2023年河北衡中清大教育集团高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2023年河北衡中清大教育集团高二物理第一学期期末学业质量监测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、物体从同一高度水平抛出，不计空气阻力，下列说法正确的是()A.质量越大，水平位移越大 B.初速度越大，落地时竖直方向速度越大C.初速度越大，空中运动时间越长 D.初速度越大，落地速度越大2、如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是A.a点 B.b点C.c点 D.d点3、质量为m、长为L的直导体棒放置于光滑圆弧轨道上，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成角，其截面图如图所示．，．则下列关于导体棒中电流的分析正确的是A.导体棒中电流垂直纸面向里，大小为B.导体棒中电流垂直纸面向里，大小为C.导体林中电流垂直纸面向外，大小为D.导体称中电流垂直纸面向外，小为4、如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ，线速度大小分别为vP和vQ，则（）A.ωP<ωQ，vP<vQ B.ωP<ωQ，vP=vQC.ωP=ωQ，vP<vQ D.ωP=ωQ，vP>vQ5、如图，ab是水平面上一个金属圆环的直径，在ab的正上方有一根通电导线ef，且始终平行于ab。则A.当通电导线ef上下平移时，环中有感应电流B.当通电导线ef中的电流/发生变化时，环中有感应电流C.当通电导线ef相对向纸面外平移时，环中有感应电流D.只要通电导线ef和ab保持平行，则以上几种情况，环中均无感应电流6、标有“220V100W”的一灯泡接在u=311sin314tV的正弦交变电流上,则()A.产生该交变电流的发电机转速为每分钟50转B.与该灯泡串联的理想电流表读数为0.64AC.与该灯泡并联的理想电压表读数为311VD.通过该灯泡的电流i=0.64sin314tA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，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力．则A.粒子能从bc边射出的区域长度为B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于D.从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短8、如图，小灯泡L1与电动机M并联，再与小灯泡L2串联接在电源上。闭合电键K，此时两盏小灯泡都刚好正常发光，且电动机正常转动。已知小灯泡L1额定电压6V、额定功率6W，小灯泡L2额定电压3V、额定功率9W，电源内阻r=1Ω，电动机内阻R=1Ω。则下列说法中正确的是A.通过电动机M的电流为3A B.电源的电动势为9VC.电动机M的输出功率为8W D.电源内阻消耗的热功率为9W9、回旋加速器是加速带电粒子的装置，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是()A.带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量不同B.D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大C.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为D.粒子被电场加速后，运动越来越快，走过半圆的时间越来越短10、足够长的光滑绝缘槽与水平方向的夹角分别为α和β(α<β)，如图所示，加垂直于纸面向里的磁场，分别将质量相等，带等量正、负电荷的小球a和b，依次从两斜面的顶端由静止释放，关于两球在槽上的运动，下列说法正确的是()A.在槽上a、b两球都做变加速直线运动，但总有aa>abB.在槽上a、b两球都做匀加速直线运动，aa>abC.a、b两球沿直线运动的最大位移分别为xa、xb，则xa>xbD.a、b两球沿槽运动的时间分别为ta、tb，则ta<tb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）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组（3V，内阻1Ω）B.电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）C.电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）D.电压表（0～3V，内阻3kΩ）E.电压表（0～15V，内阻15kΩ）F.滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）G.滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）H.开关、导线（1）上述器材中应选用的是；__________（填写各器材的字母代号）（2）实验电路应采用电流表________接法；（填“内”或“外”）（3）设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=_______A，U=______V.（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图_____________,然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路___________.12．（12分）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到________。(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________。(选填“1”或“2”)（3）根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势为E=___________，内阻r=__________。（用k、b和R0表示）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0四、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）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L

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】根据平抛运动的知识，运动的时间决定于高度，C错误；水平位移大小决定于水平速度与高度，A错误；竖直方向速度，与高度有关，B错误；落地速度，可见初速度越大，则落地速度越大，D正确2、C【解析】两电流在该点的合磁感应强度为0，说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系，根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反，则为或，又，所以该点距远距近，所以是点，故选项C正确，选项ABD错误考点：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【名师点睛】由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向，再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置；本题考查了安培定则及矢量的合成方法，特别应注意磁场的空间性，注意培养空间想象能力3、A【解析】对导体棒受力分析，受重力、支持力和电场力，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件求解安培力，根据安培力公式FA=BIL求解电流【详解】对导体棒受力分析，受重力、支持力和电场力，如图所示：安培力向右，根据左手定则，电流向里；根据平衡条件，有：FA=mgtan53°=mg，故电流：，故选A4、C【解析】由于P、Q两点属于同轴转动，所以P、Q两点的角速度是相等的，由图可知Q点到螺母的距离较大，由可知，Q点的线速度较大，C正确。故选C。5、C【解析】AB．由题，只要通电导线在金属圆环的直径的正上方，通电直导线产生的磁场，由于从线圈这面穿过，又从这面穿出，则穿过线框的磁感线的条数为零，磁通量为零，即磁通量不变，则没有感应电流产生，故AB错误；CD．当相对向纸面外平移时，通电直导线产生的磁场，穿过线框的磁感线条数不为零，越往外磁感线条数越多，即磁通量变化，则有感应电流产生，故C正确，D错误。故选C。6、D【解析】由交流电u=311sin314tV可知ω=314rad/s，电压最大值Um=311V．由ω=2πf求解频率f．由U=Um求出电压的有效值．交流电压表测量的是有效值【详解】灯泡接在u=311sin（314t）V的正弦交流电上，ω=314rad/s，所以产生该交流电的发电机转速为每秒50转，故A错误；由交流电u=311sin314tV可知，电压的最大值Um=311V．有效值U=Um=220V，可以使“220V，100W”的灯泡正常发光，且电流表的电流I=P/U=0.46A．故B错误，与灯泡并联的交流电压表测量时，读数为220V．故C错误．灯泡的最大电流为Im=I=0.64A，因此通过灯泡的电流i=0.64sin314t（A）．故D正确．故选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、AB【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径与粒子转过的圆心角，然根据粒子做圆周运动的周期公式求出粒子的运动时间【详解】ABC．粒子运动轨迹如图所示：粒子在bc边可以从b点射出，最高点在P点．根据可得粒子做圆周运动半径，ab边长为，根据几何知识可得，粒子恰好与ac边相切时，恰好从P点射出，，P为bc中点，，粒子运动的最长时间，且粒子与Ob方向的夹角可以大于，故AB正确，C错误；D．若粒子从ac边射出，则粒子在磁场中运动的时间最短时，弧长所对应的弦长最短，如上图，粒子从aQ的中点E射出时弦最短为L，故D错误所以AB正确，CD错误【点睛】解答此题的关键是找出运动最长和最短时间的圆的运动轨迹，注意数学知识求解8、CD【解析】A．两盏小灯泡都刚好正常发光，所以小灯泡L1中的电流为小灯泡L2中的电流为电动机中的电流为故A错误；B．由闭合电路欧姆定律得故B错误；C．电动机M的输出功率为故C正确；D．电源内阻消耗的热功率为故D正确。故选CD。9、BC【解析】粒子在D型盒的狭缝中被电场加速，没经过狭缝一次，则能量增加qU；根据洛伦兹力等于向心力，当半径等于D型盒的半径时，粒子的动能最大；结合动能定理求解粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比，再求半径之比；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关.【详解】根据回旋加速器的原理可知，带电粒子每一次通过狭缝时增加的能量均为qU（U为D型盒的加速电压），则选项A错误；回旋加速器工作时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由，得；当r等于D型盒的半径R时粒子的动能最大，则带电粒子射出时的最大动能Ek=mv2=，则D形盘的半径R越大，粒子离开回旋加速器时最大动能越大，选项B正确；根据，则粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后速度之比为；根据可知，轨道半径之比为，选项C正确；粒子在D型盒半圆中运动的周期与粒子的运动速度无关，则粒子走过半圆的时间是一定的，故选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关；粒子运转的周期与速度无关10、BD【解析】两小球受到的洛伦兹力都与斜面垂直向上，沿斜面方向的合力为重力的分力，则其加速度为ab=gsinα

aa=gsinβ，可见在槽上a、b两球都做匀加速直线运动，aa＞ab，

故B正确，A错误；当加速到洛伦兹力与重力沿垂直斜面向下分力相等时，小球脱离斜面，则mgcosβ=Bqv又v2=2gsinαxa求得；同理得：；因α＜β，则

xa＜xb

故C错误，又由v=gsinβta

得，同理得，则ta＜tb，故D正确；故选BD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.A、C、D、F、H②.外③.0.48④.2.2⑤.⑥.【解析】(1)[1]实验中需要电源即A，开关、导线即H，由于电池组3V，则选取电压表D，根据欧姆定律所以电流表选取C，题目要求测量结果尽量准确要选择滑动变阻器分压接法，则选取总阻较小滑动变阻器即F；故选取的器材为：ACDFH；(2)[2]由于被测电阻说明待测电阻为小电阻，故选择电流表外接；(3)[3]由于电流表量程为，最小分度为0.02A，由图可知，电流为[4]电压表量程为，最小分度为0.1V，由图可知，电压为(4)[5]电流表外接又滑动变阻器分压接法，故电实验原理电路图如图[6]按原理图连接实物图如图12、①.最大值②.2③.④.【解析】(1)[1]由图可知，电路为限流接法，且为保证电路安全，开始电路中电流应为最小，所以开始时电路中电阻应为最大，故滑动变阻器开始时应达到最大值；(2)[2]由表格可知，方案1中电阻箱的阻值与定值电阻差别太大