2023年全国大联考物理高二上期末监测试题含解析

2023年全国大联考物理高二上期末监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，边长为L的正方形导线框abcd处于磁感应强度为B0的匀强磁场中，bc边与磁场右边界重合．现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度ν匀速向右拉出磁场：二是仅使磁感应强度随时间均匀变化．若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度的变化率为A. B.C. D.2、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则A直线a位于某一等势面内，B.若电子由M点运动到Q点，电势能减少C.直线c位于某一等势面内，D.若电子由P点运动到Q点，电势能增加3、如图所示，在滑动变阻器的触头由a点向b点移动的过程中，灯泡L将（）A.一直变暗 B.一直变亮C.先亮后暗 D.先暗后亮4、如下图所示的均匀磁场中，已经标出了电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者其方向，其中错误的是（）A.B.C.D5、如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述不正确的是()A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有收缩的趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大6、氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光，要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（）A.12.09eV B.10.20eVC.1.89eV D.1.5leV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，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，则可判断()A.两个粒子电性相同B.经过b、d两点时，两粒子的加速度的大小相同C.经过b、d两点时，两粒子的速率相同D.经过c、e两点时，两粒子的速率相同8、真空中相距为3a两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是A.x=2a处的电场强度为零，电势也一定为零B.点电荷M、N一定为同种电荷C.点电荷M、N一定为异种电荷D.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4：19、内阻为R2的直流电动机与阻值为R1的电阻串联接入电路，电动机正常工作，电阻R1两端电压为U1，流过的电流为I1，消耗的功率为P1；电动机两端电压为U2，流过的电流为I2，消耗的功率为P2，以下判断正确的是（）A. B.C. D.10、如图所示，M．N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为，质量为m（不计重力）从P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则（）A.两板间电压的最大值B.CD板上可能被粒子打中区域的长度C.粒子在磁场中运动的最长时间D.能打到N板上的粒子的最大动能为三、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）如图1是用游标卡尺测量时的刻度图，为20分度游标卡尺，读数为：_________cm；图2中螺旋测微器的读数为：________mm12．（12分）用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U－I图线，由图线得出电动势和内电阻(1)记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I”，y轴为“U”，点击直接拟合，就可以画出U－I图象，得实验结果如图甲所示．根据图线显示，拟合直线方程为：________，测得干电池的电动势为________V，干电池的内电阻为________Ω.(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图乙所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程；若需作图，可直接画在方格图中)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、A【解析】仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为E=BLv；仅使磁感应强度随时间均匀变化产生的感应电动势为，根据感应电流大小相等，感应电动势大小相等，即可求解【详解】仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为E1=B0Lv；仅使磁感应强度随时间均匀变化产生的感应电动势为；据题线框中感应电流大小相等，则感应电动势大小相等，即E1=E2．解得，故选A2、C【解析】电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，说明电势能增加相等，据此分析电势高低.【详解】A、C、据题，电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则电势能增加相等，所以电势降低，电场线方向向下，且N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线c位于同一等势面内，则有故A错误，C正确.B、由上分析知，直线c是等势面，所以电子由M点运动到Q点，电场力不做功，电势能不变；故B错误.D、由于电子由P点运动到Q点的过程中，电势升高，电势能减小，故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键要抓住电场力做功与电势能变化的关系，知道正电荷在电势高处电势能大3、D【解析】在滑动变阻器的触头由a点向b点移动的过程中，变阻器上下两部分并联电阻先增加后减小（触头在中点时电阻最大），根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中电流先减小后增大，则灯泡L先变暗后变亮。A．一直变暗，与结论不相符，选项A错误；B．一直变亮，与结论不相符，选项B错误；C．先亮后暗，与结论不相符，选项C错误；D．先暗后亮，与结论相符，选项D正确；故选D。4、C【解析】ABD．根据左手定则，ABD正确；C．C项导体棒与磁场平行，不受力，C错误。本题选错误的，故选C。5、B【解析】AB．据右手螺旋定则判断出螺线管b产生的磁场方向向下，滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路电阻减小，电路中电流增大，产生磁场的磁感应强度增强，穿过线圈a的磁通量增大。据楞次定律，线圈a中感应电流产生的磁感应强度向上，由右手螺旋定则可得线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流。故A项正确，B项错误；CD．据楞次定律，线圈a将阻碍磁通量的增大，则线圈a有收缩的趋势，线圈a受到向下的安培力，线圈a对水平桌面的压力FN将增大。故CD正确。故选B。6、A【解析】由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见光．故．故本题选A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.由图可知电荷1受到中心电荷的斥力，而电荷2受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同，故A错误B.两粒子经过b、d两点时，受到库仑力作用，由牛顿第二定律可得，，由题意可知，两粒子的加速度大小相同，故B正确C.根据图中运动轨迹可知，粒子1做减速运动，而粒子2做加速运动，开始它们的速率相同，当两粒子经过b、d（同一等势面）两点时，两粒子的速率不会相同，故C错误D.两个粒子的初速度仅仅是方向不同，速率相等，而粒子1从a到c、粒子2从a到e电场力做功均为零，则经过c、e两点两粒子的速率相等，故D正确8、BD【解析】A．x=2a处的场强为零，但由于电势与场强无关，则场强为零的地方电势不一定为零，故A错误；BC．x从0到3a，场强先正方向减少到零又反方向增加，必为同种电荷，故B正确，C错误；D．x=2a处的合场强为0，由得：，得QM：QN=4：1，故D正确故选BD9、BD【解析】A．电动机和电阻串联，则电流相等，即，选项A错误；B．由于，根据P=IU可知选项B正确；C．对于纯电阻，则，选项C正确；D．因为对电阻来说：对电动机来说则即选项D正确；故选BD.10、BD【解析】粒子运动轨迹如图所示A．当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，由几何知识得粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得在加速电场中，由动能定理得解得故A错误；B．设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系解得根据几何关系可得粒子打中区域的长度故B正确；C．粒子在磁场中运动的周期为粒子在磁场中运动的最大圆心角所以粒子在磁场中运动的最长时间为故C错误；D．当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能根据洛伦兹力提供向心力可得解得故D正确。故选BD.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、①.1.375②.0.700【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．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【详解】20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为13mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为15×0.05mm=0.75mm，所以最终读数为：13mm+0.75mm=13.75mm=1.375cm螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm，所以最终读数为0.5mm+0.200mm=0.700mm【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量12、(1)y＝－2x＋1.51.52(2)0.27W【解析】(1)设直线方程为y＝ax＋b，把坐标(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得：a＝－2，b＝1.5，得出直线方程为：y＝－2x＋1.5；由闭合电路的欧姆定律得：E＝IR＋Ir＝U＋Ir，对比图象可得：E＝1.5V，r＝2Ω.(2)作出U＝E－Ir图线，可得小灯泡工作电流为0.30A，工作电压为0.90V，因此小灯泡的实际功率为：P＝UI＝0.30×0.90W＝0.27W.四、计