2023年河南省鹤壁市淇县第一中学物理高二第一学期期末监测试题含解析.doc

2023年河南省鹤壁市淇县第一中学物理高二第一学期期末监测试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，是一条与Ox轴重合的电场线上各点的电势φ随x变化的图线．若在 x0点由静止释放一个点电荷，取x0处的电势为零，则在电荷运动的过程中，下列说法中正确的是（）

A.电荷一定沿x轴正方向运动
B.电场的场强在逐渐减弱
C.电荷的电势能可能为正
D.电场力一定做正功
2、如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，在A点由静止释放一个正的点电荷，点电荷仅在电场力的作用下沿着电场线从A点运动到B点，点电荷的速度随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是

A.该电场可能是匀强电场
B.A点的电势高于B点的电势
C.从A点到B点，点电荷的电势能逐渐增大
D.点电荷在A点所受到的电场力大于在B点所受到的电场力
3、如图所示的电路中，已知电源的电动势E=1.5V，内电阻r=1.0Ω，电阻R=2.0Ω，闭合开关S后，电路中的电流I等于

A.4.5A B.3.0A
C.1.5A D.0.5A
4、如图所示，某同学斜向上抛出一小石块，忽略空气阻力，下列关于小石块在空中运动的过程中，加速度a随时间t变化的图像正确的是（　　）

A. B.
C. D.
5、理想变压器与电阻R及交流电流表A、交流电压表V按图示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为：：1，电阻，原线圈两端输入电压U随时间t变化的图象如图所示，下列说法中正确的是

A.电压表的读数为220V
B.电压表的读数为
C.电流表的读数为0.2A
D.变压器的输入功率为40W
6、如图所示，电路中A灯与B灯的电阻相同，电源的内阻不可忽略，则当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度的变化情况是（　　）

A.A灯变亮，B灯变亮 B.A灯变暗，B灯变亮
C.A灯变暗，B灯变暗 D.A灯变亮，B灯变暗
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8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（ ）

A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大
C.电压表V的示数减小 D.电压表V的示数增大
8、如图所示，直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场.正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速度v射入磁场，设电子质量为m、电荷量为e，则( )

A.正、负电子在磁场中运动的半径和周期是相同的
B.正、负电子从磁场中射出点到O点的距离相等
C.正、负电子在磁场中运动的时间差是
D.正、负电子在磁场中运动的时间差是
9、两根足够长光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示。除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则：（　　）

A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→a
B.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡
C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为
D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为
10、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示．匀强磁场垂直D 形盒底面，两盒分别与交流电源相连．则下列说法中正确的是（ ）

A.加速器半径越大，粒子射出时获得的动能越大
B.粒子获得的最大动能由交变电源的电压决定
C.加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速
D.粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期同步
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）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：
A.待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0Ω）
B.电流表A1（量程0—3mA，内阻Rg1＝10Ω）
C.电流表A2（量程0—0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）
D.滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）
E.滑动变阻器R2（0—200Ω，1A）
F.定值电阻R0（990Ω）
G.开关和导线若干
（1）某同学设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中合理的是_ 图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______。

（2）如图为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表 A1的示数，I2为电流表 A2的示数），则由图线可得电动势E＝___V，内阻r＝____Ω（内阻r保留2位有效数字）。

12．（12分）在“测定电池电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路

(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来____________
(2)在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”)
(3)图丙是根据实验数据作出的U­I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω，短路电流I短＝________A
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，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）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

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、D
【解析】由电势φ随x变化的图线知，该电场是一匀强电场，但电场的方向不一定沿x轴方向，故电荷不一定沿x轴运动，所以A错误；B错误；电荷由静止释放，在电场力的作用下运动，故电场力做正功，所以电势能减少，取x0处的电势为零，则电荷在该处的电势能为零，以后电势能为负，所以C错误；D正确。
2、B
【解析】AD．由题图乙可知，点电荷做初速度为零的变加速直线运动，加速度逐渐增大，说明该点电荷所受到的电场力逐渐增大，即该点电荷在A点所受到的电场力小于在B点所受到的电场力，所以沿着电场线的方向电场强度是逐渐增大的，故该电场一定是非匀强电场，故AD错误；
B．由于点电荷由静止开始运动，仅受电场力作用从A点运动到B点，且点电荷带正电，所以电场线方向由A点指向B点又因为沿着电场线的方向电势逐渐降低，则，故B正确；
C．综上可知，正点电荷在B点时的电势能小于在A点时的电势能，所以从A点到B点，点电荷的电势能逐渐增大，故C错误
故选B
3、D
【解析】根据闭合电路欧姆定律得：，D正确
4、B
【解析】因为忽略空气阻力，石块抛出后只受重力，由牛顿第二定律得知，其加速度为g，保持不变，故B正确，ACD错误；
故选B
5、C
【解析】由原线圈两端输入电压U随时间变化的图像可知，U1=220V，T=0.02s
AB．根据原副线圈电压比等于匝数之比，可知

所以电压表的示数为22V，故AB错误；
C．根据原副线圈的电流与匝数成反比，则

所以A表的读数为0.2A，故C正确；
D．副线圈功率

所以变压器的输入功率

故D错误。
故选C。
6、A
【解析】根据闭合电路欧姆定律，当滑动变阻器阻值发生变化时，回路中的电流以及路端电压也发生变化，从而导致灯的亮暗发生变化。
【详解】当滑片P向上滑动时，接入电路的滑动变阻器阻值增大，从而外电路的总电阻R变大，根据闭合电路欧姆定律

总电流强度减小，从而内电压降低，路端电压升高，加在B灯两端的电压就是路端电压，因此B灯变亮，流过B灯的电流IB增大，从而流过R0的电流I0减小，即加在R0两端的电压U0降低，而路端电压

因此加在A灯两端的电压升高，A灯变亮。A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】若流过滑动变阻器的电流变小，与滑动变阻器是串联关系的所有用电器的电流都变小，与滑动变阻器是并联关系的用电路电流都变大，这就是“串同并反”。

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、BC
【解析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析
【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；
CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小C正确，D错误
【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同
8、ABC
【解析】A．正、负电子在磁场中的回旋轨迹如图所示

由解得：

粒子运动的周期：

所以正、负电子在磁场中运动的半径和周期相同，故A正确；
B．由图根据几何关系可知，正、负电子从磁场中射出点到O点的距离相等，都等于：

故B正确；
CD．正电子受力的方向向下，偏转角是60°，在磁场中运动的时间为：

负电子受力的方向向上，偏转角是300°，在磁场中运动的时间为：

射出的时间差为：

故C正确，D错误；
故选ABC。
【点睛】本题考查带电粒子在有界磁场中的运动，解题关键在于由几何关系找出圆心和半径，再由洛仑兹力充当向心力及圆的性质可得出几何关系及转动时间。
9、AB
【解析】A．金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故A正确；
B．由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，最终金属棒停止运动，由平衡条件可知，最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡，故B正确；
CD．当金属棒的速度为v时，金属棒相当于一个电源，电源电动势

回路中的电流

安培力

金属棒两端的电压相当于路端电压为

故CD错误。
故选AB。
10、AD
【解析】A、B、由qvB=m得v=，当r=R时，v最大，v=，所以最大动能EK=，由此可知质子的最大动能只与粒子本身的荷质比，加速器半径，和磁场大小有关，与加速电压无关，故A正确，B错误；
C、加速器中的电场可以使带电粒子加速，而磁场使粒子偏转，故C错误；
D、根据加速原理，当粒子在磁场中运动的周期与交变电压的周期同步时，才能处于加速状态．故D正确；
故选AD
【点睛】理解回旋加速器工作原理，熟练运用相关公式，便可解出此题，特别注意加速获得的最大动能与电场的电压无关

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.（b） ②.D ③.147-1.48V ④.0.80-0.86Ω
【解析】(1)[1]上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表；(a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是(b)；
[2]因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小。滑动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表读数太小，电流表读数变化不明显；
(2)[3]根据欧姆定律和串联知识得，电源两端电压：

根据图象与纵轴的交点得电动势：

[4]由图可知当电流为0.45A时，电压为1.1V，则由闭合电路欧姆定律可知：

12、 ①.图见解析 ②.B ③.1.50 ④.1 ⑤.1.50
【解析】（1）[1]．由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图所示；

（2）[2]．为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，故滑动变阻器应接入最大阻值，由图可知，滑动变阻器接入部分为左半部分；故滑片应接到B端；
（3）[3]．由U-I图可知，电源的电动势E=1.50V；
[4]．当路端电压为1V时，电流为0.5A，则由闭合电路欧姆定律可知：
；
[5]．短路电流

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、（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、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