2023-2024学年广东省东莞市高级中学物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

2023-2024学年广东省东莞市高级中学物理高二上期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．在磁铁向上运动远离线圈的过程中（）A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥2、如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m、带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中．设小球带电荷量不变，小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有()A.小球加速度一直减小B.小球的速度先减小，直到最后匀速C.杆对小球的弹力一直减小D.小球受到的洛伦兹力一直减小3、两金属导轨和三根电阻丝如图连接，虚线框内存在均匀变化匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1:R2:R3＝1:2:3，金属导轨电阻不计．当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路中感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为5I，当S1、S3闭合，S2断开时，以下说法中正确的是（）A.闭合回路中感应电流为7IB.闭合回路中感应电流为6IC.上下两部分磁场的面积之比为3:20D.无法确定上下两部分磁场的面积比值关系4、喷墨打印机工作原理的简化模型如图所示．重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸面上半部分的某一位置P．关于此微滴及其在极板间电场中运动，下列说法正确的是A.经带电室后带正电B.电场力对微滴做负功C.动能增大D.电势能增大5、如图所示为一螺距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图，直线为螺线管的中轴线（与某一磁感线重合），ab为用绝缘细线悬挂的位于螺线管的正上方的通电直导线，其电流方向由a到b，电流很小，不影响螺线管在空间产生的磁场．下列说法正确的是（）A.图中关于轴线对称的P、Q两点的磁感应强度相同B.直导线ab通电后，a端垂直纸面向外转动C.断开螺线管的电源后，螺线管有沿水平方向向内收缩的趋势D.将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子将做匀速直线运动6、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（）A.t＝0时线框平面与中性面重合B.t＝0.01s时线框的磁通量为0C.线框产生的交变电动势有效值为10VD.线框产生交变电动势的频率为100Hz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、一矩形金属线圈共10匝，在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动，产生交变电流的电动势为e＝220sin（100πt）V，对于这个交变电流的说法正确的是（）A.此交变电流的频率为50HzB.此交变电流电动势有效值为220VC.t＝0时，线圈平面与中性面重合，此时磁通量最大D.耐压为230V的电容器能够在该交变电路中使用8、如图所示，固定在倾角为θ的斜面内的两根平行长直金属导轨，其间距为d，底端接有阻值为R的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，导体杆ab与导轨间的动摩擦因数μ，导体杆ab从静止开始沿导轨下滑距离为L时，速度恰好达到最大（运动过程中导体杆ab始终与导轨保持垂直，且与两导轨保持良好接触），设导体杆ab接入电路的电阻为R，导轨电阻和空气阻力忽略不计，重力加速度大小为g，导体杆ab由静止到速度达到最大的过程中。下列说法正确的是（）A.通过电阻R的电荷量为B.导体杆ab两端电压最大值为C.电阻R中的最大电流为D.导体杆ab运动的时间为9、把标有“220V100W”的A灯和“220V200W”的B灯串联起来，接在电压恒为220V的电源两端，不计导线电阻及灯泡电阻随温度的变化，则下列判断中正确的是（）A.两灯的电阻之比RA∶RB＝2∶1B.两灯的实际电压之比UA∶UB＝1∶2C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB＝1∶2D.在相同时间内，两灯实际发热之比QA∶QB＝2∶110、如图所示，矩形abcd处在匀强电场中，电场线与矩形所在平面平行，ab=cd=L，ad=bc=2L，a点的电势φa=10V，b点的电势φb=12V，c点的电势φc=8V。一带电量为+q、质量为m的粒子从b点以初速度v0射入电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后恰好经过c点。不计带电粒子的重力，下列说法中正确的是A.d点的电势φd=6VB.电场强度的方向由b指向dC.电场强度的大小为D.带电粒子从b点运动到c点的时间为三、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）小东想测定标有“3V，0.6W”小灯泡在不同电压下的电功率。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0~250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ）；电键一个，导线若干。（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的___________（填字母代号）。A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）（2）先用多用电表粗测小灯泡电阻，若用“×1”挡测量电阻，多用电表表盘如图甲所示，则读数为___________Ω。（3）该实验的电路图应选用图中的___________（填字母代号）。A.B.C.D.（4）做完实验后，小东发现在实验数据表格报告上漏写了电压为2.00V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是（）A．0.10AB．0.13AC．0.17AD．0.25A12．（12分）(1)小明用图甲所示的多用电表粗测一待测电阻Rx。将选择开关“K”旋转到欧姆档“×10”的位置，正确操作后，他将两表笔与待测电阻Rx相接，发现指针偏转角度过大，为了得到比较准确的测量结果，应将选择开关“K”旋转到电阻档_____(填“×1”或“×100”)的位置。重新进行欧姆档调零并完成测量，测量时指针如图乙所示，其读数为______Ω。(2)小华与同伴用伏安法对Rx进一步测量。实验室提供器材有：电流表G1(0～50mA，内阻r1＝10Ω)电流表G2(0～100mA，内阻r2＝5Ω)待测电阻Rx电阻箱R1(0～9999Ω)滑动变阻器R2(0～10Ω)干电池(1.5V，内阻不计)开关S及导线若干①为了将G1表改装成量程为1.5V的电压表，应将电阻箱调到________Ω后再与G1表串联；②小华与同伴设计了以下两种电路，要求电表的指针偏角必须达到量程的三分之一以上。其中，符合上述要求的是图________(填“丙”或“丁”)所示电路；③某次测得电流表G1，G2示数分别为I1、I2，电阻箱接入阻值为R0，则被测电阻Rx＝____(用I1、I2、r1、r2、R0表示)；④若通过调节滑动变阻器，该同学测得多组I1、I2的实验数据，根据实验数据做出I1、I2的图像如图戊所示，则被测电阻R＝______Ω(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）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【解析】磁铁的N极朝下，穿过线圈的原磁场方向向下，磁铁向上运动远离线圈，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，由右手螺旋定则可知，线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流，由楞次定律中的“来拒去留”可知，磁铁远离线圈，所以磁铁和线圈相互吸引，故C正确2、D【解析】若开始则弹力方向向左，随着速度减小，弹力增大，摩擦力增大，则加速度增大，A错．小球速度一直在减小，B错．根据前面可知，C错．小球所受洛伦兹力（f=qvB）因为速度一直减小所以洛伦兹力也一直减小，D对3、A【解析】AB．设磁场上下两部分面积分别为S1和S2，磁场的磁感应强度的变化率为k，三个电阻分别为R、2R、3R；则当S1、S2闭合，S3断开时感应电动势则同理当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为则当S1、S3闭合，S2断开时闭合回路中感应电流为选项A正确，B错误；CD．上下两部分磁场的面积之比为选项CD错误；故选A.4、C【解析】由墨汁微滴带负电,在电场中受到的力来确定偏转方向;根据墨汁微滴做类平抛运动来确定侧向位移,及电场力做功来确定电势能变化情况.【详解】墨汁微滴经带电室后带带负电,故向正极板偏转,电场力做正功，动能增大，电势能减小，故C对；ABD错；故选C5、D【解析】根据磁感应强度是矢量，考虑大小与方向；依据左手定则，即可判定转动方向；根据右手螺旋定则，即可确定收缩还是伸长；判定沿中轴线射入螺线管中磁场种类，即可求解【详解】由题图，可知，P、Q两点的磁感应强度大小相等，方向不同，故A错误；直导线ab通电后，根据左手定则，可知，a端安培力向里，b端的安培力向外，因此a端垂直纸面向内转动，故B错误；通电时，螺线管中线圈间的电流方向相同，出现相互吸引，当断开螺线管的电源后，没有吸引力，螺线管有沿水平方向向内伸长的趋势，故C错误；将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管，电子处于匀强磁场中，不受任何力，电子将做匀速直线运动，故D正确；故选D【点睛】查磁感应强度的矢量性，掌握左手定则与右手螺旋定则的内容，理解同向电流相吸，异向电流相斥，注意洛伦兹力产生条件6、A【解析】由图2可知任何时刻的感应电动势，根据电动势的特点，可判处金属线框所处的位置；由图象还可知电动势的峰值和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值，根据周期和频率的关系可求频率.【详解】A、t=0时，感应电动势最大，线框平面与中性面重合，磁通量最大，故A正确；B、t=0.01s时，感应电动势为零，说明此时线圈正经过中性面，故B错误；C、由图2可知Em=10V．根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为，故C错误；D、据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为：，故D错误；故选A.【点睛】本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，注意会由图象得出线圈从何处开始计时，并掌握正弦交流电的最大值与有效值的关系.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、ABC【解析】A．根据可知，该交流电的频率为，选项A正确；B．该交流电的最大值为，有效值为，选项B正确；C．t=0时，电动势为零，此时线圈处在中性面上，磁通量最大，选项C正确；D．230V小于该交流电的最大值为，所以耐压为230V的电容器不能在该交变电路中使用，选项D错误。故选ABC。8、BCD【解析】A．电荷量为A错误；BC．导体棒匀速下滑时，加速度为0，速度最大，产生的电动势最大，根据平衡条件解得回路中最大电流为路端电压BC正确；D．导体棒匀速运动时切割磁感线根据电路解得根据动量定理又联立方程解得D正确。故选BCD。9、AD【解析】先根据欧姆定律和电功率的定义得到标有“220V，100W”的A灯和“220V，200W”的B灯的电阻，然后根据串联电路电流相等，求出两灯的电压、功率之比【详解】根据，代入数据可得A灯泡电阻为484Ω，B灯泡电阻为242Ω，故电阻之比为：2：1，故A正确；两个电灯泡电阻之比为2：1，根据U=IR，电压之比为2：1，故B错误；根据P=I2R，电流相等，故电功率之比为2：1，故C错误；根据焦耳定律，Q=I2Rt，电流和时间相等，故热量之比等于电阻之比，即为2：1，故D正确．所以AD正确，BC错误【点睛】本题不考虑温度的影响，将两个灯泡当作定则电阻处理，根据串联电路的电压和电流关系分析求解10、AD【解析】AB．在匀强电场中，沿着任意方向前进相同的距离，电势变化相同，所以：解得：可知中点的电势也为，画出等势面，沿电场线方向电势降低，又因为电场线和等势面处处垂直，画出电场线方向如图：A正确，B错误；C．根据匀强电场中电场强度和电势差的关系：根据几何关系可知：解得：，C错误；D．据图可知粒子在b点初速与电场力垂直，所以粒子在初速度方向上做匀速直线运动，水平位移：所以：D正确。故选AD。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.A②.8.3③.C④.C【解析】（1）[1]要测量小灯泡在不同电压下的电功率，需要采用分压电路，为方便实验操作，滑动变阻器应选择小电阻A；（2）[2]由图读出欧姆表读数为：8.3×1=8.3Ω；（3）[3]灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，应选图C所示电路；（4）[4]小灯泡正常工作时的电流：如果电阻不变，电压为2.00V时通过小灯泡的电流实际灯泡在电压为2.00V时温度比正常工作时低，灯泡的实际电阻比15Ω小，实际电流比0.13A大，但小于正常工作时的电流。故选：C12、①.×1②.6③.20④.丁⑤.⑥.5.7【解析】(1)[1]欧姆表中值电阻附近刻度线最均匀，读数误差最小，将两表笔与待测电阻相接，发现指针偏转角度过大，则表盘刻度太小，倍率太大，为了让指针靠近中央刻度附近，应换成小倍率“”档；[2]欧姆表读数刻度盘读数倍率；(2)①[3]为了将表改装成量程为的电压表，应将电阻箱调到，根据