2023-2024学年河北省石家庄二中雄安校区物理高二上期末质量检测模拟试题含解析

2023-2024学年河北省石家庄二中雄安校区物理高二上期末质量检测模拟试题注意事项: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、两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示。在其他条件不变的情况下，如果将B板向下移动一小段距离，则该过程中（）A.油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向aB.油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bC.油滴静止不动，电流计中的电流从b流向aD.油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b2、如图，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负电子分别以相同速度沿与x轴成300角从原点垂直射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为（）A.2：1 B.1：2C.1：3 D.1：153、如果人造地球卫星受到地球的引力为其在地球表面时的一半,则人造地球卫星距地面的高度是（已知地球的半径为R）A.R B.C. D.4、已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力的大小为F；当这两个质点间的距离变为2r时，万有引力的大小变为（）A. B.C. D.2F5、粗糙水平面上静止放置质量均为m的A、B两物体，它们分别受到水平恒力F1、F2的作用后各自沿水平面运动了一段时间，之后撤去F1、F2,两物体最终都停止，其v-t图象如图所示，下列说法错误的是()A.A、B两物体与地面间的滑动摩擦因数之比为1：2B.F1与A物体所受摩擦力大小之比为3：1C.F1和F2大小之比为2：1D.A、B两物体通过的总位移大小相等6、如图所示，两等量同种点电荷的电量均为+Q，直线AO为两等量正电荷连续的中垂线，O点为垂足，A点为中垂线上的点，B点为两电荷连续上的点．电子具有某一方向上的初速度．下列说法正确的是（）A.若电子从A点运动到O点，电子加速度一定减小B.若电子从A点运动到O点，电子电势能一定减小C.若电子从O点运动到B点，电子的动能一定减小D.若电子的初速度与OA垂直，电子的动能一定增大二、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，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面，设两相邻等势面的间距相等．一电子（不计重力）射入电场后的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的一些交点．由此可以判定（）A.O处的点电荷一定带正电B.a、b、c三个等势面的电势关系是C.电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功的关系是︱W12︱=2∣W34∣D.电子在1、2、3、4四个位置具有的电势能与动能的总和相等8、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，匀强电场的电场强度为E，方向竖直，有一质子重力不计恰能以速率V从左向右沿直线水平飞越此区域．下列说法正确的是A.电场方向竖直向下B.如果B和E的方向都改变为原来的相反方向，质子将向上偏转C.该质子通过此区域的速度D.若一电子以速率V从左向右飞入，则该电子也将沿直线运动9、静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷（）A.在和处受电场力相等B.由运动到的过程中的电势能保持不变C.由运动到的过程中电场力先减小后增大D.由运动到的过程中电场力先增大后减小10、如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法中正确的是()A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大三、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）(1)如图所示游标卡尺读数为____________mm，螺旋测微器读数为____________mm.(2)(Ⅰ)利用多用电表测某导体的电阻，该同学先用多用电表电阻挡“×100”测量时发现指针向右偏转角度过大，为了减小测量误差，应将选择开关旋转到____________（选填“×1k”或“×10”）的位置，然后将两表笔短接，进行欧姆调零，再用两表笔与导体连接好并读数。(Ⅱ)他按正确的实验操作，用多用电表电阻挡测量时指针停在图所示的位置，则此材料电阻的测量值为________Ω.(Ⅲ)若该材料的长度为L，直径为D，电阻为R，则该材料电阻率的表达式ρ＝________.(3)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路(Ⅰ)按图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来_______(Ⅱ)在连接的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“A”或“B”)(Ⅲ)如图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝____________V，内阻r＝__________Ω.12．（12分）在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用A．干电池(电动势约1.5V)B．直流电流表(量程为0～0.6A,内阻为约0.10Ω)C．直流电流表(量程为0～3A,内阻约为0.025Ω)D．直流电压表(量程为0～3V,内阻约为5kΩ)E．直流电压表(量程为0～15V,内阻约为25kΩ)F．滑动变阻器(阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为1A)G．滑动变阻器(阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.5A)H．开关I．导线若干J．电池夹(1)为了实验误差较小，本实验选定的电流表为_____，电压表为_____，滑动变阻器为_____（填仪器的序号字母）。(2)在虚线框内画出实验原理图________.(3)根据实验记录，画出的U—I图象如图所示，可得待测电池的内阻r＝________Ω.待测电源的电动势E＝________V。（保留三位有效数字）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）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】B板下移，两极板间距变大，根据平行板电容器的决定式，可得易知，电容器的电容减小。又因为电容器与电源相连，所以极板间电压保持不变。由公式可知极板上电荷量减少，电流从A板流向电源正极，所以电流计中的电流从a流向b。又可知极板间场强减小，油滴所受电场力减小，将从静止状态向下加速运动。故选B。2、A【解析】带电粒子以一定的速度垂直进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动．粒子受到的洛伦兹力提供向心力；粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷及磁场有关，而运动的时间与偏转角有关【详解】电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，正电子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转．粒子做圆周运动的周期：，知两个电子的周期相等．正电子从y轴上射出磁场时，根据几何知识得知，速度与y轴的夹角为60°，则正电子速度的偏向角为θ1=120°，其轨迹对应的圆心角也为120°，则正电子在磁场中运动时间为：．同理，知负电子以30°入射，从x轴离开磁场时，速度方向与x轴的夹角为30°，则轨迹对应的圆心角为60°，负电子在磁场中运动时间为：，所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为：t1：t2=2：1；故选A【点睛】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．则可画出正、负离子运动轨迹，由几何关系可知答案3、C【解析】由万有引力定律得：，，解得r=R，则卫星距地面的高度h=r-R=（-1）R；故选C4、B【解析】根据万有引力定律公式，得当这两个质点间的距离变为2r时，则万有引力的大小变为原来的，即为故B正确，ACD错误故选B5、C【解析】A．由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：2；由牛顿第二定律f=ma可知A、B受摩擦力大小1：2，可知摩擦因数之比为1：2，A正确；B．由速度与时间图象可知，A物体加速与减速的位移之比为1：2，由动能定理可得解得B正确；C．由速度与时间图象可知，B物体加速与减速的位移之比为2：1，由动能定理可得解得F2：f2=3：2又A、B受摩擦力大小之比因此可知F1和F2大小之比为C错误；D.由速度与时间图象面积表示位移可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，D正确。故错误的选C。6、B【解析】A项：在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向a→O，故加速度向下，与速度同向，故速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断．故A错误；B项：若电子从A点运动到O点，电势升高，电子电势能减小，故B正确；C项：若电子从O点运动到B点，电场力做正功，电势能减小，动能增大，故C错误；D项：若电子的初速度与OA垂直，电子的动能可能增大，也可能先减小后增大，故D错误故选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【解析】根据电子的运动轨迹判断受力情况，从而确定场源电荷的电性；根据功能关系判断能量的转化情况；根据沿着电场线电势降低判断电势的变化情况【详解】由于曲线运动的合力应该指向内侧，故从电子的运动轨迹可以看出，电子受到排斥力，故场源电荷是负电荷，故A错误；由于场源电荷是负电荷，又由于沿着电场线电势降低，故结合负点电荷的电场线分布规律可以知道：φa＜φb＜φc，故B正确；由于负点电荷的电场不是匀强电场，电场线越密的地方，等差等势面也越密．故从位置1到位置2电场力做的功大于从位置3到位置4电场力做功的两倍，故C错误；电子在运动的整个过程中，只受电场力，故只有电场力做功，电场力做功等于电势能的减小量，总功又等于动能的增加量，故电势能和动能之和守恒，故D正确；故选BD【点睛】题关键是要根据运动轨迹确定受力情况，然后结合点电荷的电场线和等势面情况来确定电势情况和能量的转化情况8、ACD【解析】根据“质子以速率V直线水平飞越正交的电磁场”可知，本题考查速度选择器的问题，根据质子受力平衡而做匀速直线运动，运用速度选择器的两选两不选分析推断.【详解】A、质子在电磁场中受到电场力和洛伦兹力而做直线运动，二力必定平衡，由左手定则知质子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向竖直向下，而质子带正电，所以电场方向竖直向下，故A正确.B、如果B和E的方向都改变为原来的相反方向，则电场力和洛伦兹力的方向都反向，而大小均不变，则电场力和洛伦兹力仍平衡，质子仍沿直线运动，故B错误.C、质子做直线运动时电场力和洛伦兹力平衡，有，得，故C正确.D、若换为电子带负电，也从左边以速度v射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是仍有，所以该电子也将沿直线运动；故D正确.故选ACD.【点睛】在速度选择器中，粒子的受力特点是：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用．粒子能匀速通过速度选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，可得，只有速度的粒子才能沿直线通过选择器．即粒子选择器只选择粒子的速度大小和射入方向，与粒子的带电情况、质量无关.9、AD【解析】A．由图可知在和处电场强度相同，故根据可知点电荷在和处受的电场力相等，故A正确；B．由图可知至电场强度为负方向，故正电荷由运动到的过程中电场力做负功，电势能增加，故B错误；CD．由图可知从至电场强度先增大后减小，所以点电荷受电场力先增大后减小，故C错误，D正确。故选AD。10、AD【解析】A.滑片向下滑动，回路电阻减小，电流增大，螺线管产生磁场变强，根据右手定则判断穿过a线圈的磁感应强度竖直向下，所以感应电流产生磁场竖直向上，根据右手定则判断，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，A正确B.因为螺线管产生磁场变强，线圈a面积不变，，线圈a的磁通量变大，B错误C.根据楞次定律，“增缩减扩”原理可以判断，线圈有收缩的趋势，C错误D.根据楞次定律，“来拒去留”原理可判断，a线圈磁通量增大，所以线圈a有远离b的趋势，对桌面压力变大，D正确三、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、①.23.5②.2.708-2.709③.×10④.140⑤.⑥.⑦.A⑧.1.5⑨.1.0【解析】(1)[1]游标卡尺的读数为：；[2]螺旋测微器的读数为：；(2)[3]用多用电表测量电阻时，指针开始指向无穷大刻度，发现指针向右偏转角度过大，说明示数小，则应换用小一档的倍率测量，即将选择开关旋转到“×10”档位；[4]多用电表读数为：；[5]根据电阻定律，圆柱体导体材料的横截面积：，联立可得金属电阻率：。(3)[6]由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图所示；[7]为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，故滑动变阻器应接入最大阻值，由图可知，滑动变阻器接入部分为左半部分，故滑片应接到A端；[8]由U-I图可知，电源的电动势：E=1.5V；[9]当路端电压为1.0V时，电流为0.5A，则由闭合电路欧姆定律可知：。12、(1).B(2).D(3).F(4).(5).0.690(6).1