山西省太原市迎泽区太原实验中学2023年高二上物理期末监测试题含解析.doc

山西省太原市迎泽区太原实验中学2023年高二上物理期末监测试题
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、把金属棒一端靠近小磁针的南极或北极时，都看到有吸引现象，可断定这根金属棒 （ ）
A.一定是磁铁 B.一定不是磁铁
C.可能是磁铁，也可能不是磁铁 D.无法确定
2、如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁体从高处加速下落接近回路时（　　）

A.P、Q将互相靠拢
B.P、Q将互相远离
C.磁体的加速度一定大于g
D.磁体的加速度仍等于g
3、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是

A.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
B.图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值
C.电压为5 V时，导体的电阻是0.2 Ω
D.电压为12 V时，导体电阻的电功率为18 W
4、如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd，当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是（　　）

A.一起向左运动
B.一起向右运动
C.相向运动，相互靠近
D.相背运动，相互远离
5、下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（ ）
A.在高大的烟囱中安装静电除尘器 B.静电复印
C.在高大的建筑物顶端装上避雷针 D.静电喷漆
6、通过某电阻的周期性交变电流的图象如所示。则该交流电的有效值为

A.1.5A B.4.5A
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、理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是( )
A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1
B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C.原、副线圈的电流之比为10∶1
D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
8、如图所示，竖直放置的绝缘杆足够长，一质量为m、电荷量为+q的小球穿在杆上，可沿杆滑动，且二者间的动摩擦因数为μ，空间有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向水平向左，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，小球从静止释放后能沿杆下滑，且从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，已知重力加速度为g，则根据上述所给条件

A.可求出小球的最大加速度
B.能求出小球的最大速度
C.能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热
D.能求出从开始释放至最大速度过程中的摩擦生热
9、如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）

A.ab中的感应电流方向由a到b B.ab所受的安培力方向向左
C.ab中的感应电流方向由b到a Dab所受的安培力方向向右
10、如图所示，直线A为某电源的U－I图线，曲线B为某小灯泡D1的U－I图线的一部分，用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（）

A.此电源的内阻为Ω
B.灯泡D1的额定电压为3V，额定功率为6W
C.把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大
D.由于小灯泡D1的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，欧姆定律不适用
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．（6分）在输送一定功率的电能时，为减少输电导线因发热而损失的电能，有效的方法是______(填“提高”成“降低”)送电的电压：若变压器副线圈两端的电压大于原线圈两端的电压，则副线圈的匝数_______(填“大于”“小于“或“等于”)原线圈的匝数。
12．（12分）张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：
(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm（如图甲所示）；
(2)用20分度游标卡尺测其长度为______cm（如图乙所示）；
(3)用图丙所示电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)

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，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
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）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】金属棒的一端靠近磁针的N极，相互吸引，说明金属棒的该端是S极，或不具有磁性；金属棒的该端又靠近磁针的S极还相互吸引，而不是相互排斥，由此可以确定金属棒一定是没有磁性
2、A
【解析】AB．当条形磁体从上到下接近闭合回路时，穿过回路的磁通量在不断增加。根据楞次定律可知，感应电流所产生的效果总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化——增加，阻碍磁通量增加可以通过减小回路的面积来实现，故P、Q将互相靠拢，A正确，B错误；
CD．为了反抗磁体下落时磁通量的增加，根据“来拒去留”可知，感应电流的磁场给条形磁体一个向上阻碍其下落的阻力，使磁体下落的加速度小于g，C、D错误。
故选A。
3、D
【解析】由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增加，故A错误；图象上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，选项B错误；当U=5V时，由图知电流为I=1.0A，则导体的电阻 R=U/I=5Ω，故C错误；加12V电压时，电流为1.5A，则电功率P=IU=18W．故D正确；故选D
【点睛】本题关键抓住图象上的点与原点连线的斜率等于电阻的倒数，分析电阻的变化，求解电阻的值
4、D
【解析】根据安培右手螺旋定则知，直线电流下方的磁场方向垂直纸面向里，当电流减小时，磁场减弱，根据楞次定律得，回路中的感应电流为acdb，根据安培左手定则知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd反向运动，相互远离
A.一起向左运动，与分析不符，故A错误
B.一起向右运动，与分析不符，故B错误
C.相向运动，相互靠近，与分析不符，故C错误
D.相背运动，相互远离，与分析相符，故D正确
5、C
【解析】本题考查静电现象的应用于防止．ABD均为静电现象的应用，C为防止静电产生的危害选C
6、C
【解析】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：

代入数据得

解得

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、BD
【解析】A．理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：1，故A错误；
B．理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：1，故穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，在每匝的线圈中，原、副线圈产生的电动势瞬时值是相等的，故B正确；
C．若一个原线圈对应一个副线圈时，原、副线圈的电流之比等于匝数的反比即为1：10，故C错误；
D．正常工作时变压器的输入、输出功率之比为1：1，故D正确。
故选BD。
8、ABD
【解析】A．小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向右的洛伦兹力、向左的电场力，开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向右，大小为

N随着v增大而减小，滑动摩擦力f=μN也减小，小球所受的合力

所以f减小，F合增大，加速度a增大；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大，小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向左，大小为

v增大，N增大，f增大，F合减小，a减小。mg=f时，a=0，故加速度先增大后减小，直到为零；所以小球的最大加速度为g，故A正确；
B．小球的加速度为零，做匀速运动时速度最大，受力如图，则有

而此时

即

解得，物体的最大速度

故B正确；
C．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度未知，所以不能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热，故C错误；
D．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，根据能量守恒定律得

则知摩擦生热Q可以求出，故D正确。
故选ABD。

9、AD
【解析】AC．磁感应强度随时间均匀减小，故回路磁通量减小，根据楞次定律判断，感应电流的磁场方向向下，根据右手定则判断ab中的感应电流方向由a到b，A正确C错误
BD．因为 ab中的感应电流方向由a到b，磁场方向竖直向下，根据左手定则判断ab所受的安培力方向向右，B错误D正确
10、BC
【解析】A项：由图读出：电源的电动势，内阻，故A错误；
B项：两图线交点表示小灯泡D1与电源连接时的工作状态，此时灯泡的电压U=3V，电流I=2A，功率为P=UI=6W，由于小灯泡D1正常发光，则灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W，故B正确；
C项：灯泡D1的电阻，的灯泡D2的电阻为，可知灯泡D2的电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大，故C正确；
D项：灯泡是纯电阻，欧姆定律仍适用，图象为曲线是由灯泡电阻随温度的增大而增大，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.提高 ②.大于
【解析】[1]．根据P损=I2R，要减少输电导线因发热而损失的电能，在R不变的情况下，需要减小线路上的电流，输入功率一定，根据P=UI，可以升高输送电的电压来解决问题；
[2]．根据，电压和线圈匝数成正比，若变压器副线圈两端的电压大于原线圈两端的电压，则副线圈的匝数大于原线圈的匝数。
12、 ①.3.202-3.205 ②.5.015 ③.偏小
【解析】（1）解决本题的关键明确：螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读
（2）游标卡尺读数方法，主尺读数加上游标读数，不需估读
（3）由电路图，根据电表内阻的影响确定误差情况
【详解】（1）螺旋测微器的固定刻度为3.0mm，可动刻度为20.5×0.01mm=0.205mm，所以最终读数为3.0mm+0.205mm=3.205mm
（2）20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐所以游标读数为3×0.05mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm
（3）由欧姆定律得，电阻阻值R=U/I，由于电压表分流作用使电流测量值偏大，则电阻测量值偏小
【点睛】考查螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；游标卡尺不需要估读、螺旋测微器需要估读．掌握由欧姆定律分析电路的误差的方法

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）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
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) (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