河北省保定市曲阳县第一中学2024年物理高二上期末质量检测模拟试题含解析

河北省保定市曲阳县第一中学2024年物理高二上期末质量检测模拟试题注意事项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、质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知()A.此粒子带负电B.下极板比上极板电势高C.若只增大加速电压，则半径变大D.若只增大入射粒子的质量，则半径变小2、电流方向每秒改变100次的交变电流，它的周期和频率分别是（）A.0.02s，50Hz B.0.04s，50HzC.0.02s，25Hz D.0.04s，25Hz3、如图所示，A、B是平行板电容器的两个极板，分别带有等量异种电荷，A板带负电荷，B板接地．若将A板向上平移到虚线位置，在A、B两板中间的一点P的电场强度E和电势φ的变化情况是（）A.E不变，φ变大 B.E不变，φ不变C.E变大，φ不变 D.E变小，φ变小4、由磁感应强度的定义式可知（）A.磁场中某处的磁感应强度与通电导线放在该处所受安培力成正比B.通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零C.同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的D.磁场中某点磁感应强度与该点是否放通电导线无关5、在变化的磁场中，穿过一个5匝的闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地增加了4Wb,则A.线圈中的感应电动势每秒钟增加20VB.线圈中的感应电动势每秒钟增加10VC.线圈中的感应电动势为20VD.线圈中的感应电动势为06、如图所示，在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B，导轨与直导线平行且在同一水平面内，在导轨上有两根可自由滑动的导体棒ab和cd，当载流直导线中的电流逐渐减弱时，导体棒ab和cd的运动情况是（）A.一起向左运动B.一起向右运动C.相向运动，相互靠近D.相背运动，相互远离二、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，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图所示，在加上电流后的一小段时间内，台秤读数为F2，则以下说法正确的是()A.F1>F2B.F1<F2C.弹簧长度将变长D.弹簧长度将变短8、如图（a）所示，两水平平行正对的金属板M、N间距为d，加有如图（b）所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的P点，在t=0时刻释放该粒子，3t0时间内粒子未到达极板。则在0~3t0时间内，下列说法正确的是（）A.从t=0开始，粒子向M板运动B.粒子从t0开始一直向N板运动C.0~2t0时间内，电场力对粒子做的功为mg2t02D.3t0时，重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t09、如图所示，虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出()A.N点的电势高于M点的电势B.粒子在N点的电势能比在M点的电势能大C.粒子在M点的速率小于在N点的速率D.粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大10、如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2Ω的电动机。闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1A，则下列不正确的是（）A.副线圈两端电压22VB.电动机输出的机械功率为12WC.通过电动机的交流电频率为100HzD.若电动机突然卡住不转，原线圈输入功率变大三、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，电源电动势E=40V，内阻r=1Ω，电阻R=24Ω，M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机，电流表为理想电流表，求：（1）当开关S断开时，电源输出功率P1是多少？（2）当开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，则通过电动机的电流及电动机输出功率P2是多少？12．（12分）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”）。④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。A.将K旋转到电阻挡“×1K”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准四、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】A．由左手定则可知，粒子带正电，故A错误；B．粒子经过电场要加速，因正电粒子，所以下极板S2比上极板S1电势低，故B错误；C．根据动能定理得由得若只增大加速电压，则半径变大，若只增大入射粒子的质量，则半径变大，故C正确，D错误。故选C。2、A【解题分析】解：一个周期内电流方向改变两次，所以f==50Hz则：T===0.02s故选A【点评】解得本题要知道频率与周期的关系，知道一个周期内电流方向改变两次，难度不大，属于基础题3、B【解题分析】由题知，电容器所带电量不变，根据、、E=U/d结合分析E的变化．由U=Ed分析P点与下板间电势差的变化，分析P点的电势如何变化【题目详解】据题，电容器所带电量Q不变．根据、、得，则知电场强度E不变．P与下板间的距离不变，E不变，则由U=Ed分析P点与下板间电势差不变，下板电势为零，所以φ不变．故B正确．故选B【题目点拨】本题是电容器动态变化分析问题，关键要掌握、、，也可以根据推论可知E不变4、D【解题分析】A．磁场中某处的磁感应强度是由磁场本身决定的，与通电导线放在该处所受安培力无关，选项A错误；B．通电导线放在磁场中某处不受安培力作用时，可能是导线与磁场方向平行放置，该处的磁感应强度不一定为零，选项B错误；C．同一条通电导线放在磁场中某处，当导线与磁场方向的夹角不同，则所受的磁场力是不同的，选项C错误；D．磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与该点是否放通电导线无关，选项D正确。故选D。5、C【解题分析】闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地增加，线圈中会形成稳定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势大小为故选C6、D【解题分析】根据安培右手螺旋定则知，直线电流下方的磁场方向垂直纸面向里，当电流减小时，磁场减弱，根据楞次定律得，回路中的感应电流为acdb，根据安培左手定则知，ab所受安培力方向向左，cd所受安培力向右，即ab和cd反向运动，相互远离A.一起向左运动，与分析不符，故A错误B.一起向右运动，与分析不符，故B错误C.相向运动，相互靠近，与分析不符，故C错误D.相背运动，相互远离，与分析相符，故D正确二、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】通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向可以用左手定则判断；长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，得出导线给磁铁的反作用力方向【题目详解】磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向右下，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的；导线给磁铁的反作用力方向就是斜向左上的，将这个力在水平和竖直分解，因此光滑平板对磁铁支持力减小，由于在水平向左产生分力，所以弹簧产生压缩，弹簧长度将变短故AD正确，BC错误故选AD【题目点拨】本题的关键是知道磁场对电流的作用的方向可以通过左手定则判断，然后根据作用力和反作用力的知识进行推理分析8、AD【解题分析】AB．电场力为F=qE=2mgt=0时刻，电场力向上，时间向上匀加速，加速度为g；时间向上匀减速，加速度为3g；时间向下匀减速，加速度为g；从t=0开始，粒子向M极运动；从开始一直向N极运动；故A正确，B错误；C．时间向上匀加速，根据位移时间关系公式，位移为，时间向上匀减速，根据位移时间关系公式，位移、速度分别为，在时间内，粒子的位移为零，故重力对粒子做的功为零，则由动能定理可得故C错误；D．根据速度时间关系公式，时粒子的速度为方向向下，故时，重力对粒子做功的瞬时功率为故D正确。故选AD。【题目点拨】带电粒子做直线运动，先根据F=qE求解电场力，再根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动学公式求解各个时间段的位移，然后根据恒力做功表达式求解电场力的功，根据P=Fv求解瞬时功率。9、AB【解题分析】粒子带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，A选项正确；电场力做负功，电势能增加，B选项正确；电场力做负功，动能减小，C选项错误；根据电场线或等势面的疏密表电场强弱可知，D选项错误10、ABC【解题分析】A．由乙图可知，输入电压的最大值为则有效值故A错误，符合题意；B．输出的机械功率故B错误，符合题意；C．由乙图可知，输入交变电压的周期为0.02s，则频率为因为原副线圈交变电流频率相等，则通过电动机的交流电频率为50Hz，故C错误，符合题意；D．卡住电动机，电动机变成了纯电阻，电压不变，电流增大，输出功率增加，则原线圈输入功率增加，故D正确，不符合题意。故选ABC。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)61.44W；(2)87.5W；【解题分析】（1）当开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律，电流：电源输出功率为：P1=I2R=1.62×24=61.44W；（2）开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，故路端电压为：U=E-Ir=40-4×1=36V，通过电阻R的电流：故流过电动机的电流为：I2=I-I1=4-1.5=2.5A，故电动机的机械功率为：P2=UI2-I22RM=36×2.5-2.52×0.4=87.5W；12、①.S②.T③.0刻线④.ADC【解题分析】(1)[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S(3)[2][3]接着是欧姆调零，将“十”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处(4)[4]当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明阻值大，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺