2024届湖南省长沙市岳麓区湖南师范大学附中高二物理第一学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2024届湖南省长沙市岳麓区湖南师范大学附中高二物理第一学期期末质量跟踪监视模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下列说法正确的是A.根据公式B=可得，磁场中某点的磁感强度B跟F、I、L都有关B.电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感强度一定为零C.由E=可知，电场中某点的场强与该点检验电荷所受的电场力成正比D.由E=可知，电场中某点电荷所受的电场力大小与该点场强的大小成正比2、如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（）A.Q受到的摩擦力一定变小B.Q受到的摩擦力一定变大C.轻绳上拉力一定不变D.轻绳上拉力一定变小3、已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小，即某点的磁感应强度大小B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比．如图所示，两根平行长直导线相距为r，通以大小相等、方向相反的电流．规定磁感应强度方向垂直纸面向外为正，则磁感应强度大小B随x变化的图线可能是()A B.C. D.4、用同种材料粗细均匀的电阻丝做成ab、cd、ef三根导线，ef最长，分别放在电阻可忽略的光滑的平行导轨上，如图所示，磁场均匀且垂直于导轨平面，用外力使导线水平向右做匀速运动（每次只有一根导线在导轨上），而且每次外力做功的功率相等，则下列说法正确的是（）A.ab运动的最快B.ef运动的最快C.导线产生的感应电动势相等D.每秒钟产生的热量不相等5、下列关于电流的说法中，不正确的是A.习惯上规定正电荷定向移动得方向为电流得方向B.国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C.电流既有大小又有方向，所以电流是矢量D.由可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多6、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示．如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则导线ab受磁场力后的运动情况为()A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B.从上向下看顺时针转动并远离螺线管C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管二、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、一段长L=0.2m，通过I=2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（）A.如果B=2T，F一定是1NB.如果F=0，B也一定为零C.如果说B=4T，F有可能是1ND.如果F有最大值时，通电导线一定与磁场垂直8、如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是A.粒子带正电B.粒子由O到A经历的时间为C.若已知A到x轴的距离为d，则粒子速度大小为D.离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°9、来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害．但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面．下面说法中正确的是()A.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南．北两极附近最强，赤道附近最弱B.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南．北两极附近最弱，赤道附近最强C.地磁场会使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转D.地磁场只对带电的宇宙射线有阻挡作用，对不带电的射线(如γ射线)没有阻挡作用10、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数n=100匝，电阻为r=1Ω的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻R1=6Ω，R2=3Ω，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期T=0.2s．从线框与磁场方向平行位置开始计时，线圈转动的过程中，理想电压表的示数为2V．下列说法中正确的是A.电阻R2上的电功率为WB.经过10s时间，通过R1的电流方向改变100次C.从开始计时到1/20s通过电阻R2的电荷量为CD.若线圈转速变为原来的2倍，线圈中产生的电动势随时间变化规律三、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．（6分）多用表是由电流表改装的，现测定一个量程为0~5mA的电流表G的内阻r=100.0Ω,用它改装成如图的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程(或分度值)不同的档位。电流表的两个档位中，大量程是小量程的10倍。(1)当转换开关S旋到位置1或2时，是电流档，且旋到位置_______的量程较大：当转换开关S旋到位置5或6时，是电压档，且旋到位置______的量程较大；(2)A、B两表笔中，______为红表笔；(3)图中的电源Eˊ的电动势为9.0V，当把转换开关S旋到位置4，在AB之间接900Ω电阻时，表头G刚好半偏。已知之前已经进行了必要的、正确的操作。则R1＝_________Ω，R2＝_________Ω。12．（12分）利用如图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验(1)实验室有如下器材可供选用：A.长约1m的细线B.长约1m的橡皮绳C.直径约2cm的均匀铁球D.直径约5cm的均匀木球E.秒表F.时钟G.10分度的游标卡尺H.最小刻度为毫米的米尺用了游标卡尺和米尺后，还需要从上述器材中选择__________(填写器材前面的字母)(2)用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图2所示，读出小球直径的值为_________mm(3)将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂．用米尺测量摆线长度为l．小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t请写出重力加速度的表达式g=______．(用l,d,n,t表示)(4)正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是_________________________(写出一条即可)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L14．（16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15．（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、D【解析】A．磁场中某点的磁感强度B是由磁场本身决定的，磁感应强度是比值定义法定义的物理量，磁场中某点的磁感强度与F、I、L均无关，故A错误；B．当电流的方向与磁场的方向平行时，磁场对电流没有作用力；电流在磁场中某点不受磁场力作用，此处的磁感应强度不一定为零，故B错误；C．表达式是电场强度的定义式，采用比值法定义，E反映电场本身的性质，是由电场本身决定的，与检验电荷无关，即与该点放不放检验电荷、检验电荷所受的电场力和电荷量均无关，故C错误；D．电荷在电场中某点的电场力为，对同一试探电荷其电量q一定，则电场强度越大，电场力越大；即场中某点电荷所受电场力大小与该点场强的大小成正比，D项正确。2、C【解析】分别对P、Q两个物体进行受力分析，运用力的平衡条件解决问题．由于不知具体数据，对于静摩擦力的判断要考虑全面【详解】对物体Q受力分析，受重力、拉力、支持力，可能有静摩擦力；当静摩擦力沿斜面向上时，有T+f=mgsinθ，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力f会减小，也可能摩擦力大小不变，方向相反．当静摩擦力沿着斜面向下时，有T=f+gsinθ，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力会增加；故AB错误．对物体P受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故绳子的拉力等于物体P的重力；当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，故绳子的拉力仍然等于物体P的重力，轻绳上拉力一定不变．故C正确，D错误；故选C3、A【解析】根据右手螺旋定则可得通电导线a在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，通电导线b在两根导线之间的磁场方向垂直纸面向里，则在此区间内的磁场等于两条直导线在各处形成的磁感应强度之和，且为负方向，离导线越远磁场越弱，在两根导线中间位置磁场最弱。在b导线的右侧，a导线形成的磁场向里，b导线形成的磁场向外，因该区域离b导线较近，则合磁场方向向外，为正方向，且离b导线越远处磁场越弱；A．该图与结论相符，选项A正确；B．该图与结论不相符，选项B错误；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误。4、B【解析】AB．根据公式，可得安培力的功率为可知电阻大的，运动的快，再由知，同种材料、同粗细的电阻丝越长电阻越大，故ef的电阻最大．故ef运动的最快，A错误，B正确；C．根据感应电动势公式，即可知ef产生的电动势最大，C错误；D．根据热量公式，即可知，功率相同，每秒产生的热量相等，D错误。故选B。5、C【解析】导体中电荷的定向移动，形成了电流，规定正电荷定向移动得方向为电流得方向，A正确，在国际单位制中，电流的单位是A，B正确，电流有方向，从正极流向负极，但是电流是标量，C错误，由可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，D正确6、D【解析】通电导线因放在通电螺线管的磁场中故受到磁场力，因左右两侧磁场方向不同，故可以分左右两边分别分析研究，画出两侧的磁场方向，则由左手定则可判出磁场力的方向，根据受力情况可判出物体的转动情况．当导体转动后，我们可以认为电流向右偏内，受力也将发生变化，为了简便，我们可以判断导体转动到向里的位置判断导体的受力情况，再判出导体的运动情况.解：通电螺线管的磁感线如图所示，则由图示可知左侧导体所处的磁场方向斜向上，右侧导体所处的磁场斜向下，则由左手定则可知，左侧导体受力方向向外，右侧导体受力方向向里，故从上向下看，导体应为逆时针转动；当导体转过90°时，由左手定则可得导体受力向下，故可得出导体运动为逆时针转动的同时还要向下运动．即为a端转向纸外，b端转向纸里，且靠近通电螺线管，故D正确，ABC错误；故选D【点评】解决本题的关键（1）清楚通电螺线管的磁场，应看到左右两边磁场的不同；（2）能准确地应用左手定则判断磁场与电流不垂直的情况；（3）会找到一些有代表性的特殊位置求解二、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、CD【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BILsinθ求出安培力大小，当夹角为零时没有安培力；当夹角为90°时，安培力最大；则安培力在最大值与零之间【详解】长度为0.2m的通电直导线，若放置于匀强磁场的磁感应强度中，通入电流为2.5A，如果B=2T，当直导线垂直于磁场时，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×2.5×0.2N=1N．若不垂直，则通电导线受到的安培力小于1N，故A错误；如果F=0，直导线可能与磁场平行，则B不一定为零，故B错误；如果B=4

T，若垂直放置时，则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2N=2N．因此F有可能是1N，故C正确；如果F有最大值，通电导线一定与B垂直，故D正确，故选CD【点睛】学会运用F=BIL计算安培力的大小，注意公式成立的条件是B与I相互垂直．若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解，则平行的没有安培力，垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小8、CD【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，根据左手定则判断知，此粒子带负电，故A错误；根据几何知识可知，从O点到A点轨迹的圆心角为60°，，B错误；由图可得：，所以．而粒子的轨迹半径为，联立可得，C正确；粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°，x轴是直线，根据圆的对称性可知，离开第一象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，故D正确；【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，9、BD【解析】AB．由图可知地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线在赤道附近阻挡作用最强．南北两极射线与地磁场几乎平行，故阻挡作用最弱，A项错，B项正确；C．地磁场对沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子使其做曲线运动，不会向两极偏转，C项错D．地磁场对不带电的涉嫌无阻挡作用，因为它们不受洛仑兹力，故D项正确故选BD.10、BC【解析】A.电阻上的电功率为，故A错误B.交流电的频率为，所以交流电在内方向改变10次，经过10s时间，电流方向改变100次，故B正确C.根据闭合电路欧姆定律产生的感应电动势的有效值为，所以的感应电动势的最大值为，由公式，可知，故线圈中的磁通量为，从开始计时到，磁通量的变化量为，故通过的电量为，故C正确D.若转速增大2倍，角速度也增大2倍，所以产生的感应电动势，线圈中产生的电动势随时间变化的规律为，故D错误三、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、①.1②.6③.A④.10⑤.90【解析】(1)[1]电流表并联电阻可以扩大量程，并联电阻越小，分流越大，量程越大，故当转换开关S旋到位置1时量程较大；[2]电压表串联电阻可以扩大量程，串联电阻越大，分压越大，量程越大，故当转换开关S旋到位置6时量程较大；(2)[3]在测量电阻时，因为欧姆档的电路与电池连接，则将转换开关S旋到位置3或4时，电流应从红表笔进、黑表笔出，所以A、B两表笔中，A为红表笔；(3)[4][5]因为“之前已经进行了必要的、正确的操作”，意味着之前已经将A、B短接调零，即让表头满偏。在A、B之间接900Ω电阻时，表头G刚好半偏，说明当表头半偏时，改装后的欧姆表“4”总内阻R内=900Ω，则转换开关S在2时，电流表2的量程为根据题给条件“电流表的两个档位中，大量程是小量程的10倍”，所以转换开关S在1时，电流表1的量程为又表头G满偏电流为5mA时，电流表的内阻r=100.0Ω，根据并联电路电流分配规律可解得12、①.ACE②.17.6③.④.实验所在处比北京纬度低或海拔高(其他答案合理也可)【解析】(1)[1].摆线的长度不能伸长，所以摆线选择长约1m的细丝，摆球选择质量大体积小的球，所以选择直径约