安徽省六安中学2023年物理高二上期末监测模拟试题含解析.doc

安徽省六安中学2023年物理高二上期末监测模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、质量为m的通电导体棒置于倾角为θ的光滑导轨上，下面四个图中的磁场不可能使导体棒保持静止的是
A. B.
C. D.
2、下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是(　　)
A. B.
C. D.
3、一电梯质量为1.2×103kg，在它加速上升某阶段中，其相对地面的加速度大小为0.2m/s2，取g=9.8m/s2，阻力不计，则在该阶段电梯所受牵引力的大小为（）
A.2×103N B.1.0×103N
C.1.2×104N D.1.0×104N
4、如图所示，属于交流电的是( )
A. B.
C. D.
5、如图所示是一种转子和定子都有线圈的电动机原理图(转向器未画出)，在图示状态，线圈转动方向如图中箭头方向所示，则电源的正极应是(　　)

A.a端 B.b端
C.a端或b端都可以 D.无法判断
6、如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景．探测线圈内通有交变电流，能产生迅速变化的磁场．当探测线圈靠近金属物体时，这个磁场能在金属物体内部能产生涡电流，涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了，以下用电器与金属探测器工作原理相似—利用涡流的是（　　）

A. B.
C. 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、如图所示，平行金属板中带电质点原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，的阻值和电源内阻相等，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（）

A.消耗的功率逐渐减小
B.电流表读数减小，电压表读数增大
C.电源的输出功率逐渐增大
D.质点将向上运动
8、如图所示，匀强磁场方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（　　）

A.小球带正电
B.洛伦兹力对小球做正功
C.小球的运动轨迹是一条曲线
D.小球的运动轨迹是一条直线
9、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确是

A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半
B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R
C.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大
D.粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多
10、如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中正确的是(　　)

A.液滴一定做匀速直线运动
B.液滴有可能做匀减速直线运动
C.电场线方向一定斜向上
D.液滴的电势能可能增大
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）由焦耳定律Q=I2Rt可知，减少电能在输送过程中的损失有两个途径：一是减小输电线的_____，二是减小输电线的_____。
12．（12分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表：量程0 ~ 0.6 A，内阻为0.1 Ω
C．电流表：量程0 ~ 3 A，内阻约为0.02 Ω
D．电压表：量程0 ~ 3 V，内阻约为15kΩ
E．滑动变阻器：0 ~ 30 Ω，最大允许通过电流为2 A
F．滑动变阻器：0 ~ 2 kΩ，最大允许通过电流为1 A
G．导线若干，开关
（1）为了尽量得到较准确的实验结果和方便操作，我们选择了图甲所示的电路进行实验，电流表应选________。（填器材前面的字母序号，如A、B、C等）。
（2）某同学根据记录的数据画出U-I图线如图乙所示。根据图乙中所画的图线可得出干电池的电动势E = ____V，内阻r = ____Ω。(结果均保留两位有效数字)

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】A.导线所受安培力竖直向上，若其大小等于重力，则导线可以静止在光滑的斜面上，故A可能静止，不符合题意；
B.导线所受安培力水平向右，受重力和支持力，三个力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故B可能静止，不符合题意；
C.导线所受安培力竖直向下，受重力和支持力，三个力不可能平衡，所以导线不能静止在光滑的斜面上，故C不可能静止，符合题意；
D.导线所受安培力沿斜面向上，受重力和支持力，三力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故D可能静止，不符合题意
2、C
【解析】A.根据磁极间的相互作用规律可知，A中N极应该指左，故A错误；
B.根据右手螺旋定则可知，环形导线磁场方向向外，小磁针N极应该向外，故B错误；
C.C中直导线产生的磁感线应该是顺时针方向（从上向下看），与小磁针的N极指向相同，故C正确；
D.D中螺线管里边的磁感线向左，小磁针的N极应该指向左边，故D错误
3、C
【解析】设在该阶段电梯所受牵引力的大小为F，根据牛顿第二定律可得
F-mg=ma
解得
F=m(g+a)=1.2×104N
故选C。
4、C
【解析】交流电是指电流的大小和方向均随时间做周期性变化的电流；由图可知，符合条件的只有C；故选C
5、C
【解析】若a是电源的正极，则两个通电螺线管产生的磁场的方向是：N极向左，S极向右，线框所在磁场的区域的磁场方向向左；线框左侧的边电流的方向向里，由左手定则可知，该边受到的安培力向上，与题干中转动的方向相同；若b是电源的正极，则两个通电螺线管产生的磁场的方向是：S极向左，N极向右，线框所在磁场的区域的磁场方向向右；线框左侧的边电流的方向向外，由左手定则可知，该边受到的安培力向上，与题干中转动的方向相同。由分析可知，电源的正极是a端或b端都可以。
故选C。
6、C
【解析】A．变压器采用了互感原理，要防止涡流，故A错误；
B．日光灯的镇流器采用的是线圈的自感现象，与涡流无关，故B错误；
C．电磁炉中，将炉子中的线圈通以交变电流，线圈将产生变化的磁场，该磁场穿过铁质锅时，在锅底的部分将产生涡流，所以电磁炉的原理与金属探测器工作原理相似，故C正确；
D．直流电动机是通电导体在磁场中受力，与涡流无关，故D错误。
故选C。

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、AC
【解析】当滑动变阻器的滑片向端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小．根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流增大．电容器极板间电压等于两端的电压，减小，并联部分的总电阻减小，则两端的电压减小，消耗的功率逐渐减小，电容器极板间场强减小，质点所受的电场力减小，所以质点将向下运动，正确，D错误．流过电流表的电流，增大，减小，则增大，所以电流表读数增大．两端的电压，减小，增大，则减小，所以电压表读数减小，B错误．由于的阻值和电源内阻相等，则外电路总电阻大于电源的内阻，当外电阻减小时，电源的输出功率逐渐增大，C正确
8、AC
【解析】A．小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力分力，根据左手定则判断，小球带正电，A正确；
B．洛伦兹力总是与速度垂直，不做功，B错误；
CD．假设管运动速度为，小球垂直于管向右的分运动是匀速直线运动。小球沿管方向受到洛伦兹力的分力

、、均不变，不变，根据牛顿第二定律，在沿管方向

可知小球沿管做匀加速直线运动。与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线，C正确，D错误。
故选AC。
9、BD
【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等
【详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.
【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关
10、AC
【解析】由题设条件可知，带电液滴的电性、电场的方向都未知，因此需要分情况分析
【详解】A．如下图所示，带电液滴，在复合场中，受到重力、洛伦兹力和电场力作用，由
题设条件知，带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，所以重力、洛伦兹力和电场力这三个力的合力为零，故A正确
B．如果液滴有可能做匀减速直线运动，那么液滴受洛伦兹力会变小，液滴受的重力和电场力都是恒力，液滴受力合力不为零，其合力方向与液滴运动方向不在一条直线上，液滴就不会做直线运动，不符合题意，故B错误
C．由以上分析知，电场线方向一定斜向上，且液滴带正电，否则液滴不在沿虚线L做直线运动，故C正确
D．液滴受力合力零，液滴带正电，且在电场中从高电势向低电势位置运动，液滴的电势能不可能增大，故D错误，
故选AC。

【点睛】带电微粒在复合场中的运动情况比较复杂，分析时要从多个角度去考虑，才有可能回答的正确

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.电阻 ②.电流
【解析】[1][2]．远距离输电时，要减少输电线上电能的损失，根据焦耳定律Q=I2Rt，发现有两个途径：一是减小输电线的电阻，二是减小输送的电流；
12、 ①.B ②.1.5 ③.0.90
【解析】(1)[1]电源内阻较小，为了准确测量内阻，选择已知内阻的电流表B；
(2)[2][3]U-I图线与纵坐标交点表示电动势，由图可知，电动势为

内阻为

解得

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