辽宁省庄河高级中学2023-2024学年高二物理第一学期期末监测模拟试题含解析

辽宁省庄河高级中学2023-2024学年高二物理第一学期期末监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示。置于高真空中的半径为R的D形金属盒中，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交变电压u的频率为f．若A处粒子源产生的质子质量为m、电荷量为＋q，在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。用该回旋加速器加速质子，为了使质子获得的动能减小为原来的，可采用下列哪种方法A.将其磁感应强度增大为原来的3倍B.将其磁感应强度增大为原来的9倍C.将D形盒的半径减小为原来的倍D.将D形盒的半径减小为原来的倍2、如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，ab∥cd，ab⊥bc，2ab＝cd＝bc＝2l，电场方向与四边形所在平面平行。已知a点电势为24V，b点电势为28V，d点电势为12V。一个质子(不计重力)经过b点的速度大小为v0，方向与bc成45°，一段时间后经过c点，则下列说法不正确的是（）A.c点电势为20VB.质子从b运动到c所用的时间为C.场强的方向由a指向cD.质子从b运动到c电场力做功为8eV3、质量为2kg的质点在xOy平面上做曲线运动。x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，则下列说法正确的是（）A.质点的初速度为3m/sB.质点所受合外力为5N，做匀变速曲线运动C.1s末质点x方向和y方向速度大小相等D.2s内质点的位移大小为16m4、下列关于电源电动势的说法中正确的是()A.在某电池的电路中，每通过4C的电荷量，电池提供的电能是2J，则该电池的电动势是2VB.电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势C.电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多5、物理量的正负号表示特定的物理意义，下列物理量中的正负号含义说法正确的是（）A.相对于同一零势点，电势能Ep=-7J比Ep=3J小B.磁通量有正负之分，磁通量是矢量C.力是矢量，－3N比－5N大D.功是标量，F1对物体做正功，F2对物体做负功，F1做的功一定大于F2做的功6、如图，悬线一端固定，另一端拉住一个带电小球，使之在匀强电场中处于静止状态。忽略空气阻力，当悬线突然断裂后，带电小球将做（）A.匀变速曲线运动 B.匀速直线运动C.匀变速直线运动 D.圆周运动二、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、如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射状电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.加速电场的电压C.D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷8、如图所示，一小型直流电动机M的线圈绕阻，定值电阻R0=1.5Ω，电源的电动势，内阻，理想电流表的示数为，下列说法中正确的是（）A.电动机的发热功率为B.电动机消耗的电功率为C.电动机两端的电压为D.每分钟内电动机输出的机械能为9、如图所示，电阻不计导轨OPQS固定，其中PQS是半径为r的半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心．OM是长为r的可绕O转动的金属杆，其电阻为R、M端与导轨接触良好．空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置起以角速度ω逆时针匀速转到OS位置．则该过程中A.产生的感应电流大小恒定，方向为OPQMOB.通过OM的电荷量为C.回路中的感应电动势大小为Br2ωD.金属杆OM的发热功率为10、电荷量为Q1和Q2的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，x轴上各点电势随x的变化关系如图所示．则A.Q1的电荷量小于Q2的电荷量B.G点处电场强度的方向沿x轴负方向C.将一带负电的试探电荷自G点静止释放，仅在电场力作用下一定能到达D点D.将一带负电的试探电荷从D点移到J点，电场力先做正功后做负功三、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）如图所示，由图读出金属丝的直径是_________mm。12．（12分）如图所示A是B轮上的一点，B、C两轮用皮带连接而不打滑rA：rB：rC＝1：4：2，则A、B、两点的线速度之比_____，B，C两点加速度之比_____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）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）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】回旋加速器通过电场加速，磁场回旋，最后从磁场离开，由洛伦兹力提供向心力可得：可得粒子的最大速度为：故最大动能为：为了使质子获得的动能减小为原来的，因此将其磁感应强度减小为原来的倍，或将D形盒的半径减小为原来的倍；故C正确，ABD错误；故选C。2、C【解析】A．作如图e点，ab间电势差为4V，可求得e点电势为20V，即eb间电势差为8V，所以dc间电势差也为8V，故c点电势为20V，A正确，不符合题意；C．连接bd，可得bd中点O处的电势为20V，所以Oc为等势面，根据几何知识可得bd⊥Oc，所以bd为一条电场线，b点电势高于d点，所以电场方向为从b到d，C错误，符合题意；B．质子与bc成45°方向抛出时，电场力沿bd方向，则质子从b→c做类平抛运动，沿初速度方向分位移为，此方向做匀速直线运动，则B正确，不符合题意；D．电势差则质子从b→c电场力做功为8eV，D正确，不符合题意。故选C。3、C【解析】A．由x方向的速度图象可知，质点x轴方向初速度为：vx=3m/s，y轴方向初速度为：质点的初速度为：故A错误；B．x方向上做匀加速直线运动，由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为：受力F=ma=2Ny方向做匀速直线运动，没有加速度，显然质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，质点做匀变速曲线运动，故B错误；C．1s末质点在x方向的速度大小是4m/s，y方向的速度为4m/s，两者速度大小相等，方向不同，故C正确；D．2s内水平方向上位移大小为：竖直方向上位移大小为：y=8m合位移大小为：故D错误。故选C。4、C【解析】A．在某电池的电路中，每通过4C的电荷量，电池提供的电能是2J，则该电池的电动势是0.5V，选项A错误；B．电源的电动势等于在外电路断路时电源两极间的电压，选项B错误；C．电源的电动势与电压的单位相同，都是伏特，但与电压有本质的区别；电动势等于非静电力做的功与电荷量的比值，电压等于电场力做的功与电荷量的比值，故C正确；D．电源的电动势越大，电源移送单位电荷时所能提供的电能就越多；但总的电能不一定多；故D错误；故选C.5、A【解析】A．电势能的正负号表示大小，则相对于同一零势点，电势能Ep=-7J比Ep=3J小，选项A正确；B．磁通量无正负之分，磁通量是标量，选项B错误；C．力是矢量，符号表示方向，则－3N比－5N小，选项C错误；D．功是标量，符号只表示功的正负，不表示大小，若F1对物体做正功，F2对物体做负功，F1做的功不一定大于F2做的功，选项D错误.6、C【解析】AC．当悬线有向下的拉力时，悬线断裂后，电场力和重力的合力与原来悬线的拉力等大反向，小球从静止开始做匀加速直线运动，故A错误，C正确；B．对带电小球受力分析可知，小球可能只受重力和竖直向上的电场力，若二力合力为零，悬线突然断裂后，小球仍静止，不会做匀速直线运动，故B错误；D．悬线拉力断裂后，小球受到电场力和重力，二者合力可能为零，物体静止；可能合力为恒力做匀加速直线运动，恒力作用下物体不会做圆周运动，故D错误。故选择C选项。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、ABD【解析】A．由左手定则可知粒子带正电，故A正确；B．粒子在M、N间被加速，则有，根据电场力提供向心力，则有，联立解得，故B正确；C．根据洛伦兹力提供向心力，则有，可得，故C错误；D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，说明运动的轨迹相同，由于磁场、电场与静电分析器的半径不变，则C选项可知该群离子具有相同的比荷，故D正确8、ABD【解析】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的【详解】A．电动机的发热功率为，选项A正确；BC．电动机两端电压：UM=E-I(R0+r)=6V，则电动机消耗的电功率为P=IUM=12W，选项B正确，C错误；D．每分钟内电动机输出的机械能为E机=（P-P热）t=(12-4)×60J=480J，选项D正确；故选ABD.【点睛】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的9、AB【解析】A项：由导体棒绕其端点在磁场中转动时产生的电动势为：，所以产生的电动势恒定，电流恒定，由于磁场方向垂直纸面向里，由右手定则可知电流的方向为OPQMO，故A正确；B项：由公式，故B正确；C项：由A分析可知，，，故C错误；D项：由闭合电路欧姆定律得：发热功率为：故D错误．故应选：AB10、BD【解析】A项：图像斜率表示场强大小，由图可知在H点的场强为零，即Q1和Q2两电荷在H的合场强为零，由公式可知，Q1的电荷量大于Q2的电荷量，故A错误；B项：由图知B点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以在B点边场强方向沿x轴正方向，在B点右边场强方向沿x轴负方向，故B正确；C项：由在G点场强方向沿x轴向左，负电荷所受电场力向右，所以负电荷沿x轴向右运，故C错误；D项：由图像可知从D点到J点电势先升高再降低，负电荷的电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故D正确三、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、742~0.743【解析】[1]．金属丝的直径是：0.5mm+0.01mm×24.2=0.742mm.12、①.1：4：4；②.1：2【解析】点B与点C是同源传递的边缘点，故vB＝vC；点A与点B是同轴传动，角速度相等，故ωA＝ωB；点A与点B，半径之比为1：4，故线速度之比为1：4；故vA：vB：vC＝1：4：4；由于B、C的半径之比为2：1，根据公式B、C的加速度之比