
14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8

（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度
参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】金属杆下滑过程中，受重力、导轨的支持力和安培力，开始时重力沿斜面的分力大于安培力，金属杆做加速运动。随着速度的增加，安培力在增大，所以金属杆加速度逐渐减小，当加速度减小到零，速度最大。当加速度为零时，金属杆做匀速运动，速度最大，则有

联立得：

由上式分析得知：
A、如果增大，vm将变大，故A错误；
B、如果B增大，vm将变小，故B错误；
C、如果R减小，vm将变小，故C正确；
D、如果m减小，vm将变小，故D错误。
故选C。
2、C
【解析】依据单位时间内的脉冲数，即可知转动周期，再结合角速度与周期，与线速度与角速度关系，即可求解；根据左手定则得出电子的偏转方向，抓住电子所受的电场力和洛伦兹力平衡得出霍尔电压的表达式，从而进行分析
【详解】A、B、根据得，Um=Bdv，由电流的微观定义式：I=nesv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，s是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度.整理得:.联立解得：，可知用霍尔元件可以测量磁场的磁感应强度，保持电流不变，霍尔电压Um与车速大小无关;故A，B均错误.
C、D、由题意如果在单位时间内得的脉冲数为N时，则自行车的转速为，则车速为；故C正确，D错误.
故选C.
【点睛】所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体时，产生横向电势差的物理现象．霍尔效应在新课标教材中作为课题研究材料，解答此题所需的知识都是考生应该掌握的．对于开放性物理试题，要有较强的阅读能力和获取信息能力
3、C
【解析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=U/d 分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况．由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化
【详解】将平行板电容器上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=U/d得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故C错误．场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故AB正确．根据，可知d增大时，电容器的电容减小；根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故D正确；此题选择错误的选项，故选C
【点睛】本题运用E=U/d分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化
4、B
【解析】当只有重力时，小球作平抛运动，设小球的初速度为v，正方形的边长为l，则：，；当存在匀强电场后，小球做类平抛运动，则：，，联立解得：a=g/4；加速度减小，电场力向上，小球带正电，则电场方向竖直向上，由牛顿第二定律得：，即，故B正确
5、D
【解析】初始时，两球之间的库仑力为

两球接触后，电荷先中和再平分，两球电荷量变为，故库仑力变为

故选D。
6、D
【解析】当磁场的方向与电流方向垂直时，，根据该公式求出磁场的磁感应强度
当磁场的方向与电流方向垂直时， ，则

故磁感应强度的大小为5×10﹣3T．故选D

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AD
【解析】ABC.全电路的欧姆定律结合U-I图象可知，图象与U轴的交点表示电源的电动势，斜率表示内阻，则知电动势E1=E2，内阻r1＜r2，U-I图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流I1＞I2；故A项正确，B项、C项错误.
D.根据U=E-Ir可知，△U=r•△I，因内阻r1＜r2，故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大；故D正确.
8、BD
【解析】若直导线中的电流增大，导线框中将产生感应电流，上下两边电流方向相反、而所在区域磁场方向相同，则安培力大小相等、方向相反，同样左右两条边电流方向也相反，所受安培力方向相反，由于所在区域磁场大小不等，则所受安培力大小不等．则B正确A错．若直导线中的电流增大，则导线右侧磁场增强，线圈中磁通量增大，根据楞次定律推论线圈将向右移从而阻碍线圈中磁通量增大，所以所受合力向右，则D正确C错
9、BD
【解析】一群质量、电量都相同的正负两种粒子（不计重力），以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射，则不可能在荧光屏上出现圆形亮环，故A错误；以正粒子为例，如下图

可知：正粒子垂直边界射入，轨迹如上面左图，此时出射点最远，与边界交点与P间距为：2r；正粒子沿着右侧边界射入，轨迹如上面中图，此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2rcosθ；正粒子沿着左侧边界射入，轨迹如上面右间图，此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2rcosθ；负离子受力与正离子相反，轨迹与正粒子轨迹关于PQ对称；故范围为在荧光屏上P点两侧，将出现两个相等长度条形亮线，其长度为：2r-2rcosθ=2r（1-cosθ）=，故B正确；粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离，则圆弧所对应的圆心角最大，即离P点最近的距离．由几何关系可求出粒子离x轴最大距离为，故C错误，D正确
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动
10、AC
【解析】根据“预防静电危害”可知，考查了关于静电的防止与应用，从各种实例的原理出发就可以判断出答案
【详解】A、铁链的目的是为了将静电导入大地，属于静电的防止，故A正确；
B、静电喷漆是静电的应用，故B错误；
C、由于车的运动，轮胎和地面之间会产生静电，在制造轮胎的橡胶中添加导电材料可以及时的把产生的静电导走，所以C正确
D、静电除尘属于静电应用，故D错误

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 ①. ②.1.4 ③.0.91
【解析】（1）[1]．本实验采用相对电源的电流表外接法；滑动变阻器采用限流接法，为了让滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，应接滑动变阻器右下方和上方任一接线柱；如图所示。

（2）[2][3]．在U﹣I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.4V；图象中的斜率绝对值表示电源的内阻，所以电源的内阻为
r＝＝0.91Ω。
12、 ①.C ②.26 ③.
【解析】（1）甲图，机械调零过程中，不需要红黑表笔短接，选项A错误；乙图，对灯泡电阻进行测量时手不能与表笔的金属部分接触，选项B错误；丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零，选项C正确；丁图，实验完成后，挡位应调至交流电压最大档，选项D错误；故选C.
（2）灯泡的电阻：2.6×10Ω=26Ω
（3）电路如图；

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
14、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答