2023-2024学年陕西省西安工业大学附属补习学校物理高二上期末监测模拟试题含解析

2023-2024学年陕西省西安工业大学附属补习学校物理高二上期末监测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示，匀强电场的方向平行于xOy坐标系平面，其中坐标原点O处的电势为2V，a点的坐标为（0，4），电势为8V，b点的坐标为（3，0），电势为8V，则电场强度的大小为A.250V/m B.200V/mC.150V/m D.120V/m2、如图是一火警报警电路的示意图，其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A.I变大，U变大B.I变小，U变小C.I变大，U变小D.I变小，U变大3、关于运动和力，下列说法正确的是A.减速下降的电梯内的乘客处于失重状态B.物体的速度变化越大,其加速度就越大C.行驶中的汽车,在关闭发动机后,由于不再受力的作用,所以它会逐渐减速而停止运动D.物体所受重力的大小与物体所处的运动状态无关4、如图所示的U-I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()A.电源的输出功率为3.0WB.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源内部消耗功率为1.0WD.R的阻值为1.5Ω5、如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带正电粒子以某一初速度vo沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d及在磁场中的运动时间t随着U和vo的变化情况为A.d随V0增大而增大 B.d随U增大而增大C.t随V0增大而增大 D.t随U增大而增大6、矩形线圈ABCD位于通电直导线附近，如图所示，线圈和导线在同一平面内，且线圈的两个边与导线平行，下列情景中线圈中有感应电流的一组是（）①当线圈在平面内远离导线移动时②当导线中的电流I逐渐增大或减小时③当线圈以导线为轴转动时④当线圈以CD为轴转动时⑤当线圈在平面内向下移动时A.①②③ B.①②④C.①③⑤ D.③④⑤二、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、磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示。把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设该气流的导电率(电阻率的倒数)为σ，则()A.该磁流体发电机模型的内阻为r＝B.产生的感应电动势为E＝BavC.流过外电阻R的电流强度I＝D.该磁流体发电机模型的路端电压为8、如图所示，在边长为L的正三角形区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场B和平行于MN的匀强电场E，一带电粒子（不计重力）刚好以初速度v0从三角形的顶点O沿角平分线OP做匀速直线运动。若只撤去磁场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，此粒子刚好从N点射出。下列说法中正确的是（）A.粒子带负电B.磁感应强度的大小与电场强度的大小之比为＝v0C.若只撤去电场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，粒子将在磁场中做半径为L的匀速圆周运动，且刚好从M点射出D.粒子在只有电场时通过该区域的时间大于粒子在只有磁场时通过该区域的时间9、如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．正确的有（）A.电阻的阻值为15ΩB.电池内阻是0.2ΩC.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是10WD.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20W10、现有18g水、18g水蒸汽和32g氧气，在它们的温度都是100℃时，下列说法正确的是（）A.它们的分子数目相同，分子的平均速率相同B.它们的分子数目相同，分子的平均动能相同C.它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大D.它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同三、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）一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标有“6V，1.5W”的小灯泡的I﹣U图线，现有下列器材供选用：A．学生电源（直流9V）B．开关一个、导线若干C．电压表（0～3V，内阻约10kΩ）D．电压表（0～6V，内阻约10kΩ）E．电压表（0～10V，内阻约30kΩ）F．电流表（0～0.3A，内阻约0.1Ω）G．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）H．电流表（0～3A，内阻约0.6Ω）I．滑动变阻器（20Ω，2A）J．滑动变阻器（200Ω，1A）(1)实验中需用到的仪器有_____（用字母序号表示）；(2)在图1方框内画出实验电路图；_____(3)对应实验电路图将图2实物连线补充完整。_____12．（12分）如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线处于同一平面内，让线框向右平动，线圈产生感应电流的方向是_____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【解析】由题意可得a、b两点的电势相等，所以匀强电场的方向垂直于ab，过o点做ab的垂线相交ab于c点，由几何关系得：，得∠b=53°；oc=ob•sin∠b=0．03×sin53°=2．4×10-2mco间的电势差为：U=8V-2V=6V；则电场强度为：，故A正确考点：电势及电势差2、A【解析】发生火情时，温度升高，电阻率增大，根据电阻定律：可知阻值变大，根据“串反并同”的规律可知，电流表示数和报警器两端电压都是与“并”的物理量，所以变化与变化相同，均增大，A正确，BCD错误。故选A。3、D【解析】A.减速下降的电梯内的乘客，加速度向上，处于超重状态，故A错误B.物体的速度变化越快，加速度就越大，故B错误C.行驶中的汽车，在关闭发动机后，受到摩擦阻力作用，逐渐减速而停止运动，故C错误D.物体所受的重力的大小与物体所处的运动状态无关，故D正确4、D【解析】由电源路端电压与电流的关系图象与纵轴的交点读出电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻．电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻．两图线的交点读出电流与电压，求出电源的输出功率【详解】电源的输出功率为：；故A错误；由图I可知，电源的电动势为，内阻；故B错误；电源内部消耗的功率为：；故C错误；由图II可知，；故D正确；故选D5、A【解析】不加磁场时粒子做匀速直线运动；加入磁场后，带电粒子在磁场中做圆周运动，已知偏向角则由几何关系可确定圆弧所对应的圆心角，则可求得圆的半径，由洛仑兹力充当向心力可求得带电粒子的比荷【详解】A、B项：带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ则有：而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ则有：所以又因为半径公式，则有：故d与m、v0成正比，与B、q成反比，故A正确，B错误；C、D项：设粒子质量为m，两极板间的距离为x，板长为L，带电粒子在电场中做类平抛运动出射速度与水平夹角为，则有：，所以与U、有关，粒子在磁场中运动时间为，故C、D错误故选A【点睛】带电粒子在磁场中的运动类题目关键在于确定圆心和半径，然后由向心力公式即可确定半径公式，由几何关系即可求解6、B【解析】①当线圈在平面内远离导线移动时，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，①正确；②当导线中的电流I逐渐增大或减小时，产生的磁场发生相应的变化，使穿过线圈的磁通量增大或减小，有感应电流产生，②正确；③当线圈以导线为轴转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，③错误；④当线圈以CD为轴转动时，穿过线圈的磁通量变化，有感应电流产生，④正确；⑤当线圈在平面内向下移动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，⑤错误。故选B。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、AC【解析】根据左手定则知正电荷向上偏，负电荷向下偏，上极板带正电，下极板带负电，最终电荷处于平衡有：解得电动势为：E＝BLv，内电阻为：根据闭合电路欧姆定律有：那么路端电压为：；综上可知AC正确，BD错误。故选AC。8、AD【解析】A．只撤去磁场，即只有电场时，粒子从N点射出，说明粒子受到的电场力方向水平向右。同时存在电场与磁场时粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力合力为零，所以洛伦兹力方向水平向左，根据左手定则判断可知粒子带负电，故A正确。B．粒子做匀速直线运动时，有qE＝qv0B得＝v0故B错误。C．若只撤去电场，只存在磁场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qv0B＝m只存在电场时，粒子从O点沿角分线OP射入，此粒子刚好从N点射出，粒子在电场中做类平抛运动，则有结合＝v0，解得r＝L设轨迹圆心为O′，则O′M＝＝L＞r所以粒子从OM之间的某位置射出，故C错误。D．粒子在电场中做类平抛运动，运动时间为t1＝＝只有磁场时，因射入磁场时与OM的夹角为30°，在OM之间射出磁场时，速度方向与OM的夹角仍为30°，粒子的偏转角为60°，则粒子在磁场中运动的时间为粒子在电场与磁场中的运动时间之比＞1故粒子在只有电场时通过该区域的时间大于粒子在只有磁场时通过该区域的时间，故D正确。故选AD。9、AD【解析】由a图线的斜率大小读出电源的内阻，b图线的斜率大小得到电阻的阻值．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时的工作状态，由交点坐标读出电阻的电压和电流，由此可以判断电源的输出功率，并求出电源的最大输出功率.【详解】电阻的阻值等于b图线的斜率大小，为R=U/I=15Ω，故A正确；电池组的内阻等于a图线的斜率大小，为，故B错误；两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=15V，电流为I=1A，则电池组的输出功率P=UI=15W，故C错误；由图可知E=20V，当外电阻的阻值等于内阻时，其电源的输出功率最大为．故D正确．故选AD【点睛】本题考查学生对图象的认识，要由U=E-Ir去理解图象的性质，明确图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，图象的斜率表示电源的内电阻10、BC【解析】水和水蒸汽分子量相同，摩尔质量相同，相同质量的水和水蒸汽分子数相同，则分子数为个个32g的氧气分子数为个个故有温度是分子热运动平均动能的标志，温度相等，则分子热运动的平均动能相同，由于氧分子的质量大，故氧分子的平均速率小；内能包括分子势能和分子热运动的动能，故三者的内能不相同，100℃时，18g的水变为水蒸汽要吸热，故水蒸汽的内能比水大，故B，C正确，A、D错误。故选BC。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.ABDFI②.③.【解析】(1)“6V，1.5W”的小灯泡，电源选用直流电压为9V的A电源，当然还需要一些导线和开关B，电压表选用量程为6V的D即可，灯泡正常发光的电流电流表选用量程为0.3A的F，由于测的是小灯泡的I-U图线，要求电压的调节范围较大，故采用分压式连接，滑动变阻器选用阻值较小的I。(2)灯泡正常发光的电阻阻值较小，为了减小误差，电流表宜采用外接法接入，故电路图如图(3)据电路图连接实物如图12、顺时针方向【解析】电流的方向向上，由安培定则可知线框所在处的磁场的方向垂直于纸面向里，当线框向右运动时磁场减小，则