云南省广南县第三中学2023-2024学年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析

云南省广南县第三中学2023-2024学年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（）A B.C. D.2、如图所示，将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，铝框可以绕竖直轴线OO′自由转动．转动磁铁发现原来静止的铝框也会发生转动．下列说法正确的是A.铝框与磁极转动方向相反B.匀速或加速转动磁铁，铝框都比磁极转动慢C.铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的D.铝框中没有电流3、倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上有一根金属杆ab处于静止．现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B从零开始逐渐增加至ab杆恰好开始运动时，ab杆受到的静摩擦力A.逐渐增大B.逐渐减小C.先减小后增大D.某时刻静摩擦力的大小不可能等于安培力大小4、如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径．一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30°角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t，若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为()A. B.C. D.5、通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，下列器件或设备中根据这个原理设计和工作的是A.电容器 B.变压器C.避雷针 D.电动机6、如图所示，A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成，它们的半径之比rA∶rB＝2∶1，在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于两导线环的平面．当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中，流过两导线环的感应电流大小之比为()A.＝1B.＝2C.＝D.＝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，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为1m，导轨平面与水平面夹角θ＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R=8Ω，导轨电阻不计，整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=5T，金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持接触良好，金属棒的质量为1kg，电阻为2Ω，重力加速度为g=10m/s2。现将金属棒由静止释放，沿导轨下滑距离为2m时，金属棒速度达到最大值,则这个过程中A.金属棒的最大加速度是5m/s2B.金属棒cd的最大速度是m/sC.通过金属棒横截面的电量q＝1CD.电阻R上产生的电热为Q＝8J8、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，图中电表为理想电表．在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动的过程中（）A.电压表示数变大 B.电容器C所带电荷量减少C.电流表示数变小 D.a点的电势降低9、如图,电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是()A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C.电流表A的读数变大，电压表V的读数变小D.电流表A的读数变小，电压表V的读数变大10、如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是()A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B.负点电荷一定位于M点左侧C.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度三、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）一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。两表笔中是黑表笔的是_______，当转换开关旋到位置3时，可用来测量________；当旋到位置________时，可用来测量电流，其中旋到位置________时量程较大。12．（12分）质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力．粒子做匀速圆周运动的半径R是__________和周期T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L15．（12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

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】由点电荷的场强决定式可知，B、C处两个下夸克在O点的电场强度大小均为，方向夹角120°，合场强沿AO方向，大小为，A处的上夸克在Ｏ点的电场强度同样沿AO方向，大小为，所以三个夸克O处产生的电场强度为同向的和叠加，结果是，A正确2、B【解析】本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律的应用，根据感应电流的磁通量总阻碍引起感应电流的磁场变化，从而引起电磁驱动的现象进行分析即可；【详解】AB．由于磁铁转动导致铝框的磁通量增加，根据楞次定律可知，为阻碍磁通量增加，则导致铝框与磁铁转动方向相同，但铝框都比磁极转动慢，故A错误，B正确；CD．当转动磁铁时，导致铝框的磁通量发生变化，从而产生感应电流，而使铝框内受到安培力而转动，故选项CD错误3、C【解析】根据左手定则，判断安培力的方向；然后对杆受力分析，受重力、支持力、安培力和静摩擦力（可能有），根据共点力平衡条件列式分析【详解】加上磁场之前，对杆受力分析，受重力、支持力、静摩擦力；根据平衡条件可知：；加上磁场后，根据左手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件，有：；由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加，故AB错误，C正确；当安培力小于重力的下滑分力时，根据平衡条件，有：；如果，则，故D错误，故选C【点睛】本题关键是对杆受力分析，然后根据平衡条件列式分析4、C【解析】设圆形区域的半径为R，带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：，解得：．当粒子从b点飞出磁场时，粒子运动轨迹如图1所示：入射速度与出射速度与ab的夹角相等，所以速度的偏转角为60°，轨迹对应的圆心角为60°．根据几何知识得知：轨迹半径为r1＝2R，当粒子从a点沿ab方向射入磁场时，，粒子运动轨迹如图2所示，经过磁场的时间也是t，说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等，也是60°，根据几何知识得，粒子的轨迹半径为r2＝R，联立以上可得：，则有：，故C正确，ABD错误5、D【解析】A．电容器的原理是两个靠近的极板，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故A错误；B．变压器的原理是互感，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故B错误；C．避雷针的原理是尖端放电，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故C错误；D．通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，人们利用该原理设计制作了电动机．故D正确故选D6、D【解析】A、B两导线环的半径不同，它们所包围的面积不同，但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量，所以两导线环上的磁通量变化率是相等的，根据知产生的电动势也是相等的，根据电阻，则A、B的电阻之比为2:1，再根据欧姆定律，可得电流之比为，故D对，故选D点睛：根据判断电动势的变化，在利用闭合电路欧姆定律求电流，但要弄清楚的是电阻随半径的增大而增大二、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、AC【解析】A．刚释放金属棒时加速度最大，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma解得最大加速度：a=gsinθ=5m/s2故A符合题意；B．当金属棒做匀速直线运动时，速度最大，则有：解得最大速度为：故B不符合题意；C．通过金属棒横截面的电量为：故C符合题意；D．设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，由能量守恒定律得：电阻R上产生的热量：联立解得：代入数据解得：Q≈6.7J故D不符合题意。故选AC。8、ABD【解析】考查含容电路的动态分析。【详解】A．在滑动变阻器滑动触头P自a端向b端滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数增大，A正确；B．电阻R2两端电压：，I增大，则U2减小，电容器板间电压减小，带电量减小，B正确；C．通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流，I增大，I2减小，则IA增大，即电流表示数变大，C错误；D．外电路顺着电流方向电势降低，可知a的电势大于0，a点电势等于R2两端电压，U2减小，则a点电势降低，D正确。故选ABD。9、BD【解析】将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，与灯L1并联的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表读数变小，L2变暗，电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律得知路端电压增大，电压表V的读数变大．路端电压增大，而L2灯电压减小，所以L1灯的电压增大，L1灯变亮故选BD【点睛】本题是一道闭合电路的动态分析题，分析清楚电路结构，明确各电路元件的连接方式、灵活应用欧姆定律公式是正确解题的关键．也可以运用结论进行分析：变阻器电阻增大，与之并联的电灯会亮，与之串联的电灯会变暗，即“串反并同”10、CD【解析】由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向右，对带电粒子做正功，其动能增加，故A错误．带正电的粒子所受电场力向右，电场线由M指向N，说明负电荷在直线N点右侧，故B错误．电场力对带电粒子做正功，电势能减小，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，故C正确．a点离点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故D正确考点：电场线，电场力做功与电势能变化的关系，牛顿第二定律三、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.电阻③.1或2④.1【解析】[1]当多用电表测电阻时，内部电源的正极和黑表笔连接，所以黑表笔是B；[2]当转换开关旋到位置3时，表笔和内部电源连接，所以可以用来测量电阻；[3]当旋到位置1或2，表头和电阻并联，并联电阻起分流作用，所以用来测电流；[4]当旋到位置1时，并联的电阻较小，且表头与一个电阻串联，分流较大，所以1位置的电流量程较大。12、①.②.【解析】由洛伦兹力公式，粒子在磁场中受力F，则有：F＝qvB，粒子做匀速圆周运动所需向心力为：，粒子仅受洛伦兹力做匀速圆周运动，有：F＝F向，联立得：，由匀速圆周运动周期与线速度关系有：，联立