2027届西宁市第四中学高二物理第一学期期末监测试题含解析

2027年西宁市第四中学高二物理第一学期期末监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，有一带电粒子（不计重力）贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子恰沿①轨迹从B板边缘飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板正中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（）A. B.C. D.2、如图所示，用两根轻细悬线将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为（）A.tanθ，竖直向上 B.tanθ，竖直向下C.sinθ，平行悬线向下 D.sinθ，平行悬线向上3、“北斗”系统中两颗工作卫星1和2在同一轨道上绕地心O沿顺时针方向做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻它们分别位于轨道上的A，B两位置，如图所示，已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，以下判断正确的是（）A.这两颗卫星的向心加速度大小为B.这两颗卫星的角速度大小为C.卫星1由位置A运动至位置B所需时间为D.如果使卫星1加速，它就一定能追上卫星24、如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，第一、二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．质量均为m、电荷量分别为+q和-q的两个粒子（不计重力），从坐标原点O以相同的速度v先后射入磁场，v方向与x轴成θ=30°角，带正、负电的粒子在磁场中仅受洛仑兹力作用，则（）A.带负电的粒子回到x轴时与O点的距离为B.带正电的粒子在磁场中运动的时间为C.两粒子回到x轴时的速度不相同D.从射入到射出磁场的过程中，两粒子运动时间相同5、如图所示，两块较大的平行金属板A、B水平放置并与电源相连，电源的电动势为E，电键S闭合后，两板间有一带电油滴恰好处于静止状态，现将A板向上平移一小段距离．下列说法正确的是A.电容器的电容减小B.电容器的电压增大C.电容器的带电量不变D.带电油滴将向上做加速运动6、在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（）A. B.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、如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器．升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝1：10．在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r＝2Ω，降压变压器T2的原、副线圈数之比为n3：n4＝10：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其它因素的影响，则（）A.T1的副线圈两端电压的最大值为2010VB.T2的原线圈两端的电压为2000VC.输电线上损失的电功率为100WD.T1原线圈输入的电功率为10.1kW8、如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是（）A.前侧面电势较高 B.后侧面电势较高C.磁感应强度为 D.磁感应强度的大小9、下列仪器或设备在使用过程中应用了静电现象的有()A.避雷针 B.指南针C.静电复印机 D.变压器10、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是（）A.若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势B.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势C.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直D.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平三、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）图甲中游标卡尺的读数是________cm，图乙中螺旋测微器的读数是_______mm12．（12分）有一个小灯泡上标有“2V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：A．电压表（0～3V内阻约10kΩ）B．电压表（0～15V内阻约20kΩ）C．电流表(0～0.3A，内阻约1Ω）D．电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器（5Ω，1A）F．滑动变阻器（500Ω，0.2A）G．电源（电动势3V，内阻1Ω）(1)实验中电压表应选用_____________，电流表应选用_____________，为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用___________（用序号字母表示）(2)实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的I-U图象如图所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“减小”或“不变”）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L15．（12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

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】粒子做平抛运动解得解得故选B。2、D【解析】要求所加磁场的磁感应强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值。由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由画出的力的三角形可知安培力的最小值为Fmin=mgsinθ即IlBmin=mgsinθ得Bmin=sinθ方向应平行于悬线向上故选D3、C【解析】根据万有引力提供向心力得出加速度与轨道半径的关系；根据万有引力提供向心力，求出角速度的大小，从而求出卫星1由位置A运动到位置B所需的时间；卫星1在轨道上若加速，所受的万有引力不够提供向心力，做离心运动离开原轨道，不会追上卫星2【详解】A、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力充当向心力，即：，由万有引力与重力关系，，解两式得：，故A错误；B、由，将上式代入得：，故B错误；C、卫星1由位置A运动到位置B所需时间为卫星周期的，由，得，故C正确；D、卫星1加速后做离心运动，进入高轨道运动，不能追上卫星2，故D错误；故选C4、A【解析】画出粒子运动的轨迹，根据半径公式结合几何关系求出带负电的粒子回到x轴时与O点的距离；根据t＝T，求出带电粒子在磁场中运动的时间；粒子匀速圆周运动，速率不变，速度方向由轨迹图判断是否相同；【详解】带电粒子运动的轨迹如图所示：带负电的粒子顺时针方向偏转，粒子运动轨迹如图所示，圆弧所对的圆心角为60°，△OO2B为等边三角形，OB＝R＝，所以带负电的粒子回到x轴时与O点的距离为，故A正确；粒子匀速圆周运动的周期，带正电的粒子在磁场中运动的时间，带负电的粒子在磁场中运动的时间，故BD错误；两粒子均做匀速圆周运动，速率不变，两粒子回到x轴时的速度大小为v，方向都与x轴正方向的夹角为30°，所以两粒子回到x轴时的速度相同，故C错误；故选A【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，关键是画出粒子运动的轨迹，根据牛顿第二定律和圆周运动的规律求解，记住半径公式和周期公式5、A【解析】电容器与直流电源（内阻不计）连接，电压不变，A极板竖直向上平移一小段距离，依据电容的定义式，分析电容变化，再由，分析板间场强变化，从而即可分析该点油滴的运动情况【详解】A项：A极板向上平移一小段距离，根据，当间距d增大时，则电容C减小，故A正确；B、C项：电容器与直流电源（内阻不计）连接，电压U不变，根据，那么电量Q减小，故BC错误；D项：由于电压不变，板间距离增大，场强减小，油滴受到的电场力减小，带点油滴向下加速运动，故D错误故选A【点睛】本题是电容器动态变化分析问题，考查分析和判断能力，掌握电容的定义式与决定式的区别，注意理解电容器的电压不变与电量不变的情况6、B【解析】在加速电场中有得在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内电量为则电子个数故选B。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、AB【解析】根据降压变压器的输出电压，结合匝数比求出输入电压，从而得出输电线电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出升压变压器的输出功率【详解】T2副线圈电流，设输电线中的电流为I3．则比得，则有I3＝5A，设T2原线圈两端的电压为U3．则，即得U3＝2000V，输电线上的损失电压为U损＝I3•2r＝5×2＝10V，T1的副线圈两端电压U2＝U损+U3＝10+2000＝2010V，所以T1的副线圈两端电压的最大值为2010V，故AB正确；输电线上损失的功率P损＝I32•2r＝52×2＝50W，故C错误；T1的原线圈输入的电功率为P1＝10kW+50W＝10.05kW，故D错误．所以AB正确，CD错误【点睛】解决本题的关键要知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系8、BC【解析】AB．电子定向移动方向和电流方向相反，所以电子定向移动方向沿x轴负方向，根据左手定则判断，电子受力方向指向前侧面，所以前侧面电势低，后侧面电势高，A错误B正确CD．当金属导体中自由电子定向移动时受洛仑兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受电场力和洛仑兹力平衡时，前后两侧产生恒定的电势差，则：，，，联立以上几式解得：，D错误C正确9、AC【解析】利用静电现象的原理的是避雷针和静电复印机，而指南针是利用地磁场的原理，而变压器是利用电磁感应的原理制成的，故AC正确，BD错误。故选AC。10、AC【解析】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，确定电子的偏转方向，从而确定侧面电势的高低．测量地磁场强弱时，让地磁场垂直通过元件的工作面，通过地磁场的方向确定工作面的位置解：A、若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向C侧面偏，则D侧面的电势高于C侧面的电势．故A正确，B错误C、地球赤道上方的地磁场方向水平，在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直．故C正确，D错误故选AC【点评】解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡三、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、①.2.98②.5.680【解析】[1]．如图所示游标卡尺主尺上整毫米数为29mm，游标尺上读数为8×0.1=0.8mm，故游标卡尺的读数为29.8mm=2.98cm；[2]．乙图主轴上读数为5.5mm，螺旋上读数为18.0×0.01=0.180mm，故乙图的读数为5.680mm.12、①.A；②.D；③.E；④.增大；【解析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为了方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据图示图象应用欧姆定律分析答题【详解】（1）灯泡额定电压是2V，电压表应选择A，灯泡额定电流，电流表应选择D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；（2）由图所示图象可知