陕西省西安市长安第一中学2023-2024学年物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

陕西省西安市长安第一中学2023-2024学年物理高二上期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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，闭合矩形金属线圈CDEF位于水平方向的匀强磁场中，下列情况可在线圈中产生感应电流的是（）A.保持线圈平面水平，线圈向右运动B.保持线圈平面水平，线圈绕中心点O（图中未画出）转动C.线圈以CD边为轴转动D.线圈以DE边为轴转动2、下列说法正确的是A.电容器，电流、磁感应强度都用到了比值定义法B.在匀强电场中，同一直线上距离相等的任意两点间的电势差大小一定都相等C.电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，但所受洛伦兹力不一定与磁场方向垂直D.通电导线在磁场中受到的安培力越大，该处磁场的磁感应强度就越强3、下列图示中标示了电流方向、磁感线指向、通电直导线或运动电荷所受磁场力方向，其中所标示方向均符合物理规律，正确的是（）A.B.C.D.4、关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是：（）A.电场强度大的地方，电势一定高 B.电场强度不变，电势也不变C.电场强度为零处，电势一定为零 D.电场强度的方向是电势降低最快的方向5、如图，两个固定正点电荷相距L，电荷量均为q(q>0，q远大于电子电量)，两个点电荷中点为O点，A点为两点电荷中垂线上一点．静电力常量为k，不计重力．下列说法正确的是（）A.若A点由静止释放一电子，电子将做匀加速运动B.在两点电荷产生的电场中，O点的电场强度大小为零C.在两点电荷产生的电场中，O点的电势最高D.过O、A两点的直线位于同一等势面上6、在磁场中某区域的磁感线如图所示，则()A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，且B.a、b两处的磁感应强度的大小相等C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小二、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，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m的导体棒．在导体棒中通以电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是（）A.，方向沿斜面向上B.，方向垂直斜面向下C.，方向竖直向下D.，方向竖直向上8、如图所示，两个同心金属环水平放置，半径分别为r和2r，两环间有磁感应强度大小为B、方向垂直环面向里匀强磁场，在两环间连接有一个电容为C的电容器，a、b是电容器的两个极板。长为r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好，并绕圆心以角速度做逆时针方向(从垂直环面向里看)的匀速圆周运动。则下列说法正确的是A.金属棒中有从A到B电流 B.电容器a极板带正电C.电容器两端电压为 D.电容器所带电荷量为9、如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端与滑动变阻器R连接，当R=10Ω时，交流电压表示数为10V。图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象，线圈电阻不能忽略，下列说法正确的是（）A.0.02s时，R两端的电压瞬时值为零B.电阻R上的电功率为10WC.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt（V）D.当滑动变阻器触头向下滑动时，电压表示数变小10、如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动三、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）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材有：A．小灯泡：规格为“3.8V、0.3A”B．电流表：量程0～0.6A，内阻约为0.5ΩC．电流表：量程0～3A，内阻约为0.1ΩD．电压表：量程0～5V，内阻约为5kΩE.电压表:量程0～15V，内阻约为50kΩF.滑动变阻器：阻值范围0～10Ω，额定电流2AG.滑动变阻器:阻值范围0～100Ω，额定电流50mAH．电池组：电动势6V，内阻约为1ΩI．开关一只，导线若干（1）为了使测量尽可能地准确，电流表应选______，电压表应选_____,滑动变阻器应选_______．(填器材代号)需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8V且能方便地进行调节，滑动变阻器应采用_________的连接方式（2）请在虚线框内设计一个电路图______12．（12分）在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材甲同学按电路图1进行测量实验，其中R2为保护电阻①请用笔画线代替导线在图2中完成电路的连接_____________②由电压表读数U和电流表的读数I，画出U—I图线如图3所示，可得电源的电动势E=_________V，内阻r=_______Ω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）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）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

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、C【解析】A．保持线圈平面水平，线圈向右运动时，线圈中磁通量一直为零，没有感应电流，故A错误；B．保持线圈平面水平，线圈绕中心点O（图中未画出）转动时，线圈一直和磁场平行，没有磁通量的变化，没有感应电流，故B错误；C．线圈绕CD轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，故C正确；D．线圈绕DE轴转动，磁通量始终为零，不会产生感应电流，故D错误。故选C。2、B【解析】A．电容、磁感应强度都用到了比值定义法；但电流不是用比值法定义的，故A错误；B．根据U=Ed可知，在匀强电场中，同一直线上距离相等的任意两点间的电势差大小一定都相等，故B正确；C．正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方向相反，运动电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直，故C错误；D．根据公式F=BILsinθ，通电导线在磁场中受到的安培力大，该处磁场的磁感应强度不一定强，还与电流方向与磁场方向的夹角θ有关，故D错误；故选B.3、C【解析】A．由左手定则可知安培力垂直电流向上，故A错误；B．因带电粒子沿磁感线运动，不受洛伦兹力作用，故B错误；C．由左手定则可知感应电流沿杆向上，故C正确；D．由右手螺旋定则（安培定则）可知俯视时磁感线为逆时针方向，故D错误。故选择C选项。4、D【解析】电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，故A错误；在匀强电场中，电场强度不变，沿着电场线的方向，电势总是逐渐降低的，故B错误；电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零，故C错误；沿着电场方向电势降低最快，故D正确5、B【解析】等量同种电荷连线的中垂线上，电场线由中点O指向上下两侧，顺着电场线电势逐渐降低【详解】两点荷连线的中垂线上个点的场强不相同，若在A点由静止释放一电子，电子将做变加速运动，选项A错误；根据场强叠加可知，在两点电荷产生的电场中，O点的电场强度大小为零，选项B正确；在两点电荷产生的电场中，在两电荷连线的中垂线上，O点的电势最高，选项C错误；从O到A电势逐渐降低，选项D错误；故选B.【点睛】本题考查电场的叠加，注意电场强度时矢量，合成遵循平行四边形定则；电势是标量，合成遵循代数法则6、A【解析】磁场是一种特殊物质形态，既看不见又摸不着．因此引入磁感线来帮助我们理解磁场，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表磁场的方向．而小段通电导线放在磁场中有磁场力作用，但要注意放置的角度【详解】磁感线的疏密表示磁场的强弱；a处的磁感线比b处密，则a点磁感强度比b点大，即Ba＞Bb．故A正确，B错误；当将一小段通电导线放入磁场时，安培力的大小与夹角有关，故无法比较通电导线在两处的安培力大小．故CD错误．故选A【点睛】本题要求能明确磁感线的性质，知道磁感线的疏密程度来表示磁感应强度的大小．密的地方磁感应强度大，疏的地方磁感应强度小．这些特点和电场中的电场强度的方向和大小非常类似；同时还要明确安培力的大小与磁场强弱、电流大小以及放置夹角均有关二、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、AD【解析】若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向上，受到的安培力沿斜面向上，由平衡知识可知：mgsinθ=BIL，解得，故A正确；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向垂直斜面向下，则沿斜面向下的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故B错误；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向下，则水平向左的安培力、支持力与重力，所以棒不可能处于平衡状态，故C错误；若外加匀强磁场的磁感应强度B的方向竖直向上，则水平向右的安培力、支持力与重力，处于平衡状态，则大小BIL=mgtanα，即；故D正确；故选AD8、BC【解析】A．根据右手定则可知，AB棒做切割磁感线运动，但电路没有闭合，所以金属棒AB中没有感应电流，故A错误；B．AB棒切割磁感线产生感应电动势高低为：A端为低电势、B端为高电势，则电容器a极板带正电，b极板带负电，B正确；C．电容器两端电压等于切割感应电动势，根据有：C正确；D．根据得：D错误；故选BC。9、BC【解析】A．0.02s时穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，此时R两端的电压瞬时值不为零，故A错误；B．电压表的读数为R两端的电压，电阻R上的电功率故B正确；C．根据乙图可知，线圈从平行于磁场方向开始转动，故R两端的电压u随时间t变化的关系为余弦函数，R两端电压的最大值Um=U=10

V角速度所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt（V）故C正确；D．当滑动变阻器触头向下滑动时，R增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，电压表示数增大，故D错误。故选BC10、BCD【解析】A、由于电子在电场中一定会受到电场力的作用，一定有加速度，所以电子不会做匀速直线运动，所以A不可能；B、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向相同时，电子就会做匀加速直线运动，所以B可能；C、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向垂直时，电子将做类平抛运动，是匀变速曲线运动，所以C可能；D、当电子受到的电场力的方向始终和速度的方向垂直时，电子就会做匀速圆周运动，比如电子绕着原子核的转动，所以D可能三、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.D③.E④.分压式⑤.【解析】（1）[1][2][3][4]．小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表应选择D；灯泡的额定电流为0.3A，为了减小测量的误差，使得测量更精确，电流表量程选择0～0.6A的B．需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8V且能方便地进行调节，滑动变阻器要采用分压电路，故选用阻值较小的E；（2）[5][6]．小灯泡电阻约为13Ω，则有故灯泡电阻属于小电阻，电流表采用外接法．电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器需采用分压式接法．电路图如右图点睛：本题考查灯泡伏安特性曲线的实验；解决本题的关键掌握器材选取的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，知道什么情况下选用电流表外接法，什么情况下选择电流表内接法12、①.如图所示：②.③.【解析】①根据原理图可得出实物图；②根据闭合电路欧姆定律进行分析，根据图象可得出电动势和内电阻；【详解】①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；②根据闭合电路欧姆定律可得：则由数学规律可知，电动势，【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要求能明确