2023-2024學(xué)年甘肅省天水市甘谷第一中學(xué)物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年甘肅省天水市甘谷第一中學(xué)物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、將圓柱形強(qiáng)磁鐵吸在干電池的負(fù)極，強(qiáng)磁鐵的S極朝上N極朝下，金屬導(dǎo)線折成上端有一支點(diǎn)，下端開口的導(dǎo)線框，使導(dǎo)線框的頂端支點(diǎn)和底端分別與電源的正極和磁鐵都接觸良好但不固定，這樣整個(gè)線框就可以繞電池旋轉(zhuǎn)起來．下列判斷正確的是（）A.線框能旋轉(zhuǎn)起來，是因?yàn)閼T性B.導(dǎo)線框?qū)⑸舷抡駝?dòng)C.電池輸出的電功率等于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率D.俯視觀察，線框沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)2、在1min內(nèi)通過阻值為5Ω的導(dǎo)體橫截面的電量為240C，那么加在該導(dǎo)體兩端的電壓是（）A.20V B.48VC.120V D.1200V3、如圖，在兩根平行直導(dǎo)線中，通以相反的電流I1和I2，且I1＞I2，設(shè)兩導(dǎo)線所受磁場力的大小分別為F1和F2，則兩導(dǎo)線（）A.相互吸引，且F1＞F2B.相互排斥，且F1＞F2C.相互吸引，且F1＝F2D.相互排斥，且F1＝F24、“嫦娥之父”歐陽自遠(yuǎn)透露：我國計(jì)劃于2020年登陸火星。假如某志愿者登上火星后將一小球從高h(yuǎn)處以初速度水平拋出一個(gè)小球，測出小球的水平射程為。已知火星半徑為R，萬有引力常量為G，不計(jì)空氣阻力，不考慮火星自轉(zhuǎn)，則下列說法正確的是（）A.火星表面的重力加速度B.火星的第一宇宙速度為C.火星的質(zhì)量D.火星的平均密度為5、如圖所示裝置中，一個(gè)足夠長的光滑水平導(dǎo)軌與一理想變壓器的原線圈相連，導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上并處于勻強(qiáng)磁場中，副線圈上連接有燈泡L和電容器C，其余一切電阻不計(jì)．則下列說法正確的是A.若ab棒向右做勻速直線運(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運(yùn)動(dòng)，則電容器C上極板帶正電6、如圖為多用電表歐姆檔的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300μA，內(nèi)阻Rg=100Ω，調(diào)零電阻的最大值R0=50kΩ，電池電動(dòng)勢E=1.5V，電源內(nèi)阻不計(jì)。將兩表筆短接調(diào)零后，用它測量電阻Rx，當(dāng)電流計(jì)指針只在滿刻度的一半時(shí)，Rx的阻值是（）A.25kΩ B.5kΩC.50kΩ D.50Ω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，真空中等量同種正點(diǎn)電荷放置在M、N兩點(diǎn)，在MN的連線上有對(duì)稱點(diǎn)a、c，MN連線的中垂線上有對(duì)稱點(diǎn)b、d，則下列說法正確的是()A.正電荷+q在c點(diǎn)電勢能大于在a點(diǎn)電勢能B.正電荷+q在c點(diǎn)電勢能等于在a點(diǎn)電勢能C.在MN連線的中垂線上,O點(diǎn)電勢最高D.負(fù)電荷-q從d點(diǎn)靜止釋放，在它從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，加速度先減小再增大8、兩根足夠長光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻．將質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在的平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場垂直，如圖所示。除金屬棒和電阻R外，其余電阻不計(jì)．現(xiàn)將金屬棒從彈簧的原長位置由靜止釋放，則：（）A.金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閎→aB.最終彈簧的彈力與金屬棒的重力平衡C.金屬棒的速度為v時(shí)，所受的安培力大小為D.金屬棒的速度為v時(shí)，金屬棒兩端的電勢差為9、回旋加速器的工作原理如圖所示，兩個(gè)半徑為的形盒間加周期性變化交變電壓，中心處粒子源發(fā)出的帶電粒子經(jīng)形盒縫隙中的電場加速度進(jìn)入形盒中，經(jīng)磁場回旋，最終從形盒出口導(dǎo)出．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向與盒面垂直，忽略處粒子源產(chǎn)生的粒子的初速度及在狹縫中加速的時(shí)間，則A.交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉(zhuǎn)周期的一半B.越大，粒子最終獲得的動(dòng)能越大C.形盒半徑越大，粒子最終獲得的動(dòng)能越大D.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，粒子最終獲得的動(dòng)能越大10、如圖所示，豎直放置的兩平行金屬板，長為L，板間距離為d，接在電壓為U的直流電源上。在兩板間加一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電油滴，從距金屬板上端高為h處由靜止開始自由下落，并經(jīng)兩板上端連線中點(diǎn)P進(jìn)入板間。油滴在P點(diǎn)所受的電場力與磁場力大小恰好相等，且最后恰好從金屬板的下邊緣離開電磁場區(qū)域?？諝庾枇Σ挥?jì)，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.油滴剛進(jìn)入電磁場時(shí)的加速度為gB.油滴開始下落的高度C.油滴從左側(cè)金屬板的下邊緣離開D.油滴離開電磁場時(shí)的速度大小為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，已連接好部分實(shí)驗(yàn)電路（1）按如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，把圖乙中剩余的電路連接起來________（2）如圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U－I圖象，由圖可知，電源的電動(dòng)勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω.12．（12分）用多用電表測電阻時(shí)：（1）在某次測量中，實(shí)驗(yàn)操作正確，選擇開關(guān)的位置如圖（a）所示，表頭刻度和指針位置如圖（b）所示，則被測電阻的阻值為_____（2）若繼續(xù)用該表測量另一阻值約為的電阻，則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至倍率為____檔，并在測量電阻前先進(jìn)行歐姆調(diào)零操作，測量結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)旋至off或交流電壓最高檔四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，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，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢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?。唬?）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、D【解析】根據(jù)左手定則判斷線框的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，根據(jù)能量守恒定律判斷電流的大小【詳解】小磁鐵產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榫€框的下端A向下流向磁鐵，對(duì)線框的下端平臺(tái)側(cè)面分析，扁圓柱形磁鐵上端為S極，下端為N極，周圍磁感線由上往下斜穿入線框內(nèi)部，在垂直于紙面向外的徑向上，磁感應(yīng)線有垂直于紙面向里的分量，在此徑向上的負(fù)電荷由下往上運(yùn)動(dòng)，由左手定則知：此負(fù)電荷受到垂直于徑向沿紙面向右的洛倫茲力，即在徑向的左垂線方向；同理，其他任一徑向上的電荷均受到左垂線方向的洛倫茲力（中心原點(diǎn)除外），所以，由上往下看（俯視），線框沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以該裝置的原理是電流在磁場中的受力，不是慣性．故AB錯(cuò)誤，D正確；因?yàn)殡娫摧敵龅碾姽β室徊糠洲D(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率．故C錯(cuò)誤．故選D2、A【解析】導(dǎo)體的電流為，故導(dǎo)體兩端的電壓為，A正確3、D【解析】物體間力的作用是相互的，物體間的相互作用力大小相等；磁場是由通電導(dǎo)線產(chǎn)生的，一通電導(dǎo)線在另一導(dǎo)線電流的磁場中，會(huì)受到安培力作用，由安培定則判斷出電流的磁場方向，然后由左手定則判斷出安培力方向【詳解】A、通電導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生磁場，通電導(dǎo)線在磁場中受到安培力作用，兩導(dǎo)線所受安培力是作用力與反作用力，它們大小相等，故AB錯(cuò)誤；C、由右手螺旋定則可知：I1在I2處產(chǎn)生的磁場垂直紙面向里，由左手定則可知，I2所所受安培力向左；由右手螺旋定則可知：I2在I1處產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外，由左手定則可知，I1所所受安培力向右；則兩導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離；故C錯(cuò)誤，D正確；4、B【解析】A．小球被拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分位移公式，有解得故A錯(cuò)誤；B．火星的第一宇宙速度即近火衛(wèi)星的運(yùn)行速度，為故B正確；C．物體在火星表面時(shí)，由解得火星的質(zhì)量為故C錯(cuò)誤；D、火星的平均密度為故D錯(cuò)誤。故選B。5、D【解析】理想變壓器是根據(jù)磁通量的變化來工作的，當(dāng)原線圈的磁通量恒定時(shí)，副線圈是沒有感應(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)合分析原線圈中的電流的變化情況即可得出結(jié)論【詳解】AB．若棒勻速運(yùn)動(dòng)，則棒切割磁場產(chǎn)生的電流是恒定的，線圈產(chǎn)生的磁通量也是恒定的，不會(huì)引起副線圈的磁通量的變化，所以副線圈不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以副線圈的電流為零，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)電流通過原線圈，根據(jù)安培定則可知，原線圈中產(chǎn)生向上的磁場，而且磁場不斷增強(qiáng)，則穿過副線圈的磁通量增大，由楞次定律判斷得知，副線圈中產(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【點(diǎn)睛】變壓器只能在交流電路中工作，變壓器是根據(jù)磁通量的變化來工作的，知道變壓器的工作的原理就可以解決本題6、B【解析】歐姆表中值電阻等于歐姆表的內(nèi)電阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律，滿偏時(shí)當(dāng)電流計(jì)指針指在滿刻度的時(shí)聯(lián)立解得聯(lián)立可得：Rx=5kΩ。故B正確ACD錯(cuò)誤。故選B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、BC【解析】本題考查了等量同種電荷周圍電場分布情況：中垂線上上下電場線方向相反，根據(jù)電場線方向判斷電勢高低．a(chǎn)、c兩點(diǎn)關(guān)于中垂線對(duì)稱，電勢相等，電荷在這兩點(diǎn)的電勢能相等.【詳解】根據(jù)電場線的分布情況和對(duì)稱性可知，a、c兩點(diǎn)的電勢相等，則正電荷在a點(diǎn)電勢能一定等于在c點(diǎn)電勢能．故A錯(cuò)誤，B正確；沿電場線方向電勢降低，在MN連線的中垂線上，O點(diǎn)電勢最高．故C正確；由對(duì)稱性知O點(diǎn)的場強(qiáng)為零，從O點(diǎn)向上或向下場強(qiáng)都是先增加后減?。粍t電荷-q從d點(diǎn)靜止釋放，在它從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，加速度可能先減小再增大，也可能先增大，后減小再增大再減?。蔇錯(cuò)誤；故選BC8、AB【解析】A．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷可知，流過電阻R的電流方向?yàn)閎→a，故A正確；B．由于金屬棒產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力的阻礙，最終金屬棒停止運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可知，最終彈簧的彈力與金屬棒的重力平衡，故B正確；CD．當(dāng)金屬棒的速度為v時(shí)，金屬棒相當(dāng)于一個(gè)電源，電源電動(dòng)勢回路中的電流安培力金屬棒兩端的電壓相當(dāng)于路端電壓為故CD錯(cuò)誤。故選AB。9、CD【解析】根據(jù)題圖可知，本題考查了回旋加速器的原理．根據(jù)回旋加速器中交流電源的周期必須和粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期一致，由周期公式和半徑公式，從而推導(dǎo)最大動(dòng)能的表達(dá)式，即可進(jìn)行判斷【詳解】A、交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉(zhuǎn)周期，否則帶電粒子不可能總是被加速的．故A錯(cuò)誤BCD、根據(jù)半徑公式知，，則粒子的最大動(dòng)能，與加速的電壓無關(guān)，與D形盒的半徑以及磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，D形盒的半徑R越大，粒子加速所能獲得的最大動(dòng)能越大，故CD正確，B錯(cuò)誤；【點(diǎn)睛】在回旋加速器中，粒子獲得的最大動(dòng)能是由D型盒的半徑?jīng)Q定的，交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉(zhuǎn)周期的條件10、ABD【解析】A．油滴剛進(jìn)入電磁場時(shí)（在P點(diǎn)），受重力、電場力和洛倫茲力，其中電場力與磁場力大小恰好相等，故合力等于重力G，根據(jù)牛頓第二定律，加速度為g，故A正確；B．在P點(diǎn)由題意可知qE=qvB自由下落過程有v2=2gh

U=Ed

由以上三式解得故B正確；C．根據(jù)左手定則，在P位置時(shí)受洛倫茲力向右，豎直方向在加速，故洛倫茲力在變大，故油滴從右側(cè)金屬板的下邊緣離開，故C錯(cuò)誤；D．由左手定則可知油滴經(jīng)過P點(diǎn)后向右側(cè)金屬板偏轉(zhuǎn)，則油滴克服電場力做功，整個(gè)過程由動(dòng)能定理有得故D正確；故選ABD三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.(1).②.(2).1.5③.1.0【解析】電壓表測量路端電壓，滑動(dòng)變阻器與電流表串聯(lián)，接線如圖所示（2）由電源圖線與縱軸的交點(diǎn)為電動(dòng)勢，圖線的斜率為電源的內(nèi)阻，由圖可知電源的電動(dòng)勢為，內(nèi)阻為12、①.1300②.【解析】（1）[1]由圖（a）所示可知，歐姆表擋位是，由圖（b）所示可知，則被測電阻值是；（2）[2]若繼續(xù)用該表測量另一阻值約為的電阻，應(yīng)將選擇開關(guān)旋至倍率為擋，并在測量電阻前先進(jìn)行歐姆調(diào)零操作【點(diǎn)睛】本題考查了