2023-2024学年山东省济南市济南第一中学高二物理第一学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2023-2024学年山东省济南市济南第一中学高二物理第一学期期末质量跟踪监视模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ，导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I，空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现缓慢增大θ(0<θ<90°)，若电流I不变，且ab始终静止在斜面上(不考老磁场变化产生的影响)，下列说法正确的是A.B应缓慢减小B.B应缓慢增大C.B应先增大后减小D.B应先减小后增大2、如图所示，闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程经过水平匀强磁场区域，虚线为该磁场的竖直边界，已知磁场区域的宽度大于圆环的直径若不计空气阻力，则A.圆环在摆动过程中始终产生感应电流B.圆环在摆动过程中，机械能始终守恒C.圆环磁场区域中摆动时，机械能守恒D.圆环最终将静止在竖直方向上3、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交流电动势(V)，则关于交流电流的说法中，正确的是（）A.交流电的频率为100HzB.交流电动势的有效值为220VC.交流电的最大值为220VD.t=0时线圈平面与磁感线平行4、在国际单位制中，磁感应强度的单位是A.安培 B.库仑C.特斯拉 D.韦伯5、两个可视为点电荷的带电小球相距为r，当其中一个小球的带电量变为原来的4倍时，另一个小球的电量不变。若保持它们之间的库仑力不变，两个小球之间的距离应变为A.r B.rC.2r D.4r6、如图，矩形金属线框abcd固定在桌面上，直导线MN贴近桌面且通有M向N的恒定电流I．将MN从图中I位置匀速平移到II位置过程中，线圈中感应电流的方向是A.一直沿abcda方向B.一直沿adcba方向C.先沿adcba方向，后沿abcda方向D.先沿abcda方向，再沿adcba方向，后沿abcda方向二、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、如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向a端滑动，则A.电灯L变暗，安培表的示数增大B.定值电阻消耗的功率增大C.变阻器两端的电压增大D.电灯L变亮，安培表的示数增大8、如图，一个匝数为100匝的圆形线圈，面积0.4m2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积0.2m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.3+0.15t．将线圈两端a、b与一个阻值R=2Ω的电阻相连接，b端接地．则下列说法正确的是()A.通过电阻R的电流方向向上 B.回路中的电流大小不变C.电阻R消耗电功率为3W D.a端的电势-3V9、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C10、如图所示，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动。阻值为R的电阻一端用导线和圆环最下端的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接。下列判断正确的是（）A.金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为B.通过电阻R的电流的最小值为，方向从Q到PC.通过电阻R的电流的最大值为D.OM两点间电势差绝对值的最大值为三、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）（1）游标卡尺和螺旋测微器的示数如图所示，则读数分别是：______mm________mm.（2）．某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0~1V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程0~10V，内阻约100kΩ）C．电流表（量程0~1mA，内阻约30Ω）D．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω）E.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）①为使测量尽量准确，电压表选用_____，电流表选用______，。（均填器材的字母代号）；②在答题卡上画出测量Rx阻值的实验电路图：_____③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会____其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是电流表的_______。12．（12分）如图所示，矩形线圈一边长为d，另一边长为a，电阻为R，当它以速度V匀速穿过宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场过程中，若L<d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________；若L>d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________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）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，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、B【解析】如图作出右侧侧视图，则可知，金属棒受重力、支持力及向右的安培力的作用；增大角度，则支持力的方向将向左旋转，要使棒仍然平衡，则支持力与安培力的合力一直等于重力，则由图可知，安培力必须增大，故磁感应强度应增大，B正确【点睛】本题结合安培力考查共点力平衡中的动态平衡，要掌握相应的图解法的应用，明确角度变化时支持力与安培力的合力不变，作出动态变化图即可求解2、C【解析】A．只有当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流。故A错误。B．当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，机械能向电能转化，所以机械能不守恒。故B错误。C．整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒。故C正确。D．在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化一直是最大值，所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置。故D错误。故选C。3、B【解析】A.根据交流电动势(V)可知交流电的角速度，所以交流电的频率为，选项A错误；B.根据交流电动势(V)可知交流电的最大值，所以交流电动势的有效值为，选项B正确；C.根据交流电动势(V)可知交流电的最大值为，选项C错误；D.根据交流电动势(V)可知t=0时，此时磁通量最大，线圈平面与磁感线垂直，选项D错误。故选B。4、C【解析】A.在国际单位制中，安培是电流单位，选项A错误；B.在国际单位制中，库仑是电量单位，选项B错误；C.在国际单位制中，特斯拉是磁感应强度的单位，选项C正确；D.在国际单位制中，韦伯是磁通量的单位，选项D错误5、C【解析】两个点电荷之间相互作用为，当其中一个小球的带电量变为原来的4倍时，如果要保持它们间的库仑力不变，则有所以故选C。6、D【解析】根据通电导线由安培定则，来判断通电直导线周围的磁场分布，知道它是非匀强电场，同时要根据楞次定律和安培定则判断感应电流的方向【详解】由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线右边的方向为垂直纸面向外，当导线从图中I位置匀速平移到II位置过程中，在导线靠近线圈时，第1个过程，穿过线圈的磁通量先向外增加；导线经过线框上方时，第2个过程穿过线圈的磁通量向外减小；第3个过程磁通量向里变大，第4个过程磁通量向里减小磁通量向里减小；根据楞次定律可知，线圈中的感应电流先沿abcda方向，再沿adcba方向，后沿abcda方向，故选D.【点睛】通电指导线周围的磁场为非匀强磁场，会应用楞次定律，注意通电导线的磁场大小与方向的分布．同时强调线圈中心轴处于导线位置时，磁通量为零二、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、AB【解析】根据“变阻器的滑片向a端滑动”可知，本题考查电路动态变化分析问题，根据程序法或者串反并同法分析通过变阻器电流的变化和电压的变化.【详解】A、D、变阻器的滑片向a端滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，则总电流I增大，路端电压U减小，则电灯L更暗，安培表的示数增大，故A正确，D错误.B、路端电压U减小，则通过电灯L电流减小，而总电流I增大，所以通过的电流增大，消耗的功率增大，故B正确.C、由于通过的电流增大，的电压增大，而路端电压是减小的，则变阻器两端的电压减小，变阻器阻值也在变小，根据题目所给的条件，无法判断变阻器R1的功率变大，还是变小，故C错误.故选AB.【点睛】变阻器的滑片向a端滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，分析总电流的变化，判断电流表读数的变化，由路端电压的变化，分析电灯L亮度的变化．由总电流和通过电灯电流的变化，分析通过变阻器的电流变化，再分析变阻器电压的变化.8、AB【解析】根据楞次定律判断电流方向；由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，根据闭合电路的欧姆定律求解电流，根据P=I2R求解电功率；求解R两端的电压，根据Ub-Ua=UR确定a点的电势【详解】A．磁通量随时间均匀增加，根据楞次定律可知，感应电流通过R的方向向上，选项A正确；B．因可知回路中产生的感应电动势不变，感应电流不变，选项B正确；C．，则回路的电流，电阻R消耗的电功率为，选项C错误；D．R两端的电压UR=IR=2V，即Ub-Ua=2V，因Ub=0可知Ua=-2V，选项D错误；故选AB.9、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。10、AD【解析】A．M端线速度为v＝ωl，OM切割磁感线的平均速度为OM转动切割磁感线产生的感应电动势恒为故A正确；B．当M端位于最上端时，圆环两部分电阻相等，并联电阻最大，电路的总电阻最大，通过R的电流最小，因R并=×2R=R通过电阻R的电流的最小值为根据右手定则可知电流方向从Q到P，故B错误；C．当M位于最下端时圆环被短路，此时通过电阻R的电流最大，为故C错误；D．OM作为电源，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，所以外电阻最大时，OM两点间电势差的绝对值最大，其最大值为U=Imin·2R＝故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、①.15.25②.0.740③.B④.C⑤.⑥.大于⑦.分压。【解析】（1）[1]．游标卡尺读数：1.5cm+0.05mm×5=15.25mm；[2]螺旋测微器的示数：0.5mm+0.01mm×24.0=0.740mm；（2）①[3][4]．电源电动势为12V，则为使测量尽量准确，电压表选用B；电路中可能达到的最大电流，则电流表选用C。②[5]．因为Rx远大于RA，则采用电流表内接；滑动变阻器用分压电路；如图；③[6][7]．根据电路图，待测电阻测量值会大于其真实值，原因是电流表的分压作用造成的。12、①.②.③.④.【解析】根据公式E=Blv求出线圈切割磁感线产生的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流，即可由焦耳定律求出线圈产生的电能，由q=It求解电量【详解】线圈进入磁场的过程中，产生的感应电动势为：E=Bav，由闭合电路欧姆定律得感应电流：，如果：L<d，由