甘肃省兰州五十一中2024年高二物理第一学期期末调研模拟试题含解析

甘肃省兰州五十一中2024年高二物理第一学期期末调研模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为φa＝5V，φc＝3V，那么a、c连线的中点b的电势φb为()A.φb＝4V B.φb<4VC.φb>4V D.上述情况都有可能2、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“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，下列说法不正确的是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.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用3、如图所示,R是一个滑动变阻器,M、N为水平正对放置的两块平行金属板,两板间带电微粒Q处于静止状态,则下列说法正确的是()A.若只减小M、N两金属板的间距，则有向左的电流通过电阻RB.若只减小M、N两金属板的间距，Q将向下运动C.若只将滑动变阻器滑片由中间滑到最左端，Q将向下运动D.若只在紧贴N板内侧插入一块一定厚度的金属片，Q将向上运动4、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（）A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.电场中A点的电势低于B点的电势5、吉尔伯特制作了第一只验电器，后来，英国人格雷改进了验电器，其结构如图1所示．验电器原来带正电，如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球，金属箔的张角将（）A.先变小后变大 B.变大C.变小 D.先变大后变小6、如图所示，在竖直面内有一以O点为圆心的圆，AB、CD分别为这个圆沿竖直和水平方向的直径，该圆处于静电场中。将带负电荷的小球从O点以相同的动能分别沿竖直平面向不同方向射出，小球会沿圆所在平面运动并经过圆周上不同的点。已知小球从O点分别到A、B两点的过程中电场力对它做的功相同，小球到达D点时的电势能最大。若小球只受重力和电场力的作用，则下列说法中正确的是A.此电场可能是位于C点的正点电荷形成的B.小球到达B点时的动能等于到达点A时的动能C.小球到达B点时的机械能与它在圆周上其他各点相比最小D.小球到达A点时的电势能和重力势能之和与它在圆周上其他各点相比最小二、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，在两个不同的匀强磁场中，磁感应强度关系为B1=2B2，当不计重力的带电粒子从B1垂直磁场运动到B2，则粒子的（）B1B2A.速率将加倍 B.轨道半径将加倍C.周期将加倍 D.做圆周运动的角速度将加倍8、现有18g水、18g水蒸汽和32g氧气，在它们的温度都是100℃时，下列说法正确的是（）A.它们的分子数目相同，分子的平均速率相同B.它们的分子数目相同，分子的平均动能相同C.它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大D.它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同9、如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且PO=ON．现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点的运动的过程中，关于小球C的说法可能正确的是()A.速度先增大，再减小B.电势能先增大，再减小C.加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大D.加速度先减小，再增大10、1931年英国物理学家狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布；如图所示,现一半径为R的线状圆环其环面的竖直对称轴CD上某处有一固定的磁单S极子，与圆环相交的磁感线跟对称轴成θ角，圆环上各点的磁感应强度B大小相等，忽略空气阻力，下列说法正确的是A.若R为一闭合载流I、方向如图的导体圆环，该圆环所受安培力的方向竖直向上，大小为BIRB.若R为一闭合载流I、方向如图的导体圆环，该圆环所受安培力的方向竖直向下，大小为2πBIRsinθC.若R为一如图方向运动的带电小球所形成的轨迹圆，则小球带负电D.若将闭合导体圆环从静止开始释放，环中产生如图反方向感应电流、加速度等于重力加速度三、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）如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示。杆的质量m=______kg，杆的加速度a=_________m/s2。12．（12分）假设地球为一球体，地球绕地轴自转时，在其表面上有A、B两物体，θ1和θ2为已知，A、B两物体的角速度之比为ωA：ωB＝_____，线速度之比vA：vB＝_____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、B【解题分析】由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，ab段场强较大，根据公式可知，a、b间电势差大于b、c间电势差，即，得到，故选项B正确，选项ACD错误点睛：由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，ab段场强较大，根据公式定性分析a、b间与b、c间电势差的大小，再求解中点b的电势，本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小2、C【解题分析】A．根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，磁偏角，故两者不重合，A正确；B．地磁南极在地理的北极附近，地磁北极在地理的南极附近，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，C错误；D．在赤道处，磁场方向水平，而射线是带电粒子，运动方向垂直磁场方向，根据左手定则可得射向赤道的粒子受到洛伦兹力的作用，D正确【题目点拨】地球本身是一个巨大的磁体．地球周围的磁场叫做地磁场．地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极3、D【解题分析】电容器的电容的定义式,电容器的电容的决定式,液滴平衡，受电场力和重力而平衡【题目详解】A、若减小A、B两金属板的间距，根据，电容增大，电压不变，故电容器充电，故有向右的电流通过电阻R，故A错误；B、微粒Q处于静止状态，受重力和向上的电场力而平衡，若减小A、B两金属板的间距，根据，场强增大，电场力增大，合力向上，故Q将向上运动，故B错误；C、与电容器串联的电阻在稳定状态时看出导线，则若只将滑动变阻器滑片由中间滑到最左端，依然是电容器并联在电源两端，则电容器的电压不变，故场强不变，Q不动，故C错误；D、若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片，相当于极板间距离变小了，而电压U不变，根据，场强增加，电场力增加，故Q将向上运动，故D正确；故选D.【题目点拨】电容器的分析有两种情况，与电源相连时，电容器的电压不变，当与电源断开时，电容器的电荷量不变4、B【解题分析】A．由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故A错误；BC．粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，所以粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故B正确，C错误；D．沿电场线方向电势逐渐降低，A点的电势高于B点的电势，故D错误。故选B。5、A【解题分析】带大量负电的金属棒接触验电器的金属球是，验电器上所带的正电荷先辈负电荷中和，验电器带电减少，金属箔张角变小；中和完后，多余的负电荷又会转移到验电器上，是金属箔的张角再次变大故选A【题目点拨】容易题．带异种电荷的导体接触后电荷先中和，剩余的净电荷再重新分布到两个带电体上6、C【解题分析】A．AB两点处于CD之间，小球在AB两点的电势能也介于CD之间，不是最大，也不是最小，故A错误；B．小球从O点分别到A、B两点的过程中电场力对它做的功相同，说明AB两点的电势相等，物体在A点的重力势能要大于物体在B点的重力势能，故B错误；CD．AB两点的电势相等，对于负电荷电势能大的地方的电势小，故D点的电势最低；说明了该区域内的电场可能具有一定的对称性，若是正电荷的电场，正电荷在OC的连线上或延长线上；若是负电荷，负电荷在OD上，或OD的延长线上，故C正确；AB两点的电势相等，物体在A点的重力势能要大于物体在B点的重力势能，小球在A点的动能小于在B点的动能，故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、BC【解题分析】因洛伦兹力不做功，得粒子运动的速率不变，A错；由得到知轨道半径将加倍，B对；由知周期将加倍，C对；由知做圆周运动的角速度将减小为原来的一半，D错。8、BC【解题分析】水和水蒸汽分子量相同，摩尔质量相同，相同质量的水和水蒸汽分子数相同，则分子数为个个32g的氧气分子数为个个故有温度是分子热运动平均动能的标志，温度相等，则分子热运动的平均动能相同，由于氧分子的质量大，故氧分子的平均速率小；内能包括分子势能和分子热运动的动能，故三者的内能不相同，100℃时，18g的水变为水蒸汽要吸热，故水蒸汽的内能比水大，故B，C正确，A、D错误。故选BC。9、AD【解题分析】A.正电的小球受到A、B两小球的库仑引力，在C到O的过程中，合力方向指向CO，可知在C到O的过程中，速度增大，从O到N的过程中，合力方向指向NO，速度减小，则速度先增大后减小，故A正确。B.在C到O的过程中，合力方向指向CO，可知在C到O的过程中，电场力做正功，电势能减小，从O到N的过程中，合力方向指向NO，电场力做负功，电势能增大，故电势能先减小后增大，故B错误。CD.正电小球在O点所受的合力为零，从C到O的过程中，合力可能先增大后减小，则加速度可能先增大后减小，过O点后，合力先增大后减小，加速度先增大后减小；也可能从C到O的过程中，合力减小，加速度减小，过O点到N过程中，合力增大，加速度增大，故C错误D正确。10、BC【解题分析】AB．根据左手定则可知，通电圆环每一部分受到的安培力斜向下，利用微元法可知该圆环所受安培力的方向竖直向下，大小为F安=2πBIRsinθ故A错误，B正确；C．若R为一如图方向运动的带电小球所形成的轨迹圆，说明形成的电流产生的安培力竖直向上，形成的电流应与图示电流方向相反，故小球带负电，故C正确；D．若将闭合导体圆环从静止开始释放，在下落过程中穿过线框的磁通量增大，根据右手定则可知，产生的感应电流为环中产生如图反方向感应电流，受到的安培力向上，根据牛顿第二定律可知加速度小于g，故D错误。故选BC。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、①.0.1kg②.10m/s2【解题分析】[1][2]导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，杆切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv=Blat闭合回路中的感应电流为由安培力公式和牛顿第二定律得F-BIl=ma联立可得由题图乙图象上取两点t1=0，F1=1N；t2=30s，F2=4N代入解得a=10m/s2m=0.1kg12、①.1：1②.sinθ1：cosθ2【解题分析】（1）A．B两物体跟着地球转动时，在相同的时间内转动的角度相等，故角速度相同，ωA：ωB＝1：1；（2）令地球的半径为R，A物体做圆周运动的半径为RA＝R•sinθ1，B物体做圆周运动的半径为RB＝R•c