2024学年河北保定市容城博奥学校高二物理第一学期期末监测模拟试题含解析_第1页
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文档简介

2024学年河北保定市容城博奥学校高二物理第一学期期末监测模拟试题请考生注意:1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。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、如图所示的四个图中,分别标明了通电导线在磁场中的电流方向、磁场方向以及通电导线所受磁场力的方向,其中正确的是()A. B.C. D.2、回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两级相连接的两个形金属盒,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,两形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。设形盒半径为,匀强磁场的磁感应强度为,高频交流电频率为。若用回旋加速器加速质子时,则下列说法正确的是A.高频电源的周期是质子做圆周运动的周期的两倍B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关C.质子被加速后的最大速度不可能超过D.不改变和,该回旋加速器也能用于加速氘核3、如图所示装置中,一个足够长的光滑水平导轨与一理想变压器的原线圈相连,导体棒ab放在导轨上并处于匀强磁场中,副线圈上连接有灯泡L和电容器C,其余一切电阻不计.则下列说法正确的是A.若ab棒向右做匀速直线运动,则灯泡L中有c→d的电流B.若ab棒向右做匀速直线运动,则电容器C下极板带正电C.若ab棒向左做匀加速直线运动,则灯泡L中有d→c的电流D.若ab棒向左做匀加速直线运动,则电容器C上极板带正电4、如图所示的电路,两电表均为理想电表,电源的内阻不可忽略.开始时滑片位于图示的位置,则在滑片向上滑动的过程中,下列选项正确的是()A.流过R1的电流逐渐减小B.两电表的示数均减小C.电压表的示数减小,电流表的示数增大D.电源的总功率减小5、如图所示,R是光敏电阻,当它受到的光照强度增大时,电阻减小,则()A.灯泡L变暗B.光敏电阻R上的电压增大C.电压表V的读数增大D.电容器C的带电荷量增大6、如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与直面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是()A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同二、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,一质量为m,电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中,隧道足够长,物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ.整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.现给物块水平向右的初速度比,空气阻力忽略不计,物块电荷量不变,则整个运动过程中,物块克服阻力做功可能为A.0 B.C. D.8、一束带电粒子从静止开始经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场中。若它们在磁场中做圆周运动的半径相同,则它们在磁场中具有相同的()A.速率 B.动能C.动量大小 D.周期9、某正弦式交流电的方向在1s内改变100次,则周期T和频率f分别是()A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=50Hz D.f=100Hz10、如图所示,物体A、B、C放在光滑水平面上用细线a、b连接,力F作用在A上,使三物体在水平面上运动,若在B上放一小物体D,D随B一起运动,且原来的拉力F保持不变,那么加上物体D后两绳中拉力的变化是()A.Ta增大 B.Tb增大C.Ta变小 D.Tb变小三、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)有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,现有下列器材供选用:A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)C.电流表(0~3A,内阻0.4Ω)D.电流表(0~0.6A,内阻1.0Ω)E.滑动变阻器(10Ω,2A)F.滑动变阻器(500Ω,1A)G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干(1)实验时,选用图1而不选用图2的电路图来完成实验,请说明理由:_______________.(2)实验中所用电压表应选用________,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______.(用序号字母表示)(3)把图3中所示的实验器材按图1用笔画线代替导线连接成实物电路图______(4)某同学通过实验测量得到的数据已经描在了图4所示的I-U坐标系中,请用一光滑的曲线将各描点连接好_____.由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而____________(填“增大”、“不变”或“减小”)12.(12分)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线完成下列主要实验步骤中的填空:(1)①按图接线②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出________,并用天平称出此时细沙的质量m2④用米尺测量D的底边长度L(2)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=________(3)判定磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里四、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、C【解题分析】根据左手定则,A图导线受磁场力向下,A错误;B不受磁场力;C正确;D图所受磁场力方向应垂直于导线方向,D错误2、C【解题分析】考查带电粒子在复合场中的运动,回旋加速器。【题目详解】A.为了使粒子每次经过电场时都被加速,要求回旋加速器高频交流电的周期与等于粒子做圆周运动的周期,A错误;B.最大速度时,轨道半径为D形盒半径R,根据洛伦兹力提供向心力:可得质子被加速后的最大速度为:可知,与加速电场的电压大小无关,B错误;C.根据:可得:即最大速度为:不可能超过,C正确;D.由周期公式:由于氘核电荷量与质子相同,但质量是质子的两倍,则圆周运动周期为质子的两倍,频率为质子的一半,若不改变和,则回旋过程中,加速一次减速一次,相互抵消,所以不能用来加速氘核,D错误。故选C。3、D【解题分析】理想变压器是根据磁通量的变化来工作的,当原线圈的磁通量恒定时,副线圈是没有感应电流的,根据变压器的工作的原理,运用楞次定律和右手定则、安培定则结合分析原线圈中的电流的变化情况即可得出结论【题目详解】AB.若棒匀速运动,则棒切割磁场产生的电流是恒定的,线圈产生的磁通量也是恒定的,不会引起副线圈的磁通量的变化,所以副线圈不会有感应电流产生,所以副线圈的电流为零,灯泡不亮,电容器不带电.故A、B均错误;CD.若棒向左做匀加速直线运动,由右手定则判断可知,棒中产生由的感应电流,而且感应电流增大,感应电流通过原线圈,根据安培定则可知,原线圈中产生向上的磁场,而且磁场不断增强,则穿过副线圈的磁通量增大,由楞次定律判断得知,副线圈中产生向上的螺旋式电流,灯泡中有的电流,电容器上极板带正电,故D正确,C错误【题目点拨】变压器只能在交流电路中工作,变压器是根据磁通量的变化来工作的,知道变压器的工作的原理就可以解决本题4、B【解题分析】由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化及路端电压的变化,再分析局部电路可得出电流表中示数的变化【题目详解】当滑片上移时,滑动变阻器接入电阻减小,则外电路总电阻减小,电路中总电流变大,电源的内电压变大,则由闭合电路欧姆定律可知,电路的路端电压减小,故电压表示数减小;流过R1的电流逐渐变大,由欧姆定律可知,R1上的分压变大,而路端电压减小,故并联部分的电压减小,则电流表示数减小,故B正确,AC错误;电源的总功率P=IE变大,选项D错误;故选B【题目点拨】分析闭合电路的欧姆定律的动态分析的题目时,一般要按先外电路、再内电路、后外电路的思路进行分析;重点分析电路中的路端电压、总电流及部分电路的电流及电压变化5、D【解题分析】由题中“当它受到的光照强度增大时,电阻减小”可知,本题考查电路动态变化,根据闭合电路欧姆定律可分析本题【题目详解】A.当R受到的光照强度增大时,电阻减小,电流增加,灯泡变亮,故A错误;B.串联电路电阻分压,电阻越大,分压越多,电阻越小分压越低,故B错误;C.电压表所测电压为电路的路端电压,当R变小,外电路分压变小,故电压表读数减小,故C错误;D.灯泡两端电压,电容器电压增大,根据可知,电容器带电量增大,故D正确6、C【解题分析】A.由安培定则和磁场叠加原理可判断出O点处的磁感应强度方向向下,一定不为零,A错误;B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,均向下,B错误;C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同,均向下,C正确;D.a、c两点处磁感应强度的方向相同,D错误。故选C。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【解题分析】若滑块受到向上的洛伦兹力F=mg时,则支持力FN=0,摩擦力为f=0,所以滑块将匀速运动,摩擦力不做功,故A正确;若洛伦兹力F<mg,则弹力方向向上,竖直方向满足:FN+F=mg,水平方向受摩擦力向左,滑块做减速运动,由F=qvB知,F减小,FN则增大,f增大,由-f=ma可知,v逐渐减小,最后减为零,由能量守恒得:,若洛伦兹力F>mg,则滑块受到向下的压FN,在竖直方向有F=mg+FN,滑块向右做减速运动,由动态分析知,当洛伦兹力F=mg时,FN=0,f=0,最终滑块做匀速运动,此时满足:qvB=mg,解得:,对滑块整个过程由动能定理得:,解得:,故D正确.所以AD正确,BC错误8、AD【解题分析】根据动能定理得得:根据,得根据半径相同,U相同,知粒子的比荷相同。根据知,粒子在磁场中的速率相同。根据知,粒子在磁场中的周期相同。A.速率,与结论相符,选项A正确;B.动能,与结论不相符,选项B错误;C.动量大小,与结论不相符,选项C错误;D.周期,与结论相符,选项D正确;故选AD。9、BC【解题分析】交变电流在一个周期内电流的方向改变两次,周期与频率互为倒数【题目详解】交变电流在一个周期内方向改变两次,1s内电流的方向改变100次,知经历了50个周期,则,频率,故BC正确,AD错误10、AD【解题分析】要比较绳子拉力如何变化,必需求出绳子拉力的具体的值:在放置D之前,以整体为研究对象求出整体的加速度,进而求出两段绳子各自的拉力;在放置D之后以整体为研究对象求出整体的加速度,进而求出两段绳子各自的拉力。【题目详解】在放置D之前,以整体为研究对象有F=(mA+mB+mC)a1以C为研究对象有Fb1=mCa1故有Fb1=mC以BC作为研究对象有Fa1=(mB+mC)a1=(mB+mC)在放置D之后,以整体为研究对象有F=(mA+mB+mC+mD)a2得a2=以C为研究对象有Fb2=mCa2=mC以B、C和D作为研究对象有Fa2=(mB+mC+mD)a2=(mB+mC+mD)显然Fa2>Fa1,Fb2<Fb1故选AD。【题目点拨】先用整体法求出整体的加速度,在用隔离法求出绳子的拉力,这是解决连接体的基本思路。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.电压应从零开始变化(意思表达相似即可)②.A③.D④.E⑤.连接实物图:⑥.如图所示:⑦.增大【解题分析】(1)在用伏安法描绘这个灯泡的图线的实验中,电压要从零开始变化,并要多测几组数据,故只能采用滑动变阻器分压接法,所以电路图选用图1;(2)因灯泡的额定电压为,为保证安全选用的电压表量程应稍大于,但不能大太多,量程太大则示数不准确,故只能选用的电压表,故电压表选A;由得,灯泡的额定电流,故电流表应选择的量程,故电流表选D;而由题意要求可知,电压从零开始变化,并要多测几组数据,故只能采用滑动变阻器分压接法,而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器,故滑动变阻器选E;(3)对照电路图连接实物图,注意电流从电流表电压表正接线柱流入,如图所示:(4)画出的图线如图所示:由于图线斜率的倒数等于电阻的阻值,则由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而增大12、①.重新处于平衡状态②.电流表的示数I③.④.【解题分析】(1)[1][2]金属框平衡时测量才有意义,读出电流表的示数

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