清远市重点中学2024学年高二物理第一学期期末质量检测模拟试题含解析

清远市重点中学2024学年高二物理第一学期期末质量检测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上－2Q和＋4Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小为F1．现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2，则F1与F2之比为()A.32∶1B.16∶1C.8∶1D.4∶12、在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc，磁场方向垂直于线框平面，ac两点间接一直流电源，电流方向如图所示，则（）A.导线ab受到的安培力大于导线ac所受的安培力B.导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力C.线框受到的安培力的合力为零D.线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下3、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D.a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氚、氘、氕4、一辆汽车沿着水平湖岸匀速行驶，速度为5m/s，汽车在水中的倒影相对于汽车的速度是（）A.10m/s B.5m/sC.-5m/s D.0m/s5、在国际单位制中，属于基本单位的是（）A.牛顿B.米C.特斯拉D.焦耳6、匀强磁场中一个运动的带电粒子，运动速度v方向如图所示，下列说法正确的是()A.若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向下B.若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下C.若粒子带负电，运动速率v一定减小D.若粒子带正电，运动速率v一定增大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示,空间存在一匀强电场,其方向与水平方向夹角为30°,A、B连线与电场线垂直,一质量为m，电荷量为q的带正电小球以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点,速度大小仍为v0，且AB=BC，则下列说法中正确的是（）A.电场强度方向沿电场线斜向上B.电场强度大小为C.此过程小球增加的电势能等于D.小球在运动过程中下落的高度为8、如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ.质量为m、长为L的金属杆ab垂直导轨放置，整个装置处于垂直ab方向的匀强磁场中．当金属杆ab中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab保持静止．则磁感应强度方向和大小可能为（）A.竖直向上，B.平行导轨向上，C.水平向右，D.水平向左，9、如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放在倾角为的斜面上,导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒质量为受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度的过程中,以下说法正确的是A.作用在金属棒上各力的合力做功为零B.重力势能减少量等于系统产生的电能C.金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热D.金属棒克服恒力F做功等于电阻R上产生的焦耳热10、如图所示，在匀强磁场上方将一个半径为R、质量为m的导体圆环从静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相同．已知圆环的电阻为r，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g．下列说法正确的是A.圆环进入磁场的过程中，圆环的右端电势高B.圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动C.圆环进入磁场的过程中，通过导体某个横截面的电荷量为D.圆环进入磁场的过程中，电阻产生的热量为2mgR三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学通过实验测定一个阻值约为的电阻的阻值。现有电源，内阻可不计，滑动变阻器，额定电流，开关和导线若干，以及下列电表A.电流表，内阻约0.025）B.电流表，内阻约C.电压表，内阻约D.电压表，内阻约为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______选填器材前的字母；实验电路应采用图中的______选填“甲”或“乙”。如图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线________。接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值______保留两位有效数字。若在问中选用甲电路，产生误差的主要原因是______；若在问中选用乙电路，产生误差的主要原因是______。选填选项前的字母A.电流表测量值小于流经的电流值B.电流表测量值大于流经的电流值C.电压表测量值小于两端的电压值D.电压表测量值大于两端的电压值12．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表(量程0～0.6A～3A)C．电压表(量程0～3V～15V)D．开关S和若干导线E．滑动变阻器R1(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)F．滑动变阻器R2(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)(1)利用所给的器材测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选________(填写代号)(2)为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路____(3)利用实验测得的数据在如图所示的坐标系中作出了U­I图线，由此求得待测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω．(结果均保留三位有效数字)四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】开始时由库仑定律得：；现用绝缘工具使两小球相互接触后，各自带电为：，因此：；可得：；故选A2、D【解题分析】AB．导线粗细均匀，材料相同，则电阻与导线长度成正比，导线abc与导线ac并联，导线abc的电阻为导线ac的电阻的2倍，流过导线abc的电流I1与流过导线ac的电流I2的关系为导线ab受到的安培力大小为导线ac所受的安培力大小为导线abc的有效长度为L，受到的安培力大小为故AB错误；CD．根据左手定则，导线abc受安培力垂直于ac向下，导线ac受到的安培力也垂直于ac向下，故线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下，故C错误，D正确。故选D。3、D【解题分析】根据求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序【题目详解】A项：根据得：比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A错误；B项：根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；C项：时间为，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D项：进入偏转磁场有，解得：氕比荷最大的，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D正确故选D【题目点拨】解决本题的关键知道根据可求出速度，知道速度与比荷有关，以及知道根据可求出轨道半径与比荷有关4、D【解题分析】汽车在湖水中的倒影实际上汽车在湖水中所成的像，故汽车和汽车的像关于湖面对称，由于汽车沿水平湖岸行驶，故汽车到水面的距离保持不变，所以汽车在水中的倒影相对于汽车静止不动；【题目详解】汽车在湖水中的倒影实际上汽车在湖水中所成的像；根据平面镜成像的特点可知汽车和汽车的像关于湖面对称；又由于汽车沿水平湖岸行驶，故汽车到水面的距离保持不变，所以汽车在水中的倒影相对于汽车静止不动，故它们的相对速度为0，故D正确，A、B、C错误；故选D【题目点拨】关键是知道汽车在水中的倒影相对于汽车静止不动5、B【解题分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，故B正确6、B【解题分析】由左手定则可知，若粒子带负电，所受洛伦兹力的方向向上；若粒子带正电，所受洛伦兹力的方向向下，选项B正确，A错误；因洛伦兹力不做功，故无论是正电还是负电，粒子的速率都是不变的，故选项CD错误；故选B.考点：左手定则【名师点睛】此题是对左手定则的考查；要知道判断带电粒子在磁场中的受力方向用左手定则，注意四指指正电荷的运动方向或者负电荷运动方向的反方向，这是易错点；洛伦兹力对带电粒子是不做功的.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BCD【解题分析】A.由题意可知，小球在下落过程中动能不变，而重力做正功，则电场力做负功，而小球带正电，故电场线应斜向下，故A错误；B.由动能定理可知，mgABsin60°=EqBCcos30°，解得：，故B正确；D.将电场力分解为沿水平方向和竖直方向，则有竖直分量中的电场力：F=E′q=mgcos60°=，则物体在竖直方向上的合力：F合=mg+=，则由牛顿第二定律可知，竖直方向上的分加速度：ay=，则下落高度：故D正确；C.此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系可知，小球在沿电场线的方向上的位移：，则电势能的增加量：，故C正确。故选：BCD。8、AD【解题分析】A．当磁场竖直向上时，由左手定则可知，安培力水平向右，则由平衡可知：BIL=mgtanθ解得：A正确；B．当磁场方向平行导轨向上时，由左手定则可知，安培力垂直导轨向下，则金属棒不可能平衡，B错误；C．当磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，导体棒不可能平衡，C错误；D．当磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，则BIL=mg即D正确。故选AD。9、AC【解题分析】金属棒沿导轨匀速下滑过程中，切割磁感线产生感应电流，导体棒受到安培力，金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能，即等于电阻R上产生的焦耳热．再根据动能定理和电磁感应知识研究功能关系【题目详解】金属棒沿导轨匀速下滑，合力为零，则合力做功为零．故A正确．根据功能关系可知，重力做功等于系统产生的电能与克服恒力F做功之和．故B错误．由能量转化和守恒定律得知，金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热．故C正确，D错误．故选AC【题目点拨】本题考查分析电磁感应现象中功能关系的能力，关键掌握常见的功与能的关系，知道金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能，运用动能定理是处理这类问题常用的方法10、AD【解题分析】分析清楚圆环穿过磁场的过程，根据楞次定律判断感应电流的方向，由电源部分决定哪端电势高低；根据线圆环进入与离开磁场的速度判断线框的运动性质；根据求电荷量；根据动能定理求出线框的ab边刚进入磁场到ab边刚离开磁场这段过程中克服安培力做的功，即可知道线框从进入到全部穿过磁场的过程中克服安培力做的功.【题目详解】圆环进入磁场的过程中，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外，由右手定则判断感应电流为逆时针方向，由于进入磁场的下部分相当于电源，可知圆环的右端电势高，故A正确；由于圆环刚进入磁场的过程中产生的感应电流不等，安培力不等，故线圈不可能匀速，故B错误；根据，得，故C错误；由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，根据动能定理得：mg2R-W=0，所以W=2mgR．故D正确．故选AD【题目点拨】解决本题的关键是恰当地选择研究过程，根据动能定理求出克服安培力所做的功，以及根据动力学分析出线框的运动情况三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.B②.C③.甲④.⑤.5.2⑥.B⑦.D【解题分析】[1][2][3]由于电源电动势为4V，所以电压表应选C；根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：所以电流表应选B；根据闭合电路欧姆定律，电路中需要的最大电阻为：所以变阻器可以采用限流式接法，变阻器应选E；由于待测电阻满足所以电流表应用外接法，即电路图应是“限流外接”，所以应采用图甲电路。(2)[4]实物连线图如图所示：(3)[5]电流表的读数为：，电压表的读数为：，所以待测电阻为：(4)[6]根据欧姆定律和串并联规律可知，采用甲电路时由于电压表V的分流作用，导致电流表的测量值大于流经的电流，所以产生误差的主要原因是B，故选B。[7]若采用乙电路，由于电流表的分压作用，导致电压表的测量值大于两端的电压值，所以造成误差的主要原因是D，故选D。12、(1)E(或R1)(2)如图(3)1.50；1．25【解题分析】（1）因为一节干电池的内阻不是很大，所以选择较小范围的滑动变阻器，故选E（2）因为电流表内阻和电源内阻非常接近，所以采用电流表内接，否则电流表的分压，电压表测量的不是路端电压，如图所示（3）U-I图像的纵截距表示电流断路时电源两端的电压，此时等于电源电动势，故E=1.5V，图像的横截距表示短路电流，此时有，解得考点：“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验【名师点睛】测定电源