2023年安徽省安庆市石化第一中学物理高二上期末监测模拟试题含解析.doc

2023年安徽省安庆市石化第一中学物理高二上期末监测模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、关于磁感线的说法不正确的是（）
A.直线电流产生的磁场的磁感线是闭合的曲线
B.永久磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
C.磁感线是一种假想曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向
D.空间任意两条磁感线不相交
2、真空中两个点电荷相距r时,静电力为F,如果保持它们的电量不变,而将距离增大为2r时,则静电力将变为
A. B.F
C. D.2F
3、如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为( )

A. B.2
C. D.3
4、某电场的电场线如图所示，电场中M、N两点的场强大小分别为和，由图可知（）

A.= B.﹥
C.﹤ D.无法比较和大小
5、当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则

A.带电粒子速度大小一定改变`
B.带电粒子速度方向一定改变
C.带电粒子速度大小不变
D.带电粒子的运动轨迹为曲线
6、一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为 ( )

A.BIL B.2BIL
C.3BIL D.4BIL
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,质量为m、电荷量为q的微粒,在竖直向下的匀强电场、水平指向纸内的匀强磁场以及重力的共同作用下做匀速圆周运动,下列说法正确的是 ( )

A.该微粒带负电,电荷量q=
B.若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子,分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直,它们均做匀速圆周运动
C.如果分裂后,它们的荷质比相同,而速率不同,那么它们运动的轨道半径一定不同
D.只要一分裂,不论它们的荷质比如何,它们都不可能再做匀速圆周运动
8、带电量相同，质量不同的粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零．然后经过S3沿着磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，如图所示．运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列说法正确的是（　　）

A.这些粒子经过S3时的动能相同
B.这些粒子经过S3时的速率相同
C.这些粒子在磁场中运动轨迹圆半径与质量成正比
D.这些粒子在磁场中运动的时间与质量成正比
9、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有( )

A.升压变压器的输出电压增大
B.降压变压器的输出电压增大
C.输电线上损耗的功率增大
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
10、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，两边界的距离为s，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v－t图象（其中OA、BC、DE相互平行）．已知金属线框的边长为L（L<s）、质量为m，电阻为R，当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均为已知量．下落过程中bc边始终水平，根据题中所给条件，以下说法正确的是

A.t2是线框全部进入磁场瞬间，t4是线框全部离开磁场瞬间
B.从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgs
C.v1的大小一定为
D.线框离开磁场过程中流经线框横截面的电荷量和线框进入磁场过程中流经线框横截面的电荷量一样多
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）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：
A．小电珠(3.8 V，1.5 W)
B．直流电源(电动势4.5V，内阻约0.4Ω)
C．电流表(量程0～500mA，内阻约0.5Ω)
D．电压表(量程0～5V，内阻约5000Ω)
E．滑动变阻器R1(0～5Ω，额定电流2A)
F．滑动变阻器R2(0～5kΩ，额定电流1A)
G．开关一个，导线若干
如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的___，应选用的滑动变阻器是____

12．（12分）将一块内阻为 、满偏电流为的电流表改装成量程为的电压表，应该_____联一个阻值为__________的电阻
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）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

14．（16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
15．（12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
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、B
【解析】A、不论是直流还是交流，磁感线是闭合曲线，故A正确；
B、磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极，故B错误；
C、磁感线是一种假想的曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，故C正确；
D、任意两条磁感线不相交，若磁感线相交，则交点就有两个切线方向，磁感线上某点的切线方向即是该点磁感应强度的方向，这与该点磁感应强度只有一个确定的方向相矛盾，故D正确；
不正确的故选B
2、C
【解析】设两点电荷分别带电为q1、q2，由点电荷库仑力的公式得：

电量不变，将它们之间的距离增大为2r，库仑力将变为：

A.．故A项错误；
B.F．故B项错误；
C.．故C项正确；
D.2F．故D项错误
3、D
【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动。
【详解】电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知，两电子运动半径相同，由周期公式可知，周期也相同，由几何关系可知，电子1运动的圆心角为，电子2运动的圆心角为，由时间 可得：

D正确。
故选D。
4、C
【解析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，M处电场线比N处电场线疏，则EM＜EN，故C正确，ABD错误。
故选C。
5、C
【解析】由于长通电螺线管中产生的磁场方向平行于螺线管的中心轴线，与正粒子的运动方向平行，则正粒子在磁场中不受洛伦兹力，正粒子重力又不计，则粒子做匀速直线运动。
A．带电粒子速度大小一定改变`，与结论不相符，选项A错误；
B．带电粒子速度方向一定改变，与结论不相符，选项B错误；
C．带电粒子速度大小不变，与结论相符，选项C正确；
D．带电粒子的运动轨迹为曲线，与结论不相符，选项D错误；
故选C。
6、C
【解析】ab段导线受力，根据左手定则判断方向向上；bcd段导线的有效长度即是bd的长度，因为∠abc＝∠cde＝120°，所以bd长也为L，受到安培力，根据左手定则判断方向向上；dc段导线受安培力，根据左手定则判断方向向上，所以整段导线受力，ABD错误C正确

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、ABC
【解析】在电场、磁场、重力场中，带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，重力与电场力合力为零；对粒子受力分析，由牛顿第二定律分析答题．在电场、磁场、重力场中，带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，重力与电场力合力为零，即mg=qE，，故A正确；若该微粒在运动中突然分成荷质比相同的两个粒子，则粒子所受重力与电场力的合力为零，分裂后只要速度不为零且速度方向仍与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力，它们均做匀速圆周运动，故B正确；带电粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得： ，则轨道半径：；如果粒子分裂后，它们的荷质比相同，而速率不同，由可知，它们运动的轨道半径一定不同，故C正确；分裂后，如果它们的荷质比相同，它们可能做匀速圆周运动，故D错误；
故选ABC
考点：带电粒子在混合场中的运动；向心力
8、AD
【解析】AB、根据动能定理得：动能相同，解得：，电量相同，所以质量相同的粒子具有相同速率，故A正确、B错误；
CD、粒子在磁场中运动的轨道半径为：，半径与成正比；运动时间，与质量成正比，故C错误，D正确
9、CD
【解析】由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误
B、由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，导线上的电压损失变大，则降压变压器的初级电压减小，则降压变压器的输出电压减小，故B错误．根据P损=I线2R，又输电线上的电流增大，电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故C正确．根据，则有：；发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大．故D正确．故选CD
考点：远距离输电
10、AD
【解析】金属线框进入磁场之前，做自由落体运动，下边进入磁场切割磁感线产生感应电动势和感应电流，下边受到向上的安培力作用，做加速度减少的减速运动；导线框完全进入磁场中，导线框中磁通量不变，不产生感应电流，导线框不受安培力作用，受重力，做匀加速运动；导线框下边开始出磁场时，上边切割磁感线产生感应电动势和感应电流，上边受到向上的安培力作用，导线框做减速运动．全部离开后，以加速度g做匀加速运动．所以A正确；从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，，
，B错误；当恰受力平衡时，，解得，即C有可能正确，D正确；q＝It＝＝，进入和离开相同，所以q相同
【点睛】解决本题的关键通过图线理清线框在整个过程中的运动规律，结合动能定理、共点力平衡进行求解，掌握电量的经验表达式，并能灵活运用

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.丙 ②.E（填R1也正确）
【解析】第一空、丙
由于“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式接法便于调节，又小灯泡的电阻约RL=9.6Ω，因为，为使测量误差较小，安培表应该选用外接法，故应选用图丙所示电路
第二空、E（填R1也正确）
由于R1RL，选用R1时，移动滑片电压变化明显，便于调节，故滑动变阻器应选用小电阻R1
12、 ①.串 ②.59400
【解析】[1]把电流表改装成电压表，需要串联一个分压电阻
[2]串联电阻阻值

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、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
14、（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
15、 (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