2024年太原市重点中学高二物理第一学期期末质量检测模拟试题含解析

2024年太原市重点中学高二物理第一学期期末质量检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、如图，为定值电阻的伏安曲线，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是A.两个电阻的阻值之比R1∶R2=3∶1B.把R2均匀拉长到原来的3倍，其电阻等于R1C.将R1与R2串联后接于电源上，其消耗的功率之比P1∶P2=1∶3D.将R2与内阻值等于R1的灵敏电流计并联改装成电流表，改装后的电流表量程为原灵敏电流计量程的3倍2、1930年劳伦斯提出回旋加速器理论并于1932年制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一氘核（）从加速器的某处由静止开始加速。已知D型盒的半径为R，匀强磁场的最大磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、最大工作频率为f，氘核的质量为m、电荷量为q。不计粒子的重力，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是A.氘核从D形金属盒的边缘飞入，在电场中获得能量，氘核的最大动能由高频交变电源的电压U决定，并且随电压U增大而增加B.高频交变电源的频率为f应该等于，该装置才能正常工作。若将氘核换成氦核（），必须相应的改变交流电源的频率，否则该装置无法正常工作C.氘核第1次加速和第2次加速后在磁场中运动的轨道半径之比为1:2D.当时，氘核的最大动能为3、关于静电场，下列说法正确的是（）A.电势等于零的物体一定不带电B.电场强度为零的点，电势一定为零C.同一电场线上的各点，电势一定相等D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加4、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则()A.W1<W2，q1<q2 B.W1<W2，q1＝q2C.W1>W2，q1＝q2 D.W1>W2，q1>q25、如图所示，大小为E、方向水平向右的匀强电场中有一与电场平行的圆，圆心为O，半径为R，AB为圆的一直径，AB与电场线夹角为，则O、A两点间的电势差等于()A. B.C. D.6、如图，用三条细线悬挂的水平圆形线圈共有N匝，线圈由粗细均匀、单位长度质量为2克的导线绕制而成，三条细线呈对称分布，稳定时线圈平面水平，在线圈正下方放有一个圆柱形条形磁铁，磁铁的中轴线OO′垂直于线圈平面且通过其圆心O，测得线圈的导线所在处磁感应强度B的方向与水平线成60°角，线圈中通过的电流为0.1A，要使三条细线上的张力为零，重力加速度g取10m/s2.则磁感应强度B的大小应为()A.4TB.0.4TC.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、如图所示，电荷+Q附近有一点电荷q逐渐向它靠近的过程中，以下结论正确的是（）A.若为+q，则q的受力越来越大，速度越来越大B.若为+q，则q的受力越来越大，速度越来越小C.若为－q，则q的受力越来越小，速度越来越大，D.若为－q，则q的受力越来越大，速度越来越大8、指纹传感器为在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个极，外表面绝缘，手指在其上构成电容器的另外一个极．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：山谷）和嵴（本义：山脊）与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器，若金属颗粒与手指间组成的每个电容电压保持不变，则：（）A.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离近时，电容小B.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离远时，电容小C.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大D.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小9、如图所示，一导线弯成闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外．线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是（）A.感应电流一直沿顺时针方向B.线圈受到的安培力先增大，后减小C.感应电动势的最大值E＝BrvD.穿过线圈某个横截面的电荷量为10、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知()A.反映Pr变化的图线是cB.电源电动势为8VC.电源内阻为2D.当电流为0.5A时,外电路的电阻为6三、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）利用如图所示装置，通过半径相同的两小球的碰撞来验证动量守恒定律．图中AB是斜槽,BC是水平槽，斜槽与水平槽之间平滑连接．图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影．实验时，先让球1从斜槽轨道上的某位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的一记录纸上，留下痕迹，多次重复上述操作，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP．再把球2放在水平槽末端的位置，让球1仍从原位置由静止开始滚下，与球2碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，多次重复上述操作，分别找到球1和球2相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．测得球1的质量为m1，球2的质量为m2.(1)实验中必须满足的条件是____________A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差B.斜槽轨道末端的切线水平C.球1每次从轨道的同一位置由静止滚下D.两小球的质量相等(2)若所测物理量满足表达式________时，可以说明两球在碰撞过程中动量守恒(3)若所测物理量满足表达式________时，可以说明两球的碰撞为弹性碰撞(4)实验时尽管没有测量两小球碰撞前后速度，也同样可以验证动量是否守恒，其原因是:____________________12．（12分）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如图所示；请回答下列问题：（1）如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器___________处（填“a”或“b”）。（2）现备有以下器材：A．干电池1个B．滑动变阻器（0～50Ω）C．电压表（0～3V）D．电压表（0～15V）E．电流表（0～06A）F．电流表（0～3A）其中电流表应选___________，电压表应选___________。（填字母代号）（3）如图乙是根据实验数据画出的U﹣I图象。由此可知这个干电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。（计算结果均保留两位有效数字）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、A【解题分析】A．根据U--I图像知，图线的斜率表示电阻，所以故A正确；B．根据U--I图像知，图线的斜率表示电阻，所以，由电阻定律可知，把R2均匀拉长到原来的3倍，电阻变为来的9倍，即，故B错误；C．将R1与R2串联后接于电源上，电流相等，由公式可知，功率之比等于电阻之比即为3：1，故C错误；D．由于灵敏电流计的阻值为R2的3倍，所以R2分担的电流为灵敏电流计的3倍，所以改装后的电流表量程为原灵敏电流计量程的4倍，故D错误。故选A。2、D【解题分析】A．粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有得当时，粒子的速度最大，即为最大动能为所以粒子的最大动能与电压无关，故A错误；B．当粒子做圆周运动的频率与交流电的频率相等时，装置正常工作，即故B错误；C．由动能定理可得粒子加速第1次的速度为粒子加速第2次的速度为由公式可知，半径之比等于速度之比即为，故C错误；D．当时，由公式可知，粒子做圆周运动的频率小于最大工作频率，即装置能正常工作，所以粒子的最大动能为故D正确。故选D。3、D【解题分析】电势等于0的点是人为选择的，电势等于零的物体可能带电．故A错误；电势等于0的点是人为选择的，而电场强度是由电场本身决定的，电场强度为零的点，电势可能为零，也可能不为0；如等量同种点电荷连线的中点处，场强等于0，而电势不等于0．故B错误；沿电场线的方向，电势降低，所以同一电场线上的各点，电势一定不相等．故C错误；负电荷沿电场线方向移动时，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功，电荷电势能增大．故D正确．故选D.点睛：加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，知道电场强度与电势分别描述电场的两个不同方面的性质，二者没有直接的关系，沿电场线的方向，电势降低4、C【解题分析】第一次用0.3s时间拉出，第二次用0.9s时间拉出，两次速度比为3:1，由E=BLv，两次感应电动势比为3:1，两次感应电流比为3:1，由于F安=BIL，两次安培力比为3:1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3:1，根据功的定义W=Fx，所以：W1:W2=3:1；根据电量，感应电流，感应电动势，得：所以：q1:q2=1:1，故W1＞W2，q1=q2。A.W1<W2，q1<q2。故A错误；B.W1<W2，q1＝q2。故B错误；C.W1>W2，q1＝q2。故C正确；D.W1>W2，q1>q2。故D错误；5、C【解题分析】匀强电场中OA线段沿电场线方向的距离，根据匀强电场中的场强与电势差的关系可得；故选C.【题目点拨】掌握电场强度的三个公式适用范围和符号的意义：定义式，点电荷场源的决定式，匀强电场中的计算式.6、B【解题分析】设圆环半径为r，则圆环的质量为：m环=2πr×2×10-3kg磁场的水平分量为Bsin30°，环受到的安培力为：F=Bsin30°×I×2πr由于环所受向上的安培力等于环的重力，则有：2πr×2×10-3×10=Bsin30°×I×2πr解得：B=0.4T故选B。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、BD【解题分析】点电荷产生的电场的特点是越靠近点电荷的地方电场强度越大。AB．若为+q，则点电荷q逐渐向+Q靠近的过程中，根据库仑定律可知，q的受力越来越大；由于同种电荷相互排斥，所以q靠近Q的过程中电场力做负功，则电荷q的速度越来越小，故A错误，B正确；CD．若为-q，负电荷逐渐向+Q靠近的过程中，根据库仑定律可知，电场力逐渐变大，由于异种电荷相互吸引，所以所以q靠近Q的过程中电场力做正功，则电荷q的速度越来越大，故C错误，D正确；故选BD。8、BC【解题分析】手指的嵴和峪与金属电极的距离不同，根据电容的决定式分析电容的大小．由电容的定义式分析电容的电压一定时，电量的变化.【题目详解】A、指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近时，根据电容的决定式得知，电容大．故A错误B、指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远时，根据电容的决定式得知，电容小．故B正确C、在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属颗粒电极电量增大，故C正确，D错误.故选：B、C.9、AB【解题分析】由楞次定律可判断感应电流的方向，由左手定则可得出安培力的方向；分析线圈有效切割长度的变化，由法拉第电磁感应定律可分析感应电动势的变化，确定感应电流和安培力的变化．当有效的切割长度最大时，产生的感应电动势最大，最大的有效切割长度等于2r．根据q=求解电量【题目详解】线圈进入磁场的过程，磁通量一直增大，根据楞次定律判断可知感应电流一直沿顺时针方向，故A正确．设线圈有效的切割长度为L，由图可知L先增大后减小，线圈受到的安培力，则知安培力先增大，后减小，故B正确．最大的有效切割长度等于2r，则感应电动势的最大值E=2Brv，故C错误．穿过线圈某个横截面的电荷量为，故D错误．故选AB【题目点拨】本题运用安培力与速度的关系式、电量与磁通量变化量的关系式是两个关键，要理解有效切割长度的意义，运用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析.10、ACD【解题分析】由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI，Pr=I2r，可知，a是直线，表示的是电源消耗的电功率，c是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，b表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，所以A正确；根据PE=EI，当I=2A时，PE=8w得，E=4V，B错误；根据Pr=I2r，当I=2A时，Pr=8W可得，r=2Ω，C正确；当电流为0.5A时，R+r=8Ω，R=6Ω，D正确考点：电源的功率三、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.BC②.m1·OP=m1·OM+m2·ON③.OP+OM=ON④.两小球碰撞前后均做平抛运动，下落高度相同，运动时间相同，水平射程与平抛初速度成正比，可以用水平射程替代水平速度【解题分析】(1)[1].A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球1每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球1的质量大于被碰小球2的质量，故D错误；故选BC(2)[2].小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则m1v0=m1v1+m2v2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：m1∙OP=m1∙OM+m2∙ON(3)[3].若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得：将OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t代入得：m1OP2=m1OM2+m2ON2；与m1OP=m1OM+m2ON联立可得：OP+OM=ON(4)[4].由于两球从同一高度下落，故下落时间相同，所以水平向速度之比等于两物体水平方向位移之比，可以用球的水平位移代替其水平速度12、①.a②.E③.C④.1.5⑤.0.75【解题分析】（1）[1]滑动变阻器采用限流接法，在闭合开关之前防止电表过载，划定变阻器滑动头P应放在滑动变阻器a处；（2）[2