河北省保定市博野中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視模擬試題含解析

河北省保定市博野中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末質(zhì)量跟蹤監(jiān)視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(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，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，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(jié)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、如圖，“L”型導(dǎo)線abc固定并垂直放置在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，，ab長為l，bc長為，導(dǎo)線通入恒定電流I，設(shè)導(dǎo)線受到的安培力大小為F，方向與bc夾角為θ，則A.， B.，C， D.，2、如圖所示，質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果由于摩擦力的作用使木塊的速率不變，那么（）A.加速度為零B.加速度恒定C.加速度大小不變，方向時刻改變，但不一定指向圓心D.加速度大小不變，方向時刻指向圓心3、美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場中做圓周運動的特點，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進了一大步．圖為一種改進后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強恒定，且被限制在A、C板間，帶電粒子從P0處以速度v0沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進入D型盒中的勻強磁場做勻速圓周運動．對于這種改進后的回旋加速器，下列說法正確的是()A.帶電粒子每運動一周被加速兩次B.帶電粒子每運動一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度與D形盒的尺寸有關(guān)D.加速電場方向需要做周期性的變化4、2015年12月29日0時04分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射高分四號衛(wèi)星．至此我國航天發(fā)射“十二五”任務(wù)圓滿收官．高分四號衛(wèi)星是我國首顆地球同步軌道高分辨率光學(xué)成像衛(wèi)星，也是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道衛(wèi)星，它的發(fā)射和應(yīng)用將顯著提升我國對地遙感觀測能力，該衛(wèi)星在軌道正常運行時，下列說法正確的是()A.衛(wèi)星的軌道半徑可以近似等于地球半徑B.衛(wèi)星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度C.衛(wèi)星的線速度一定大于第一宇宙速度D.衛(wèi)星的運行周期一定大于月球繞地球運動的周期5、以下關(guān)于電場和電場線的說法中錯誤的是（）A.電場和電場線都是真實存在的B.電場是真實存在的，電場線是不存在的C.電場線可以描述電場的強弱和方向D.電場線在電場中不能相交6、如圖所示，兩根平行長直導(dǎo)線M、N中通有等大、反向的電流．長直導(dǎo)線M、N與紙面垂直放置，O為MN連接的中點，在紙面內(nèi)以O(shè)點為圓心做圓，與MN連線交于a、b兩點，與MN中垂線交于c、d兩點，則下列說法正確的是（）A.圓心O處磁感應(yīng)強度的大小為零B.c、d兩點磁感應(yīng)強度方向相同C.a、b兩點磁感應(yīng)強度方向相反D.a、c兩點磁感應(yīng)強度方向互相垂直二、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，一個內(nèi)壁光滑的絕緣細直管豎直放置．在管子的底部固定一電荷量為Q的正點電荷．在距離底部點電荷為h2的管口A處，有一電荷量為q、質(zhì)量為m的點電荷由靜止釋放，在距離底部點電荷為h1的B處速度恰好為零．現(xiàn)讓一個電荷量為q、質(zhì)量為3m的點電荷仍在A處由靜止釋放，已知靜電力常量為k，重力加速度為g，則該點電荷運動過程中（）A.速度最大處與底部點電荷的距離是B.速度最大處與底部點電荷的距離是C.運動到B處的速度是D.運動到B處的速度是8、(多選)氦原子被電離出一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子．已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4eV，氦離子能級的示意圖如圖所示．在具有下列能量的粒子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()A.54.4eV(光子) B.50.4eV(光子)C.48.4eV(電子) D.42.8eV(光子)9、如圖所示，分別是直流電動機、搖繩發(fā)電、磁電式儀表和電磁軌道炮示意圖，其中不屬于“因電而動”（即在安培力作用下運動）的是（）A.B.C.D.10、兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直．邊長為0.2m、總電阻為0.005Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖所示．已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t=0時刻進入磁場．線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖所示（感應(yīng)電流的方向為順時針時，感應(yīng)電動勢取正）．下列說法正確的是（）A.磁感應(yīng)強度的大小為0.05TB.導(dǎo)線框運動速度的大小為0.04m/sC.磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外D.在t=0.4s至t=0.6s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.01N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）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度．用它測量一小球的直徑，如圖甲所示的讀數(shù)是______mm．用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是______mm12．（12分）高二物理研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了恒定電流的相關(guān)知識后，設(shè)計了一個電路，該電路既能測量出電源電動勢E和內(nèi)阻r，同時又能描繪一定范圍內(nèi)燈泡的伏安特性曲線。所用器材及已經(jīng)連接的部分電路如圖甲。實驗時，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值時，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)。經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條U-I圖線，如圖乙所示，電壓表內(nèi)阻很大，電流表內(nèi)阻不計，請回答下列問題。（1）請你將圖甲的實物連線補充完整；（）（2）圖乙中的___________（“①”或“②”）圖線是表示電壓表V的讀數(shù)和電流表A的讀數(shù)之間的關(guān)系；（3）電源電動勢E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω（保留兩位有效數(shù)字）；（4）在坐標(biāo)系中兩條圖線相交于P點，此時滑動變阻器連入電路的阻值為___________Ω。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）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(yīng)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(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L14．（16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(zhì)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15．（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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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、D【解析】連接ac，根據(jù)幾何關(guān)系得導(dǎo)線在磁場中受安培力的有效長度：根據(jù)，得：F與bc夾角θ：ABC.與計算不符，ABC錯誤；D.與計算結(jié)果相符，D正確。2、D【解析】A．木塊做勻速圓周運動，速度方向時刻在變化，速度在改變，加速度一定不為零，A錯誤；BCD．木塊做勻速圓周運動，加速度方向始終指向圓心，大小不變，方向時刻改變，故BC錯誤，D正確故選D。3、C【解析】由題圖可以看出，帶電粒子每運動一周被加速一次，A錯誤，由R＝和Uq＝mv－mv可知，帶電粒子每運動一周，電場力做功都相同，動能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圓周運動的半徑增加量不相同，B錯誤．由v＝可知，加速粒子的最大速度與D形盒的半徑R有關(guān)，C正確；由T＝可知，粒子運動的周期不隨v而變，故D錯誤4、B【解析】同步衛(wèi)星軌道半徑大于地球的半徑，故A錯誤．根據(jù)知，衛(wèi)星的加速度，地球表面的重力加速度，由于r＞R，則衛(wèi)星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度．故B正確．根據(jù)知，由于衛(wèi)星的軌道半徑大于地球的半徑，則衛(wèi)星的線速度一定小于第一宇宙速度，故C錯誤．同步衛(wèi)星的軌道半徑小于月球的軌道半徑，根據(jù)知，同步衛(wèi)星的周期小于月球的周期，故D錯誤．故選B【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，知道線速度、周期、加速度與軌道半徑的關(guān)系5、A【解析】電場是實際存在的物質(zhì)，電場線不存在，是為了形象描述電場而假想的線，故A錯誤，B正確．電場線可以描述電場的強弱和方向，電場線的疏密表示強弱，電場線上某點的切線方向表示電場的方向，故C正確．電場線不能相交，故D正確．本題選錯誤的，故選A6、B【解析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導(dǎo)線在a、b、c、d四點磁場的方向，根據(jù)平行四邊形定則進行合成【詳解】根據(jù)右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在O產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0，故A錯誤；M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN偏下，根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向下，d處的磁場方向豎直向下，且合場強大小相等，故B正確；M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故C錯誤；由上分析可知，a、c兩點的磁場方向都是豎直向下，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關(guān)系，會根據(jù)平行四邊形定則進行合成二、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】當(dāng)點電荷的質(zhì)量為m時，則在下落過程中受重力和電庫侖力，下落到B點時速度為零，由動能定理可得：，即，當(dāng)點電荷的質(zhì)量變?yōu)?m時，下落到B點時庫侖力不變，故庫侖力做功不變，由動能定理得，解得；當(dāng)重力等于庫侖力時，合力為零，此時速度最大，，解得，故BC正確，AD錯誤，故選BC.【點睛】由題意可知，電荷在下落過程中受重力、庫侖力，由動能定理可得出兩力做功的關(guān)系；同理可應(yīng)用動能定理求出當(dāng)質(zhì)量變化時B點的速度；通過對過程的分析可得出速度最大處的位置；并通過電場力做功的正負(fù)，來判定電勢能增加還是降低8、AC【解析】根據(jù)玻爾理論，能級間發(fā)生躍遷吸收或輻射的光子能量等于兩能級間的能級差【詳解】由玻爾理論知，基態(tài)的氦離子要實現(xiàn)躍遷，入射光子的能量（光子能量不可分）應(yīng)該等于氦離子在某激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差，因此只有能量恰好等于兩能級差的光子才能被氦離子吸收；而實物粒子（如電子）只要能量不小于兩能級差，均可能被吸收．氦離子在圖示的各激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為：△E1=E∞-E1=0-（-54.4eV）=54.4eV△E2=E4-E1=-3.4eV-（54.4eV）=51.0eV△E3=E3-E1=-6.0eV-（-54.4eV）=48.4eV△E4=E2-E1=-13.6eV-（54.4eV）=40.8eV可見，50.4eV和42.8eV的光子不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷．故AC正確，BD錯誤；故選AC9、ACD【解析】本題考查的是電磁感應(yīng)定律的問題，直流電動機、磁電式儀表和電磁軌道炮利用的都是通電導(dǎo)線受磁場力的作用而運動，即在安培力作用下運動，ACD錯誤；搖繩發(fā)電是導(dǎo)線切割磁感線而產(chǎn)生電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，B正確10、AC【解析】根據(jù)線框勻速運動的位移和時間求出速度，結(jié)合E=BLv求出磁感應(yīng)強度，根據(jù)感應(yīng)電流的方向，結(jié)合楞次定律得出磁場的方向．根據(jù)安培力公式得出導(dǎo)線框所受的安培力【詳解】由圖象可以看出，0.2-0.4s沒有感應(yīng)電動勢，所以從開始到ab進入用時0.2s，導(dǎo)線框勻速運動的速度為：，根據(jù)E=BLv知磁感應(yīng)強度為：，故A正確，B錯誤．由b圖可知，線框進磁場時，感應(yīng)電流的方向為順時針，根據(jù)楞次定律得，磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向外，故C正確．在0.4-0.6s內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力，故D錯誤．故選AC【點睛】本題考查了導(dǎo)線切割磁感線運動，掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢公式以及楞次定律，本題能夠從圖象中獲取感應(yīng)電動勢的大小、方向、運動時間等三、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、①.10.50mm②.1.732mm（1.729—1.733都可）【解析】游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為10.50mm；螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為1.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×23.2mm=0.232mm，所以最終讀數(shù)為1.732mm（1.729到1.733均可）考點：游標(biāo)卡尺、螺旋測微器【名師點睛】螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，需估讀；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀12、①.②.①③.4.5V④.1.0Ω⑤.0Ω【解析】（1）[1]要同時測量出電源電動勢E和內(nèi)阻r，和描繪燈泡的伏安特性曲線，所以一個電壓表測路端電壓，一個電壓表測燈泡的電壓，電流表測量干路電流。實物連接如圖所示：（2）[2]電壓表V1測量的是路端電壓，由U=E?Ir可知，路端電壓隨電流的增大而減小，成線性關(guān)系，所以圖中曲線①表示電壓表V1的讀數(shù)和電流表A的讀數(shù)之間的關(guān)系；（3）[3]根據(jù)U=E?Ir可知，曲線①在U軸的截距等于電源電動勢，所以E=4.5V；[4]曲線①的斜率