2023-2024学年江西师大附属中学高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2023-2024学年江西师大附属中学高二物理第一学期期末学业质量监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、如图所示，在足够长的竖直线的右侧有方向垂直纸面向外且范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场区域，一带电粒子q从P点沿与竖直线成角θ＝45°方向，以大小为v的初速度垂直磁场方向射入磁场中，经时间t从Q点射出磁场．不计粒子重力，下列说法正确的是A.带电粒子q可能带正电荷B.带电粒子的比荷＝C.若PQ之间的距离等于L，则带电粒子在匀强磁场中的轨迹半径R＝LD.粒子射出磁场时与水平线的夹角为θ2、如图所示，电路中A、B是规格相同的灯泡，L是电阻可忽略不计的电感线圈，那么（）A.合上S，A、B一起亮，然后A变暗后熄灭B.合上S，B先亮，A逐渐变亮，最后A、B一样亮C.断开S，A立即熄灭，B由亮变暗后熄灭D.断开S，A、B同时熄灭3、在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为RL，则下列说法正确的是（）A.合上开关后，b、c先亮，a后亮B.断开开关时，N点电势低于M点C.断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D.断开开关后，c马上熄灭，b闪一下后缓慢熄灭4、2018年10月15日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第三十九、四十颗北斗导航卫星．若其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，周期为T，地球的半径为R，则地球的第一宇宙速度为A. B.C. D.5、最早根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家是：（）A.亚里士多德 B.牛顿C.笛卡尔 D.伽利略6、如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，内有带电量为q的某种自由运动电荷。导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的高。由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为（）A.，负 B.，正C.，负 D.，正二、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，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，粒子在D形盒的中心由静止出发，经电压为U的交变电场加速后进入磁场。设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，忽略粒子在电场中的加速时间。下列说法正确的是（）A.交变电场的周期应为TB.B越大，粒子的出射速度越小C.U越大，粒子的出射速度越大D.R越大，粒子的出射速度越大8、如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路，线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。则（）A.流经电阻R1中的电流方向为b到aB.回路中感应电动势的大小为C.回路中感应电流大小为D.a与b之间的电势差为9、对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是（）A.电势差越大，在这两点的电场强度也越大B.两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功C.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关D.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关10、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动，如图所示，由此可以判断A.油滴一定做匀速运动B.油滴可以做变速运动C.如果油滴带正电，它是从M点运动到N点D.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点三、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）某同学为了测一节干电池的电动势E和内电阻r⑴先用多用电表估测电动势E．将选择开关旋至直流2.5V档，红、黑表笔与干电池的正、负极相接，此时指针所指位置如图甲所示，则此时多用表的读数为_______V⑵再用伏安法更精确地测量该干电池电动势和内电阻，实验电路如图乙所示．请你用实线代替导线在图丙中连接好实物_______，要求变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大⑶由实验测得的7组数据已在图丁的U-I图上标出，请你完成图线________．由图象可得E＝_______V（保留三位有效数字），r＝_______Ω（保留两位有效数字）⑷这位同学对以上实验的系统误差进行了分析，其中正确的是_______A．主要是由电压表的分流引起的B．主要是由电流表的分压引起的C．电动势测量值小于真实值D．内阻测量值大于真实值12．（12分）在测定金属的电阻率的实验中，金属导线长约0．8m，直径小于1mm，电阻大约为4Ω．实验主要步骤如下，请填写其中的空白部分或按要求连线：(1)用米尺测量金属导线的长度，测3次，求出平均值L；(2)在金属导线的3个不同位置上用_______测量直径，求出平均值d；(3)用伏安法测量金属导线的电阻R．现有器材：直流电源（电动势约4．5V，内阻很小），电流表A1（量程0～0．6A，内阻0．125Ω），电流表A2（量程0～3．0A，内阻0．025Ω），电压表V（量程0～3V，内阻3kΩ），滑动变阻器R0（最大阻值10Ω），开关S、导线若干①如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是_______；②其实验电路原理图如下，你认为应该选择那种________（甲或乙）方法，并在实物图上画线连接成实验电路________(4)根据上述测得的金属导线长度L，直径d和电阻R，由电阻率的表达式ρ=_______算出该金属的电阻率四、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，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）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、D【解析】A项：由题意可知，粒子要从Q点射出，所以粒子应向左上方偏转，由左手定则可知，粒子应带负电，故A错误；B项：由题可知，粒子在磁场中运动的弦切角为450，由公式，解得：，故B错误；C项：若PQ之间的距离等于L即粒子在磁场中做圆周运动对应的弦长为L，由数学知识可知，，解得：，故C错误；D项：由粒子在磁场中做圆周运动的对称性可知，粒子射出磁场时与水平线的夹角为θ，故D正确故应选：D2、A【解析】合上S，线圈中电流要增加，会产生自感电动势，故只能缓慢增加，所以A、B一起亮，然后A变暗后熄灭，B更亮，故A正确，B错误；断开S，线圈中电流要减小，会产生自感电动势，故只能缓慢减小，通过电灯A构成回路放电，所以B立即熄灭，A闪亮一下后熄灭，故CD错误3、A【解析】开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，磁通量增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，通过a灯的电流逐渐增大，所以b、c先亮，a后亮，故A正确；合上开关一会儿后，因线圈中电流逐渐稳定；断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和a、b组成的回路中有电流，电流的方向与L中原来电流的方向相同，方向为：L→N→b→M→a→L，可知N点电势高于M点．故B错误；合上开关一会儿后，因线圈有电阻，则当电路中电流稳定时，a的电流小于b；断开开关S的瞬间，由电感的特性可知：L和a、b组成的回路中有电流，导致a、b一起缓慢熄灭；而c没有电流，马上熄灭．由于原来a的电流小于b，开关断开的瞬间，通过a、b和线圈回路的电流从a灯原来的电流减小，所以两灯都不会闪亮，故C错误，D错误；故选A【点睛】本题考查了电感线圈对电流的阻碍作用，特别是开关闭合、断开瞬间的判断，要根据灯泡中电流有无增大，分析是否存在闪亮现象4、B【解析】根据其中一颗卫星入轨后绕地球做匀速圆周运动，则有：，当某一卫星的轨道半径为地球半径R时，其线速度为第一宇宙速度，则有：，联立解得：，故选B5、D【解析】最早根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家是伽利略，故选D.6、D【解析】若运动电荷为负电荷，则由左手定则可判断出，上表面的电势比下表面低，故该导电材料的运动电荷为正电荷。当通有稳恒电流时，运动电荷受到的电场力与洛伦兹力相平衡，故又因为联立两式得故选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、AD【解析】A．要使粒子能够在回旋加速器持续的加速，交变电场的周期应和粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同，A正确；BCD．粒子最终从D形盒中飞出，洛伦兹力提供向心力：粒子出射速度的最大值：可知粒子出射速度与加速电压无关，越大，粒子出射速度越大，越大，粒子出射速度越大，BC错误，D正确。故选AD。8、AC【解析】A．由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a，A正确；B．由图像分析可知，0至t1时间内有，由法拉第电磁感应定律有其中面积为S=πr22得B错误；C．由闭合电路欧姆定律有联立以上各式解得，通过电阻R1上的电流大小为C正确；D．线圈两端的电压大小，即外电压为电流方向为从b到a，所以D错误。故选AC。【点睛】此题考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小。还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率，同时磁通量变化的线圈相当于电源。9、BD【解析】A．根据可知，电势差越大，在这两点的电场强度不一定越大，选项A错误；B．根据可知，两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功，选项B正确；CD．两点间的电势差只与电场本身有关，与在这两点间移动的电荷无关，选项D正确，C错误；故选BD【点睛】掌握电场强度与电势差的关系，知道电势差的物理意义，在匀强电场中，根据公式U=Ed，d是电场线方向两点间的距离；此题考查对物理规律的解理能力．物理公式要从每个量的意义、公式适用条件等方面理解10、AC【解析】AB．油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据可知，粒子必定做匀速直线运动，故A正确，B错误；CD．根据做直线运动的条件和受力情况（如图所示）可知，如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故C正确，D错误。故选AC。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.；②.图见解析；③.图见解析;④.;⑤.1.0-1.1;⑥.AC;【解析】（1）选择开关旋至直流2.5V档，由图示多用电表可知，多用电表分度值是0.5V，多用电表示数是1.45V；（2）变阻器的滑动头向右滑动时，其电阻值变大，滑动变阻器应接左下接线柱，根据实验电路图连接实物电路图，如图丙所示；（3）用直线把坐标系中各点连接起来，得到U-I图象，如图丁所示；由图象可知，图象与纵轴交点是1.5V，则电源电动势E=1.5V，电源内阻；（4）在测量电源的电动势和内阻时，电压表测量电源的外电压准确，电流表测量通过电源的电流偏小，因为电压表起分流作用．可以将电压表内阻与电源并联后看作等效电源，实际测量的是等效电源的电动势和内电阻，知电动势的测量值偏小，内电阻的测量值偏小．故AC正确，BD错误，故选AC.【点睛】电源的U-I图象斜率等于电源内阻；由图象求电源内阻时，一定要注意图象纵坐标轴的起点是否是零，这是容易忽略的地方12、①.螺旋测微器（千分尺）②.电流表A1③.甲④.⑤.【解析】金属导线的直径由螺旋测微器测量；选择器材需安全、精确，通过金属导线的电阻的额定电流确定出电流表的量程．通过比较金属导线的电阻与电流表内阻和电压表内阻的关系，确定电路的选择，若金属导线的电阻远小于电压表的内阻，采取外接法，若金属导线的内阻远大于电流表的内阻，采用内接法．根据题意，结合电阻定律R＝ρ，即可求解【详解】（2）金属导线的直径很小，因此通过螺旋测微器测量；（3）①电压表的量程是3V，则金属导线的最大电流，要求测量误差较小，应该选用的电流表A1；②金属导线的电阻R=4Ω，由于R≪RV，故应选电流表外接法．即选择甲图③根据电路图，连接实物图，注意电表的量程，及正负极．如图所示；（4）根据电阻定律R＝ρ，已知S=π()2，因此电阻率的表达式；【点睛】解决本题的关键掌握器材选取的原则，即安全，精