2023-2024學(xué)年河北省衡水高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年河北省衡水高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線(xiàn)內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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，圓環(huán)形導(dǎo)體線(xiàn)圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線(xiàn)管b，二者軸線(xiàn)重合，螺線(xiàn)管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.線(xiàn)圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.穿過(guò)線(xiàn)圈a的磁通量變小C.線(xiàn)圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.線(xiàn)圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大2、電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖3所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小C.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小D.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大3、如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝90°，在M、P處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)紙面，導(dǎo)線(xiàn)中通有垂直紙面向里、大小相等的恒定電流，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0．若將P處長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)移開(kāi)，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A.B.C.D.4、真空中三個(gè)點(diǎn)電荷位于一條直線(xiàn)上，都只在電場(chǎng)力下處于靜止，其中兩個(gè)電荷停在M、N兩點(diǎn)，所帶電量如圖所示，關(guān)于第三個(gè)電荷的電性和所停的位置，下列說(shuō)法正確的是（）A.為正電荷，可能停在A處B.為正電荷，可能停在B處C.為負(fù)電荷，可能停在B處D.為負(fù)電荷，可能停在C處5、如圖所示，小明用與水平方向成θ角的輕繩拉木箱，沿水平面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩中拉力為F，則木箱所受合力大小為()A.Fsinθ B.FC.Fcosθ D.06、關(guān)于電流,下列各種說(shuō)法中正確的是(

)A.電流的定義式I=q/t,適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流B.由I=nqsv可知,金屬導(dǎo)體中自由電荷的運(yùn)動(dòng)速率越大,電流一定越大C.電荷定向移動(dòng)的方向就是電流的方向D.因?yàn)殡娏饔蟹较?所以電流是矢量二、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、如圖為回旋加速器的示意圖．兩個(gè)靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)子從加速器的A處開(kāi)始加速．已知D形盒的半徑為R，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f，質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q．已知質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期等于交變電源的周期，下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)子的最大速度不超過(guò)2πRfB.質(zhì)子的最大動(dòng)能為C.質(zhì)子的最大動(dòng)能與U無(wú)關(guān)D.若增大電壓U,質(zhì)子的最大動(dòng)能增大8、M為水平放置的橡膠圓盤(pán)，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷．在M正上方用絲線(xiàn)懸掛一個(gè)閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤(pán)和N環(huán)的中心在同一條豎直線(xiàn)O1O2上．現(xiàn)讓橡膠圓盤(pán)由靜止開(kāi)始繞O1O2軸按圖示方向逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.鋁環(huán)N對(duì)橡膠圓盤(pán)M的作用力方向豎直向下B.鋁環(huán)N對(duì)橡膠圓盤(pán)M的作用力方向豎直向上C.鋁環(huán)N有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線(xiàn)對(duì)它的拉力增大D.鋁環(huán)N有縮小的趨勢(shì)，絲線(xiàn)對(duì)它的拉力減小9、如圖所示，P、Q為平行板電容器，兩極板豎直放置，在兩板間用絕緣線(xiàn)懸掛一帶電小球.將該電容器與電源連接，閉合開(kāi)關(guān)后，懸線(xiàn)與豎直方向夾角為α，則()A.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，加大P、Q兩板間的距離，角度α?xí)龃驜.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，縮小P、Q兩板間的距離，角度α不變化C.保持開(kāi)關(guān)閉合，縮小P、Q兩板間的距離，角度α?xí)龃驞.保持開(kāi)關(guān)閉合，縮小P、Q兩板間的距離，角度α?xí)p小10、如圖所示，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極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)周期相同B.電場(chǎng)的周期是粒子從磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)周期的2倍C.增大電場(chǎng)強(qiáng)度可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能D.增大D形金屬盒的半徑可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能三、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）測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)室除提供開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線(xiàn)外，還有以下器材可供選擇：A．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻RV=10kΩ）B．電流表A1（量程3mA，內(nèi)阻Rg1=99.5Ω）C．電流表A2（量程1500mA，內(nèi)阻Rg2=0.5Ω）D．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～10Ω，額定電流2A）E．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～1000Ω，額定電流1A）F．定值電阻R3=0.5Ω(1)根據(jù)可選用的器材，設(shè)計(jì)了如圖1所示的測(cè)量電路圖(2)該同學(xué)應(yīng)該將電流表_____（選填A(yù)1或A2）與定值電阻R3并聯(lián)，改裝成一個(gè)量程是_____A的新電流表(3)滑動(dòng)變阻器選用______（選填“R1”或“R2”）(4)利用上述測(cè)量電路測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表A的直接讀數(shù)I為橫坐標(biāo)，以電壓表V的讀數(shù)為U縱坐標(biāo)繪出了如圖2所示的圖線(xiàn)，根據(jù)圖線(xiàn)可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=_____V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），電源的內(nèi)阻r=_____Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）將一銅片和一鋅片分別插入一個(gè)蘋(píng)果內(nèi)，就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”，其電動(dòng)勢(shì)約為1.5V．可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡，原因是流過(guò)小燈泡的電流太小了，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得還不足3mA.為了較精確地測(cè)定該水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A．電流表A1(量程0～3mA，內(nèi)阻約為0.5Ω)B．電流表A2(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)C．電壓表V(量程0～1.5V，內(nèi)阻約為3kΩ)D．滑動(dòng)變阻器1(阻值0～10Ω，額定電流為1A)E．滑動(dòng)變阻器2(阻值0～3kΩ，額定電流為1A)F．電鍵，導(dǎo)線(xiàn)若干G．水果電池（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______(均用序號(hào)字母表示)（2）請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，（有錯(cuò)不給分）．（）（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)描點(diǎn)、連線(xiàn)得到水果電池的路端電壓隨電流變化的圖象如圖所示，由圖可知：水果電池的電動(dòng)勢(shì)＝____V，內(nèi)阻r＝________Ω.（保留3位有效數(shù)字）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的大小；（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、D【解析】AB．通電螺線(xiàn)管在線(xiàn)圈a中產(chǎn)生的磁場(chǎng)豎直向下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，電流增大，磁場(chǎng)增強(qiáng)，故線(xiàn)圈a的磁通量變大，由楞次定律可知，線(xiàn)圈a中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，AB錯(cuò)誤；C．由楞次定律的推論“增縮減擴(kuò)”可知，線(xiàn)圈a有縮小的趨勢(shì)，C錯(cuò)誤；D．線(xiàn)圈a有通過(guò)遠(yuǎn)離螺線(xiàn)管來(lái)減小磁通量的趨勢(shì)，故線(xiàn)圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大，D正確。故選D。2、A【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，接在電路中的電阻變大，總電阻也變大，總電流變小，內(nèi)電壓變小，輸出電壓變大（V表讀數(shù)變大），U1變小，U2變大，I2變大，A表讀數(shù)變大，選項(xiàng)A正確3、B【解析】根據(jù)安培定則可知，兩導(dǎo)線(xiàn)在O點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖所示：合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.則根據(jù)幾何關(guān)系可知，兩導(dǎo)線(xiàn)單獨(dú)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，故B正確，ACD錯(cuò)誤故選B.4、D【解析】三個(gè)點(diǎn)電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)電荷受力分析，每個(gè)電荷都處于受力平衡狀態(tài)，故根據(jù)庫(kù)侖定律可分別對(duì)任意兩球進(jìn)行分析列出平衡方程即可求得結(jié)果【詳解】三個(gè)電荷要平衡，必須三個(gè)電荷的一條直線(xiàn)，外側(cè)二個(gè)電荷相互排斥，中間電荷吸引外側(cè)兩個(gè)電荷，所以外側(cè)兩個(gè)電荷距離大，要平衡中間電荷的拉力，必須外側(cè)電荷電量大，中間電荷電量小，所以第三個(gè)電荷必須為負(fù)電，在N的右側(cè)【點(diǎn)睛】我們可以去嘗試假設(shè)第三個(gè)電荷帶正電或負(fù)電，它應(yīng)該放在什么地方，能不能使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．不行再繼續(xù)判斷5、D【解析】木箱沿水平面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，合外力為零【詳解】根據(jù)題意可知，木箱沿水平面做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受力平衡，合外力為零，故D正確，ABC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】解答本題一定要注意木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，明確勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)加速度為零，合外力為零6、A【解析】A、電流的定義式I=q/t采用的是比值定義法，具有比值定義法的共性是普遍適用，適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流；故A正確.B、由I=nqsv可知，電流的大小跟導(dǎo)體的材料(決定n)，導(dǎo)體的橫截面積(s)和電荷定向移動(dòng)的速率(v)共同決定；故B錯(cuò)誤.C、物理學(xué)中把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向，負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向是電流的方向；故C錯(cuò)誤.D、電流有大小和方向，但方向是指沿著電荷運(yùn)動(dòng)的直線(xiàn)上，不同于矢量的方向；故電流是標(biāo)量；故D錯(cuò)誤.故選A.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、AC【解析】A．質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時(shí)的半徑為R，則所以最大速度不超過(guò)2πfR，A正確。BC．周期，質(zhì)子的最大動(dòng)能與電壓無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤，C正確；D．質(zhì)子的最大動(dòng)能，只增大電壓U，則質(zhì)子的最大動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤。故選AC。8、AD【解析】橡膠圓盤(pán)M由靜止開(kāi)始繞其軸線(xiàn)OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大；橡膠圓盤(pán)在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷，電流方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，根據(jù)右手螺旋定則知，通過(guò)鋁環(huán)N的磁通量向下且增大；根據(jù)楞次定律的另一種表述，感應(yīng)電流引起的效果阻礙磁通量的增大，知鋁環(huán)的面積有縮小的趨勢(shì)，且鋁環(huán)有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(受到M的作用力向上)，所以絲線(xiàn)的拉力減?。鶕?jù)牛頓第三定律可知，鋁環(huán)N對(duì)橡膠圓盤(pán)M的作用力方向豎直向下．故選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤9、BC【解析】保持開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電容器的帶電量不變，根據(jù)公式、、，聯(lián)立得，即電場(chǎng)強(qiáng)度與極板間距無(wú)關(guān)，故板間場(chǎng)強(qiáng)不變，小球所受電場(chǎng)力不變，則不變，故A錯(cuò)誤，B正確；保持開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器板間電壓不變，由分析得知，縮小P、Q兩板間的距離，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，小球所受電場(chǎng)力增大，則增大，故C正確，D錯(cuò)誤；選BC.【點(diǎn)睛】本題主要考查平行板電容器中的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，要明確保持開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器板間電壓不變，由分析板間場(chǎng)強(qiáng)的變化，判斷板間場(chǎng)強(qiáng)的變化，確定的變化．保持開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電量不變，根據(jù)公式推導(dǎo)可知，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，分析是否變化10、AD【解析】AB．在回旋加速器中，只有電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期相同時(shí)，粒子才能在電場(chǎng)中不斷被加速，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)粒子從加速器中射出時(shí)滿(mǎn)足則最大動(dòng)能可知增大D形金屬盒的半徑可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，增大電場(chǎng)強(qiáng)度不可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。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.（2）A1②.0.6③.（3）R1④.（4）1.48(1.47～1.49)⑤.0.84(0.82～0.86)【解析】（2）根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求解改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程；（3）根據(jù)方便的原則選擇滑動(dòng)變阻器；（4）根據(jù)電流表G讀數(shù)與改裝后電流表讀數(shù)的關(guān)系，由閉合電路歐姆定律求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；【詳解】（2）電流表A1量程過(guò)小，而A2量程過(guò)大，則可用電流表A1，與定值電阻R3并聯(lián)，改裝成一個(gè)量程是的新電流表；（3）一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約E=1.5V，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1，它的阻值范圍是0-10Ω；（4）由上可知，改裝后電流表的量程是電流表G量程的200倍，圖象的縱截距b等于電源的電動(dòng)勢(shì)，由圖讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為：E=1.48V圖線(xiàn)的斜率大小k=r，由數(shù)學(xué)知識(shí)知：，則電源的內(nèi)阻為：r=k=0.84Ω；【點(diǎn)睛】量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，采用改裝的方式將表頭改裝為量程較大的電流表，再根據(jù)原實(shí)驗(yàn)的研究方法進(jìn)行分析研究，注意數(shù)據(jù)處理的方法.12、①.A②.E③.④.1.35⑤.450【解析】(1)[1]電流約為3mA，故電流表選擇A；[2]電源的內(nèi)阻大約若選用0～10Ω的滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)滑片，電流基本不變，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E；(2)[3]由題意可知水果電池內(nèi)阻較大，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，相對(duì)于電源來(lái)說(shuō)，電流表應(yīng)采