2023-2024學年新疆烏魯木齊市第四中學物理高二上期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題含解析

2023-2024學年新疆烏魯木齊市第四中學物理高二上期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫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束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、真空中有甲乙兩個點電荷，相距r時的靜電力為若保持兩者間距不變，使甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，乙的電荷量變?yōu)樵瓉淼谋?，則它們之間的靜電力變?yōu)锳. B.C. D.2、有一大小和方向隨時間變化的電流如圖所示，周期為，當通過一阻值的電阻時，電阻兩端電壓的有效值為（）A.B.C.D.3、如圖，質量為m、帶電量為q的小球B用絕緣細線懸掛，處于固定的帶電體A產生的電場中，A可視為點電荷，B為試探電荷．當小球B靜止時，A、B等高，細線偏離豎直方向的夾角為θ．已知重力加速度為g．則點電荷A在B處所產生的場強大小為（）A. B.C. D.4、如圖所示，將一個鋁框放在蹄形磁鐵的兩個磁極間，鋁框可以繞豎直軸線OO′自由轉動．轉動磁鐵發(fā)現原來靜止的鋁框也會發(fā)生轉動．下列說法正確的是A.鋁框與磁極轉動方向相反B.勻速或加速轉動磁鐵，鋁框都比磁極轉動慢C.鋁框是因為磁鐵吸引鋁質材料而轉動的D.鋁框中沒有電流5、如圖所示，在磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，兩長直導線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內與兩導線距離均為l的a點處的磁感應強度為零．如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點處磁感應強度的大小為()A.0 B.C. D.2B06、如圖所示，L1和L2為直流電阻可忽略的電感線圈。A1、A2和A3分別為三個相同的小燈泡。下列說法正確的是（）A.圖甲中，閉合S1瞬間和斷開S1瞬間，通過A1的電流方向不同B.圖甲中，閉合S1，隨著電路穩(wěn)定后，A1會再次亮起C.圖乙中，斷開S2瞬間，燈A3立刻熄滅D.圖乙中，斷開S2瞬間，燈A2立刻熄滅二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，有一半圓弧光滑軌道，半徑為R，在與圓心等高的位置靜止放置一個帶正電的小球A，其質量為m，MN之間有一個方向水平向左的勻強電場，讓小球A自由滾下進入勻強電場區(qū)域，水平面也是光滑的，下列說法正確的是()A.小球一定能穿過MN區(qū)域繼續(xù)運動B.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點C.如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，電場力做的功為-mgRD.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，只要電場強度足夠大，小球可以到達P點，且到達P點時的速度大于等于8、如圖所示，閉合的矩形導體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉動，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時針方向轉動．已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈匝數為n，ab邊的邊長為l1，ad邊的邊長為l2，線圈電阻為R，轉動的角速度為ω，則當線圈轉至圖示位置時()A.線圈中感應電流的方向為abcdaB.線圈中的感應電動勢為2nBl2ωC.穿過線圈的磁通量隨時間的變化率最大D.線圈ad邊所受安培力的大小為9、如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關系圖像，下列結論正確的是（）A.電源的電動勢為6.0V B.電源的內阻為12ΩC.電源的短路電流為0.6A D.電流為0.2A時的外電路的電阻是28Ω10、如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質量為m，阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質細桿懸掛在O點，并可繞O點左右擺動．金屬線框從圖示位置的右側某一位置由靜止釋放，在擺動到左側最高點的過程中，細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則下列說法中正確的是（）A.穿過線框中磁通量先變小后變大B.穿過線框中磁通量先變大后變小C.線框中感應電流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD.線框中感應電流的方向是d→c→b→a→d三、實驗題：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）現在要測量一段電阻絲的電阻率ρ，電阻絲的阻值Rx≈0.5Ω，允許通過的最大電流為0.5A?，F提供如下器材：(1)下面四位同學分別設計的“測量部分”的電路，你認為合理的是________。(2)實驗中滑動變阻器應該選擇________(選填“R1”或“R2”)，并采用________接法。(3)根據你在(1)、(2)中的選擇，在圖中完成實驗電路的連接________。(4)實驗中，如果兩電表的讀數分別為U和I，測得拉直后電阻絲的長度為L，直徑為D，則待測電阻絲的電阻率ρ的計算式為ρ＝________。(5)用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時讀數如圖所示，則該電阻絲的直徑D＝________mm。12．（12分）為了測定干電池的電動勢和內阻，現有下列器材：A．6.3V蓄電池；B．干電池一節(jié)；C．電壓表V(0～3V～15V，內阻約為3kΩ，15kΩ)；D．電流表A(0～0.6A～3A，內阻約為10Ω，2Ω)；E．電流表G(滿偏電流3mA，內阻Rg＝10Ω)；F．變壓器G．滑動變阻器(0～20Ω)；H．滑動變阻器(0～1000Ω)；I．電阻箱(0～9999Ω)；J．開關、導線（1）用電流表和電壓表測量干電池的電動勢和內阻時，應選用的變阻器是________(用代號回答)（2）根據實驗要求，用筆畫線代替導線在圖上連線__________（3）某次實驗記錄如下：實驗次數12345電流表示數/A0.240.500.701.101.50電壓表示數/V1.301.100.950.600.30根據表中數據在坐標圖上畫出U－I圖線_______，由圖可求得E＝________V，r＝________Ω.（4）用你設計的電路做實驗，測得的電動勢與電池電動勢的真實值相比________(填偏大、偏小或相等)；測得的內阻與電池內阻的真實值相比________(填偏大、偏小或相等)（5）如果實驗中電壓表壞了，選用其他器材進行實驗，請畫出相應的電路圖_________四、計算題：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度為E=104V/m的水平勻強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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，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的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】由庫侖定律可得變化后的靜電力【詳解】設甲的電荷量為Q，乙的電荷量為q．變化前靜電力為：，變化后靜電力為：，故選A.2、B【解析】由有效值的定義可得：，代入數據得：，解得：，故選B.3、D【解析】小球處于平衡狀態(tài)，受力如圖：根據合成法，知電場力：F=mgtanθ解得：E==ABC.由上計算可知，ABC錯誤；D.由上計算可知，D正確4、B【解析】本題考查楞次定律、法拉第電磁感應定律的應用，根據感應電流的磁通量總阻礙引起感應電流的磁場變化，從而引起電磁驅動的現象進行分析即可；【詳解】AB．由于磁鐵轉動導致鋁框的磁通量增加，根據楞次定律可知，為阻礙磁通量增加，則導致鋁框與磁鐵轉動方向相同，但鋁框都比磁極轉動慢，故A錯誤，B正確；CD．當轉動磁鐵時，導致鋁框的磁通量發(fā)生變化，從而產生感應電流，而使鋁框內受到安培力而轉動，故選項CD錯誤5、C【解析】在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內與兩導線距離為l的a點處的磁感應強度為零，如下圖所示：由此可知，外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，即B1=B0；依據幾何關系，及三角知識，則有：BPcos30°=B0；解得P或Q通電導線在a處的磁場大小為BP=B0；當P中的電流反向，其他條件不變，再依據幾何關系，及三角知識，則有：B2=B0；因外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，磁場大小為B0；最后由矢量的合成法則，那么a點處磁感應強度的大小為B=，故C正確，ABD錯誤6、A【解析】A．圖甲中，閉合電鍵的瞬間，流過燈泡A1的電流的方向向右；L1的為自感系數很大的自感線圈，則斷開電鍵的瞬間，自感電動勢將阻礙其電流的減小，所以流過L1的電流方向不變，所以流過燈泡A1的電流的方向與開始時是相反的，故A正確；B．圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，燈泡A1短路，無電流，故B錯誤；CD．圖乙中，閉合S2電路中的電流穩(wěn)定后兩個燈泡都亮，斷開S2瞬間，L2對電流減小有阻礙作用，此時L2與兩個燈泡以及滑動變阻器組成閉合回路，所以A2、A3電流都逐漸減小，燈泡逐漸變暗，故CD錯誤。故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】A．由于電場強度的大小不知，小球可能能穿過MN區(qū)域，也可能不能穿過MN區(qū)域，故A錯誤；B．如果小球不能穿過MN區(qū)域，小球在運動的過程中，無能量損失，一定能回到出發(fā)點，故B正確；C．如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，根據動能定理有：可得電場力做的功為-mgR，故C正確；D．如果小球不能穿過MN區(qū)域，根據能量守恒可知小球只能夠回到出發(fā)點，無法運動到P點，故D錯誤故選BC。8、CD【解析】根據右手定則，線圈中感應電流的方向為adcba，故A錯；當線圈轉至圖示位置時，線圈中感應電動勢應為最大值Em=nBl1l2ω，此時，穿過線圈磁通量隨時間的變化率最大，B錯，C對；線圈ad邊所受安培力的大小，D對II卷9、AD【解析】A．根據閉合電路的歐姆定律可得由圖可知直線與y軸截距電源電動勢，即，故A正確；B．圖像中縱軸的起點不是原點，電源內阻為直線斜率的絕對值，即故B錯誤；C．電源短路時外電阻為零，因此短路電流故C錯誤；D．當時，外電阻的阻值代入數據解得可解得，故D正確。故選AD。10、AD【解析】AB.由靜止釋放到最低點過程中，磁通量減小，且磁場方向向上，由最低點向右運動的過程中，穿過線框的磁通量增大，故A正確，B錯誤；CD.由靜止釋放到最低點過程中，磁通量減小，且磁場方向向上，由楞次定律，感應電流產生磁場也向上，再由右手螺旋定則可知，感應電流的方向：d→c→b→a→d；同理，當繼續(xù)向左擺動過程中，向上的磁通量增大，根據楞次定律可知，電流方向是d→c→b→a→d；故C錯誤，D正確.三、實驗題：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.C②.R1③.分壓④.見解析圖⑤.⑥.1.205(±0.002)【解析】(1)電阻絲Rx兩端的最大電壓U＝IRx＝0.25V比電壓表量程小得多，需要串聯(lián)一分壓電阻，即串聯(lián)一標準電阻R0，此時R0＋Rx<電流表采用外接法，選項C正確。(2)滑動變阻器若選用R2或采用限流接法，調控范圍小，應選擇R1，并采用分壓接法。(3)根據測量電路圖和滑動變阻器的分壓式接法，實物連線如圖所示。(4)待測電阻由電阻定律得聯(lián)立解得12、①.G②.如圖所示：③.如圖所示：④.1.50⑤.0.80⑥.偏小⑦.偏?、?如圖所示：或【解析】實驗中應選用的較小阻值的滑線變阻器，有利于電流的變化和表的讀數；在實物圖中先連接其中一個支路，再并聯(lián)另一支路，注意實物圖的連接注意事項；在U-I圖象中縱坐標的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率代表的是電源的內阻的大??；【詳解】（1）滑動變阻器作限流用，電路中的電流應較大，故滑動變阻器用阻值小的即可滿足實驗要求，故變阻器選G正確；（2）滑動變阻器采用限流式接法，電源的內阻是比較小的，為了減小誤差，相對電源，安培表采用外接法，如圖所示：（3）描點作圖如圖所示：圖線與縱軸的交點即為電源的電動勢電池內阻；（4）因該接法中由于電壓表的分流而導致電流表示數偏小，但電壓表是準確的，故圖象比真實圖象要向上偏，同時，當電路短路時，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準確的，故圖象與橫軸的交點不變，故所測電動勢小于真實值，內阻也小于真實值，即測得的電動勢和內阻都偏小；（5）如果實驗中電壓表壞了，將電流表G和電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表，運用伏安法原理進行實驗，也可以直接將電阻箱和安培表串聯(lián)運用安阻法進行實驗，如圖所示：或【點睛】本題考查測定電動勢和內電阻的數據處理，要求能根據公式得出圖象中斜率及截距的含義，在計算電源的內阻的時候，一定要