山东省济南二中2023年物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

山东省济南二中2023年物理高二上期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法正确的有（）A.t1时刻线圈位于中性面B.t2时刻通过线圈的磁通量最大C.考虑保险丝的熔断电流时应该用EmD.一个周期内交变电流的方向改变一次2、如图所示，真空中有两个点电荷q1，q2，它们的质量分别为m1，m2，现在用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上，在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β，且两点电荷此时处于同一水平线上，用T1和T2分别为两根丝线的弹力，则以下说法中正确的是()A.若α＞β，则有m2＞m1，T2＜T1B.若α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1C.若α＞β，则有q2＞q1，T2＞T1D.若α＞β，则有q2＜q1，T2＜T13、如图所示，一束粒子射入质谱仪，经狭缝S后分成甲、乙两束，分别打到胶片的A、C两点．其中，已知甲、乙粒子的电荷量相等，下列说法正确的是A.甲带正电 B.甲的比荷小C.甲的速率小 D.甲、乙粒子的质量比为2：34、如图所示的电路中，、是两个相同的灯泡，L是一电阻不可忽略的线圈。先合上开关S，稳定后调节滑动变阻器R，使两灯泡都正常发光，再保持R不变，则在开关重新合上或断开时，下列说法正确的是A.合上S时，灯立即亮起来，逐渐变亮，最终二者一样亮B.断开S时，、两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭C.断开S时，、两灯都不会立即熄灭，且通过灯泡的电流方向与原电流方向相同D.断开S时，灯会突然闪亮一下后再熄灭5、2017年4月22日12时23分，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室顺利完成自动交会对接。已知天宫二号距离地面的高度为393km，下列关于它们的运动的说法正确的是（）A.天舟一号的发射速度应小于7.9km/sB.天舟一号与天宫二号对接前在较低的轨道上做匀速圆周运动的周期应小于天宫二号运行的周期C.天舟一号与天宫二号对接前在较低的轨道上做匀速圆周运动的线速度应小于天宫二号的线速度D.天舟一号与天宫二号对接后，天宫二号的速度将增加，从而降低到更低的轨道6、某学校创建绿色校园，如图甲为新装一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变．如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）．现增加光照强度，则下列判断正确的是：（）A.电源路端电压不变B.B灯变暗，A灯也变暗C.R0两端电压变小D.电源总功率不变二、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、火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内，火车（）A.运动路程为600m B.加速度为零C.角速度约为1rad/s D.转弯半径约为3.4km8、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，结合上述材料，下列说法正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的9、如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（）A.R1：R2=1：3B.R1：R2=3：1C.将R1与R2串联后看作一个电阻，其I-U图线在图线2与横轴之间D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：310、如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（）A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动三、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）在做“测电源电动势与内阻”的实验中，（1）某物理研究性学习小组先用多用电表粗测了一节干电池的电动势．如图所示是测量时选择开关与表头指针所处的位置，则该电池的电动势为________V，实验结束后，应将选择开关拨到图中的_____挡位（选填A、B、C或D）（2）为了较精确地测量这节干电池的电动势和内阻，该学习小组从实验室选定了如下实验器材：A．定值电阻R0（阻值为900）B．滑动变阻器R1（0～10，额定电流为2A）C．电流表G（满偏电流3.0mA，内阻为100）D．电流表A（量程0～0.6A，内阻约为1）E．开关一个，导线若干①请将图甲中实验电路补充完整____________；②图乙为该学习小组根据正确的实验得到的数据画出的图线，纵坐标I1为电流表G的示数，横坐标I2为电流表A的示数，则可知被测电源的电动势为______V，内阻为______（保留两位有效数字）12．（12分）等效替代法是物理学中一种常见的、重要的研究方法，某同学想用此法研究热敏电阻的特性，设计了如下的实验。如图，一热敏电阻放在控温容器内：为毫安表，量程，内阻为数十欧姆；为直流电源，电动势约为，内阻很小；为电阻箱，最大阻值为；为开关。已知在90℃时阻值为，在20℃时的阻值约为。现要求在降温过程中测量在90℃～20℃之间的多个温度下的阻值完成下列实验步骤中的填空①依照实验原理电路图连接实验电路②调节控温容器内的温度，使得温度为90℃③将电阻箱调到适当的数值，以保证仪器安全④闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数，并记录电阻箱的读数⑤将的温度降为；调节电阻箱，使得电流表的读数____，记录此时____⑥温度为时热敏电阻电阻值_____⑦逐步降低的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥四、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】A．t1时刻感应电动势零，磁通量最大，线圈位于中性面，故A正确；B．由图知t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，故B错误；C．保险丝的熔断电流时应该用有效值，故C错误；D．一个周期内交变电流的方向改变两次，故D错误。故选A。2、B【解析】对q1，q2受力分析，根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系．再根据电场力和重力的关系得出两球质量的关系【详解】设左边球为A，右边球为B，则对A、B球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得：m1g=F1cotα，m2g=F2cotβ，T1=，T2=；不论q1与q2谁大谁小，它们之间库仑力总是等值、反向、共线的，即总有F1=F2，所以不能判断q1，q2的大小．当α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1，所以B正确，ACD错误．故选B3、D【解析】A.甲粒子在磁场中向上偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，故A错误；B.根据洛伦兹力提供向心力，则有：解得：由图可知r甲＜r乙，则甲的比荷大于乙的比荷，故B错误；C.能通过狭缝S0的带电粒子，根据平衡条件：解得：甲、乙都能通过狭缝进入右边的磁场，所以两个粒子的速率相等，故C错误；D.由题知，甲、乙粒子的电荷量相等，根据洛伦兹力提供向心力，则有：解得：变形得：由题知，两个粒子的半径之比为：则两个粒子的质量之比为：故D正确4、B【解析】A.合上开关时，由于线圈的通电自感现象，则灯会逐渐变亮；灯与滑动变阻器R都是纯电阻电路，则灯立即变亮，故A错误；BCD.断开开关，由于线圈的断电自感现象，、、线圈和滑动变阻器串联构成通路，则两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭；此时通过灯泡的电流方向与原电流方向相反；电路稳定时通过两灯泡的电流相同，断开开关，灯泡的电路维持原电流大小，则灯泡不会突然闪亮一下；故B正确CD错误。故选B。5、B【解析】A．是地球的第一宇宙速度，是卫星最小的发射速度，则知天舟一号的发射速度应大于，故A错误；B．根据万有引力提供向心力得知卫星的轨道半径越小，周期越小，则天舟一号与天宫二号对接前在较低的轨道上做匀速圆周运动的周期应小于天宫二号运行的周期。故B正确；C．根据卫星的线速度公式得知卫星的轨道半径越小，线速度越大，则天舟一号与天宫二号对接前在较低的轨道上做匀速圆周运动的线速度应大于天宫二号的线速度，故C错误；D．天舟一号与天宫二号对接后，天宫二号的速度将增加，做离心运动，将升高到更高的轨道，故D错误。故选B。6、B【解析】光照增强时，Rt阻值变小，干路电流变大，内电压变大，外电压变小，故A灯变暗．由于，变大，变小，故变大．由于变大，变小，由，可知变小，故B灯变暗，综上分析，B正确二、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】A．本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力，圆周运动的弧长故选项A正确；B．火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；CD．由于角度与弧度的换算关系所以由题意得圆周运动的角速度又所以故选项C错误，D正确。故选AD。8、ABD【解析】A．根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，故A正确；B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故B正确；C．由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，故C错误；D．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故D正确。故选ABD。9、AC【解析】根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3．将R1与R2串联后看作一个电阻，此电阻值比R2还大，则其I-U图线在图线2与横轴之间，选项C正确；并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=3：1．故AC正确，BD错误．故选AC【点睛】解决本题的关键知道I-U图线的斜率表示电阻的倒数以及知道串并联电路的特点；两电阻串联后总电阻比大的还大；两电阻并联后总电阻比小的还小10、AD【解析】A．由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈正面环绕部分的电流向下，由安培定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；BC．开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，BC错误；D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。故选AD。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、①.1.42-1.43；②.A；③.④.1.4；⑤.0.67；【解析】(1)根据电表量程确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数；实验结束后，应将选择开关拨到交流电压的最高档(2)所给实验器材中，有两个电流表，没有电压表，也没有电阻箱，只能用伏安法测电池电动势与内阻，可以用电流表与定值电阻组装一个电压表，根据伏安法测电源电动势与内阻的原理作出电路图；根据欧姆定律和串联的知识求出I1和电源两端电压U的关系，根据图象与纵轴的交点求出电动势，由与横轴的交点可得出路端电压为某一值时电流，则可求得内阻【详解】(1)由于测量一节干电池的电动势，所以多用电表应选直流电压2.5V挡，又由于此时电压挡的分度值为0.1V，所以读数为1.42V；实验结束后，应将选择开关拨到交流电压的最高档即图中的A；(2)①所给实验器材中没有电压表，给出了两个电流表，可以将电流表G与定值电阻R0串联，改装成电压表，用电流表A测电路电流，滑动变阻器R1串联接入电路，实验电路图如图所示：②电源两端电压为：U=I1（R0+RG）=I1（900+100）=1000I1，图象与纵轴的交点是电源电动势，由图示图象可知，电动势为：E=0.0014A×1000Ω=1.4V，由图示图象可知，图象与横轴交点对应的纵坐标为1.0mA，对应的电压值：U=1000I1=1000×0.001=1V，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图示图象可知，电源内阻：【点睛】当器材中没有电压表时，应考虑将电流表与定值电阻串联代替电压表；涉及到用图象求解的问题，应先根据物理规律解出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，然后再根据截距和斜率的概念求解即可12、(1).为I0(2).电阻箱电阻R1(3).R0+130-R1【解析】⑤[1][2]．将RT的温度降为T1（20℃＜T1＜90℃）；调节电阻箱，使得电流表