2024學(xué)年河北保定市容城博奧學(xué)校高二物理第一學(xué)期期末監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2024學(xué)年河北保定市容城博奧學(xué)校高二物理第一學(xué)期期末監(jiān)測(cè)模擬試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示的四個(gè)圖中，分別標(biāo)明了通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的電流方向、磁場(chǎng)方向以及通電導(dǎo)線(xiàn)所受磁場(chǎng)力的方向，其中正確的是（）A. B.C. D.2、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩級(jí)相連接的兩個(gè)形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。設(shè)形盒半徑為，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，高頻交流電頻率為。若用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是A.高頻電源的周期是質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期的兩倍B.質(zhì)子被加速后的最大速度與加速電場(chǎng)的電壓大小有關(guān)C.質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)D.不改變和，該回旋加速器也能用于加速氘核3、如圖所示裝置中，一個(gè)足夠長(zhǎng)的光滑水平導(dǎo)軌與一理想變壓器的原線(xiàn)圈相連，導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，副線(xiàn)圈上連接有燈泡L和電容器C，其余一切電阻不計(jì)．則下列說(shuō)法正確的是A.若ab棒向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則燈泡L中有c→d的電流B.若ab棒向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則電容器C下極板帶正電C.若ab棒向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則燈泡L中有d→c的電流D.若ab棒向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則電容器C上極板帶正電4、如圖所示的電路，兩電表均為理想電表，電源的內(nèi)阻不可忽略．開(kāi)始時(shí)滑片位于圖示的位置，則在滑片向上滑動(dòng)的過(guò)程中，下列選項(xiàng)正確的是()A.流過(guò)R1的電流逐漸減小B.兩電表的示數(shù)均減小C.電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大D.電源的總功率減小5、如圖所示，R是光敏電阻，當(dāng)它受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小，則()A.燈泡L變暗B.光敏電阻R上的電壓增大C.電壓表V的讀數(shù)增大D.電容器C的帶電荷量增大6、如圖，兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與直面垂直，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線(xiàn)上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線(xiàn)上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電絕緣體物塊位于高度略大于物塊高的水平寬敞絕緣隧道中，隧道足夠長(zhǎng)，物塊上、下表面與隧道上、下表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.整個(gè)空間存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).現(xiàn)給物塊水平向右的初速度比，空氣阻力忽略不計(jì)，物塊電荷量不變，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊克服阻力做功可能為A.0 B.C. D.8、一束帶電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)同一電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若它們?cè)诖艌?chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，則它們?cè)诖艌?chǎng)中具有相同的（）A.速率 B.動(dòng)能C.動(dòng)量大小 D.周期9、某正弦式交流電的方向在1s內(nèi)改變100次，則周期T和頻率f分別是（）A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=50Hz D.f=100Hz10、如圖所示，物體A、B、C放在光滑水平面上用細(xì)線(xiàn)a、b連接，力F作用在A上，使三物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，若在B上放一小物體D，D隨B一起運(yùn)動(dòng)，且原來(lái)的拉力F保持不變，那么加上物體D后兩繩中拉力的變化是（）A.Ta增大 B.Tb增大C.Ta變小 D.Tb變小三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V,2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I－U圖線(xiàn)，現(xiàn)有下列器材供選用：A．電壓表(0～5V，內(nèi)阻10kΩ)B．電壓表(0～15V，內(nèi)阻20kΩ)C．電流表(0～3A，內(nèi)阻0.4Ω)D．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻1.0Ω)E．滑動(dòng)變阻器(10Ω，2A)F．滑動(dòng)變阻器(500Ω，1A)G．學(xué)生電源(直流6V)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖1而不選用圖2的電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說(shuō)明理由：_______________.(2)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______．(用序號(hào)字母表示)(3)把圖3中所示的實(shí)驗(yàn)器材按圖1用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)連接成實(shí)物電路圖______(4)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)描在了圖4所示的I－U坐標(biāo)系中，請(qǐng)用一光滑的曲線(xiàn)將各描點(diǎn)連接好_____．由曲線(xiàn)可知小燈泡的電阻隨電壓增大而____________（填“增大”、“不變”或“減小”）12．（12分）圖中虛線(xiàn)框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)通過(guò)測(cè)量通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受的安培力，來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向．所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開(kāi)關(guān)．此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：(1)①按圖接線(xiàn)②保持開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤(pán)內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱(chēng)出細(xì)沙質(zhì)量m1③閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤(pán)內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D________；然后讀出________，并用天平稱(chēng)出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量m2④用米尺測(cè)量D的底邊長(zhǎng)度L(2)用測(cè)量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B＝________(3)判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若________，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】根據(jù)左手定則，A圖導(dǎo)線(xiàn)受磁場(chǎng)力向下，A錯(cuò)誤；B不受磁場(chǎng)力；C正確；D圖所受磁場(chǎng)力方向應(yīng)垂直于導(dǎo)線(xiàn)方向，D錯(cuò)誤2、C【解題分析】考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，回旋加速器。【題目詳解】A．為了使粒子每次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)都被加速，要求回旋加速器高頻交流電的周期與等于粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，A錯(cuò)誤；B．最大速度時(shí)，軌道半徑為D形盒半徑R，根據(jù)洛倫茲力提供向心力：可得質(zhì)子被加速后的最大速度為：可知，與加速電場(chǎng)的電壓大小無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)：可得：即最大速度為：不可能超過(guò)，C正確；D．由周期公式：由于氘核電荷量與質(zhì)子相同，但質(zhì)量是質(zhì)子的兩倍，則圓周運(yùn)動(dòng)周期為質(zhì)子的兩倍，頻率為質(zhì)子的一半，若不改變和，則回旋過(guò)程中，加速一次減速一次，相互抵消，所以不能用來(lái)加速氘核，D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解題分析】理想變壓器是根據(jù)磁通量的變化來(lái)工作的，當(dāng)原線(xiàn)圈的磁通量恒定時(shí)，副線(xiàn)圈是沒(méi)有感應(yīng)電流的，根據(jù)變壓器的工作的原理，運(yùn)用楞次定律和右手定則、安培定則結(jié)合分析原線(xiàn)圈中的電流的變化情況即可得出結(jié)論【題目詳解】AB．若棒勻速運(yùn)動(dòng)，則棒切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流是恒定的，線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通量也是恒定的，不會(huì)引起副線(xiàn)圈的磁通量的變化，所以副線(xiàn)圈不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以副線(xiàn)圈的電流為零，燈泡不亮，電容器不帶電．故A、B均錯(cuò)誤；CD．若棒向左做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由右手定則判斷可知，棒中產(chǎn)生由的感應(yīng)電流，而且感應(yīng)電流增大，感應(yīng)電流通過(guò)原線(xiàn)圈，根據(jù)安培定則可知，原線(xiàn)圈中產(chǎn)生向上的磁場(chǎng)，而且磁場(chǎng)不斷增強(qiáng)，則穿過(guò)副線(xiàn)圈的磁通量增大，由楞次定律判斷得知，副線(xiàn)圈中產(chǎn)生向上的螺旋式電流，燈泡中有的電流，電容器上極板帶正電，故D正確，C錯(cuò)誤【題目點(diǎn)撥】變壓器只能在交流電路中工作，變壓器是根據(jù)磁通量的變化來(lái)工作的，知道變壓器的工作的原理就可以解決本題4、B【解題分析】由滑片的移動(dòng)可知滑動(dòng)變阻器接入電阻的變化，則由閉合電路歐姆定律可得出電路中電流的變化及路端電壓的變化，再分析局部電路可得出電流表中示數(shù)的變化【題目詳解】當(dāng)滑片上移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則外電路總電阻減小，電路中總電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，則由閉合電路歐姆定律可知，電路的路端電壓減小，故電壓表示數(shù)減??；流過(guò)R1的電流逐漸變大，由歐姆定律可知，R1上的分壓變大，而路端電壓減小，故并聯(lián)部分的電壓減小，則電流表示數(shù)減小，故B正確，AC錯(cuò)誤；電源的總功率P=IE變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B【題目點(diǎn)撥】分析閉合電路的歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析的題目時(shí)，一般要按先外電路、再內(nèi)電路、后外電路的思路進(jìn)行分析；重點(diǎn)分析電路中的路端電壓、總電流及部分電路的電流及電壓變化5、D【解題分析】由題中“當(dāng)它受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小”可知，本題考查電路動(dòng)態(tài)變化，根據(jù)閉合電路歐姆定律可分析本題【題目詳解】A．當(dāng)R受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小，電流增加，燈泡變亮，故A錯(cuò)誤；B．串聯(lián)電路電阻分壓，電阻越大，分壓越多，電阻越小分壓越低，故B錯(cuò)誤；C．電壓表所測(cè)電壓為電路的路端電壓，當(dāng)R變小，外電路分壓變小，故電壓表讀數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；D．燈泡兩端電壓，電容器電壓增大，根據(jù)可知，電容器帶電量增大，故D正確6、C【解題分析】A．由安培定則和磁場(chǎng)疊加原理可判斷出O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向下，一定不為零，A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，均向下，B錯(cuò)誤；C．c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，均向下，C正確；D．a(chǎn)、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同，D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解題分析】若滑塊受到向上的洛倫茲力F=mg時(shí)，則支持力FN=0，摩擦力為f=0，所以滑塊將勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力不做功，故A正確；若洛倫茲力F＜mg，則彈力方向向上，豎直方向滿(mǎn)足：FN+F=mg，水平方向受摩擦力向左，滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，由F=qvB知，F(xiàn)減小，F(xiàn)N則增大，f增大，由-f=ma可知，v逐漸減小，最后減為零，由能量守恒得：，若洛倫茲力F＞mg，則滑塊受到向下的壓FN，在豎直方向有F=mg+FN，滑塊向右做減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)態(tài)分析知，當(dāng)洛倫茲力F=mg時(shí)，F(xiàn)N=0，f=0，最終滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滿(mǎn)足：qvB=mg，解得：，對(duì)滑塊整個(gè)過(guò)程由動(dòng)能定理得：，解得：，故D正確．所以AD正確，BC錯(cuò)誤8、AD【解題分析】根據(jù)動(dòng)能定理得得：根據(jù)，得根據(jù)半徑相同，U相同，知粒子的比荷相同。根據(jù)知，粒子在磁場(chǎng)中的速率相同。根據(jù)知，粒子在磁場(chǎng)中的周期相同。A．速率，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．動(dòng)能，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．動(dòng)量大小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．周期，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選AD。9、BC【解題分析】交變電流在一個(gè)周期內(nèi)電流的方向改變兩次，周期與頻率互為倒數(shù)【題目詳解】交變電流在一個(gè)周期內(nèi)方向改變兩次，1s內(nèi)電流的方向改變100次，知經(jīng)歷了50個(gè)周期，則，頻率，故BC正確，AD錯(cuò)誤10、AD【解題分析】要比較繩子拉力如何變化，必需求出繩子拉力的具體的值：在放置D之前，以整體為研究對(duì)象求出整體的加速度，進(jìn)而求出兩段繩子各自的拉力；在放置D之后以整體為研究對(duì)象求出整體的加速度，進(jìn)而求出兩段繩子各自的拉力?！绢}目詳解】在放置D之前，以整體為研究對(duì)象有F=(mA+mB+mC)a1以C為研究對(duì)象有Fb1=mCa1故有Fb1=mC以BC作為研究對(duì)象有Fa1=(mB+mC)a1=(mB+mC)在放置D之后，以整體為研究對(duì)象有F=(mA+mB+mC+mD)a2得a2=以C為研究對(duì)象有Fb2=mCa2=mC以B、C和D作為研究對(duì)象有Fa2=(mB+mC+mD)a2=(mB+mC+mD)顯然Fa2>Fa1，F(xiàn)b2<Fb1故選AD。【題目點(diǎn)撥】先用整體法求出整體的加速度，在用隔離法求出繩子的拉力，這是解決連接體的基本思路。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.電壓應(yīng)從零開(kāi)始變化（意思表達(dá)相似即可）②.A③.D④.E⑤.連接實(shí)物圖：⑥.如圖所示：⑦.增大【解題分析】（1）在用伏安法描繪這個(gè)燈泡的圖線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)中，電壓要從零開(kāi)始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，所以電路圖選用圖1；（2）因燈泡的額定電壓為，為保證安全選用的電壓表量程應(yīng)稍大于，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確，故只能選用的電壓表，故電壓表選A；由得，燈泡的額定電流，故電流表應(yīng)選擇的量程，故電流表選D；而由題意要求可知，電壓從零開(kāi)始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器，故滑動(dòng)變阻器選E；（3）對(duì)照電路圖連接實(shí)物圖，注意電流從電流表電壓表正接線(xiàn)柱流入，如圖所示：（4）畫(huà)出的圖線(xiàn)如圖所示：由于圖線(xiàn)斜率的倒數(shù)等于電阻的阻值，則由曲線(xiàn)可知小燈泡的電阻隨電壓增大而增大12、①.重新處于平衡狀態(tài)②.電流表的示數(shù)I③.④.【解題分析】(1)[1][2]金屬框平衡時(shí)測(cè)量才有意義，讀出電流表的示數(shù)