湖北省十堰市2023年物理高二上期末监测试题含解析

湖北省十堰市2023年物理高二上期末监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、一金属容器置于地面上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点．下列说法正确的是A.小球带负电B.A点的电场强度比B点的小C.同一试探电荷在小球表面的电势能一定大于在A点的电势能D.将同一试探电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同2、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，已知∠B＝θ，导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图像中正确的是（）A. B.C D.3、温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，下列物理量一定相同的是A.内能 B.分子平均动能C.分子势能 D.分子平均速率4、有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“”的字样，这“”是指（）A.交流电电压的瞬时值B.交流电电压的最大值C.交流电电压的平均值D.交流电电压的有效值5、如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是A B.C. D.6、A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流，则两电热器的电功率PA∶PB等于()A.5∶4 B.3∶2C.∶1 D.2∶1二、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，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间场强为E，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．从两板左侧中点c处射入一束粒子(不计重力),这些粒子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成两束，且运动半径不同，则下列判断正确的是()A.这束粒子中一定有两种不同速度的粒子B.这束粒子中一定有正负两种粒子C.这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子D.a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向a8、如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在一正电荷形成的电场中，A、B两点为枕形导体内部两点。导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A.A、B两点电场强度相等，电势相等B.A、B两点电场强度不相等，电势相等C.感应电荷产生的附加电场EA<EBD..当开关S闭合时，电子从大地沿导线向导体移动9、如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场.在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动,则A金属框内感应电流方向先逆时针再顺时针B.金属框内感应电流先增大后减小再增大C.安培力方向与速度方向相反D.通过磁场的速度越大，线框中产生的焦耳热越多10、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通电电流为I的导线。若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的方向和大小为（）A.方向垂直斜面向下，B.方向垂直水平面向上，C.方向水平向左，D.方向竖直向下，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）如图所示为质谱仪的原理图，利用这种质谱仪可以对氢元素的各种同位素迚行测量。从容器A下方的小孔S1迚入加速电压为U的加速电场，可以认为从容器出来的粒子初速度为零，粒子被加速后从小孔S2迚入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，关于氢的三种同位素氕、氘、氚迚入磁场时速率最大的是_________；三条谱线中a是粒子形成的_________。（填“氕”、“氘”或“氚”）12．（12分）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。a.将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔c.旋转S使其尖端对准欧姆档×1kΩd.旋转S使其尖端对准欧姆档×100Ωe.旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔(1)_______________________________。根据上图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为___________Ω。(2)下述关于用多用表欧姆档测电阻说法中正确的是（）A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量；B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果；C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开；D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零.四、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、B【解析】电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于无穷远处（或负电荷），不形成闭合曲线，根据电场线的疏密可判定电场强度的强弱；依据沿着电场线方向电势是降低的，即可判定；在同一等势线上，电场力做功为零；【详解】A、在静电场中，电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于无穷远处（或负电荷），不形成闭合曲线，所以小球带正电，故A错误；B、电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故B正确；C、根据沿着电场线方向电势是降低的，可知小球表面的电势比容器内表面的高，根据可知同一试探正电荷在小球表面的电势能一定大于在A点的电势能，同一试探负电荷在小球表面的电势能一定小于在A点的电势能，故C错误；D、因A、B在同一等势面上，将同一试探电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D错误；故选B【点睛】关键是知道沿着电场线方向电势是降低的，电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强2、A【解析】AB．设框架运动时间为t时，通过的位移为x=vt，则连入电路的导体的长度为则回路的总电阻为则电流与t的关系式为式中各量均一定，则I为一定值，故A正确，B错误；CD．运动x时的功率为则P与x成正比，故CD错误。故选A。3、B【解析】内能从微观的角度来看，是分子无规运动能量总和的统计平均值．在没有外场的情形下分子无规运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用势能以及分子内部运动的能量．温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，温度一定相同，分子平均动能一定相同，由于体积不一定相同，构成的分子或原子不一定相同，所以其他不一定相同．B正确4、D【解析】家用电器上所标的值均是有效值，而不是最大值、平均值、也不是瞬时值，所以使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“”的字样，这“”是指交流电电压的有效值故选D考点：描述交变电流的物理量点评：注意区分交变电流的有效值、最大值、平均值和瞬时值5、B【解析】线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bd切割，感应电流不变，前进L后，边bd开始出磁场，边ac开始进入磁场，回路中的感应电动势为ac边产生的电动势减去bd边在磁场中的部分产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bd完全出磁场，ac边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变。A．该图与结论不相符，选项A错误；B．该图与结论相符，选项B正确；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；故选B。6、A【解析】据题意，通过电热器A的电流有效值为：,即：，则电热器A的电功率为：,通过电热器B得到电流有效值为：，则电热器B的电功率为：，故选项A正确考点：本题考查交变电流的有效值的计算二、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】粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，由此得出两种粒子的速度大小相等，射出小孔后，偏转方向及半径不同，结合左手定则及半径公式可知电性和比荷关系，由正负粒子的板间匀速直线，通过受力分析得出电场方向；【详解】A、粒子在速度选择器中沿直线运动，说明，粒子速度，粒子的速度一定相同，故A错误；B、粒子从小孔射出后，分成两束，偏转方向不同，根据左手定则知，两种带电粒子电性相反，即这束粒子中一定有正负两种粒子，故B正确；C、粒子射出小孔后，进入右侧磁场中做匀速圆周运动，根据，得半径，半径不同，则不同，所以这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子，故C正确；D、正负两种粒子从左侧向右侧沿直线运动，对于带正电粒子，洛伦兹力向上，电场力向下，所以电场方向一定由a指向b，故D错误；故选BC【点睛】关键是知道速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性8、AD【解析】AB．枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，枕形导体左端带负电，右端带正电，达到静电平衡后感应电荷的电场与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，整个导体是一个等势体，选项A正确，B错误；C．A、B两点合场强相等，且都为零，由于点电荷形成的场强A点大于B点，则可知感应电荷产生的附加电场一定是EA>EB，选项C错误；D．当开关S闭合时，由于导体处在正电荷形成的电场中，故电子将从大地沿导线流向导体，选项D正确。故选AD。9、AD【解析】根据楞次定律判断金属框内感应电流的方向．根据法拉第电磁感应定律判断感应电流大小的变化．因为金属框匀速通过磁场，则水平拉力和安培力的平衡，根据安培力的方向判断水平拉力的方向【详解】A项：进磁场时，磁通量在增大，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向．出磁场时，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，故A正确；B项：根据法拉第电磁感应定律知，进磁场时，磁通量的变化率先变快再变慢，则感应电流的大小先变大后变小．出磁场时，磁通量的变化率先变快再变慢，则感应电流大小先变大后变小，故B错误；C项：水平拉力和安培力平衡，方向相反，安培力的方向水平向左，则水平拉力的方向水平向右，故C错误；D项：由公式，所以速度越大，线框中产生的焦耳热越多，故D正确【点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及知道感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，磁通量变化率越大，感应电动势越大10、AD【解析】A．若磁场方向垂直于斜面向下，由左手定则知安培力平行于斜面向上，根据平衡条件，BIL=mgsinα得：A正确；B．若磁场方向垂直水平面向上，则安培力水平向右，通电导线不可能平衡，B错误；C．若磁场方向水平向左，则安培力竖直向上，根据平衡条件BIL=mg得：C错误；D．若磁场方向竖直向下，由左手定则知安培力水平向左，根据平衡条件：BIL=mgtanα则D正确。故选AD。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.氕②.氚【解析】[1]．粒子在电场中被加速，由动能定理得；粒子进入磁场时的速度大小由于氕氘氚的电荷量q相等、加速电压U相等、m氕＜m氘＜m氚，则它们的速度关系为：v氕＞v氘＞v氚，即速率最大的是氕；[2]．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：粒子轨道半径由于氕氘氚的电荷量q相等、磁感应强度B相等、加速电压U相等、m氕＜m氘＜m氚，则R氕＜R氘＜R氚，a、b、c分别对应：氚、氘、氕。12、①.cabe②.30k③.ABC【解析】(1)[1]．测量几十kΩ的电阻Rx可选择×1kΩ的档位测量，测量前应先进行调零，然后进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大档，拔出表笔，正确的步骤为：cabe[2]．被测电阻的阻值约为30kΩ；(2)[3]．A．测量电阻时如果指针偏转过大，说明所选挡位太大，为减小测量误差，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量，故A正确；B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，故B正确；C．测量电路中的某个电阻，为保护电表，