2023年甘肃省兰州市城关区第一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年甘肃省兰州市城关区第一中学高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、关于电场，下列说法中正确的是A.电场并不是客观存在的物质 B.描述电场的电场线是客观存在的C.电场对放入其中的电荷有力的作用 D.电场对放入其中的电荷没有力的作用2、如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面轻弹簧拉住处于静止状态，a为垂直纸面放置的直导线的横截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于a中电流方向、磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（）A.电流垂直纸面向外时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量减小B.电流垂直纸面向外时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量增大C.电流垂直纸面向里时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量减小D.电流垂直纸面向里时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量增大3、如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导电圆环上通有如图所示的恒定电流I，则下列说法不正确的是（）A.导电圆环有收缩的趋势B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ4、如图甲所示，磁场垂直穿过圆形金属框。已知磁场的磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示，设磁场方向垂直纸面向里时，圆形金属框中感应电流为顺时针方向时，则下列各图中能够反应圆形金属框中感应电流i随时间t变化图象的是（）A. B.C. D.5、如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，与灯泡L1连接的是一只理想二极管D．下列说法中正确的是（）A.闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B.断开S的瞬间，L2会逐渐熄灭C.断开S的瞬间，L1中电流方向向左D.断开S的瞬间，a点的电势比b点高6、当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法不正确的是（）A.质点P的振动始终是加强的B.质点P的位移始终最大C.质点P的振幅最大D.质点P的位移有时为零二、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、如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0，方向也垂直于纸面向外。则（）A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B08、如图甲所示为风力发电的简易模型图，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比．某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则A.电流的表达式（A）B.磁铁的转速为5r/sC.风速加倍时电流的表达式(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为A9、如图所示，为“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_________（填序号即可）a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平b．每次小球应从同一高度由静止释放c．每次小球释放的初始位置可以任意选择d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接10、在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内(不计重力)，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是()A. B.C. D.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）某同学利用如图所示的实验装置探究物体的加速度与质量的关系。(1)实验中，需要平衡小车所受的阻力。在不挂细绳和砂桶的情况下，改变木板的倾斜程度，当小车能拖动纸带沿木板做__________（选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”）时，说明已平衡了小车所受的阻力。(2)实验中，保持砂桶质量不变，改变小车的质量，测量小车运动的加速度。如图所示为该同学某次实验中打出纸带的一部分，纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.10s，A、B间的距离x1=6.00cm，B、C间的距离x2=6.40cm，则小车的加速度a=__________m/s2。12．（12分）如图所示，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U=_____V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数I=______A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、C【解析】A、电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质，电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，故A错误；B、电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线，故B错误；C、D、电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性，电场的力的性质表现为，电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力，故C正确，D错误故选C2、D【解析】设斜面倾角为，导线中无电流时如果电流垂直纸面向外时，磁体对导线的作用力方向斜向左下方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向右上方，此力分解为平行斜面向上和垂直斜面向上，所以有此时弹簧弹力变小，弹簧的伸长量减小；如果电流垂直纸面向里时，磁体对导线的作用力方向斜向右上方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向左下方，此力分解为平行斜面向下和垂直斜面向下，所以有此时弹簧弹力变大，弹簧的伸长量增大；故选D。3、C【解析】由题意可知考查安培力作用下的平衡问题，由左手定则和力的平衡条件计算可得【详解】若导电圆环上通有如题图所示的恒定电流I，由左手定则可得导电圆环上各小段所受安培力斜向内，导电圆环有收缩的趋势，导电圆环所受安培力方向竖直向上，导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ，故选项A、B、D不符合题意，选项C符合题意【点睛】受力分析时可以把立体空间关系转化为平面关系，利用正交分解计算可得4、A【解析】磁感应强度在0到内，由法拉第电磁感应定律可得，随着向外磁场的均匀变小，由于磁感应强度随时间变化率不变，则感应电动势大小不变，感应电流的大小也不变；同理，磁感应强度在到内，由法拉第电磁感应定律可得，随着向里磁场的均匀变大，由于磁感应强度随时间变化率不变，则感应电动势大小不变，感应电流的大小也不变；由于磁感应强度是向外在减小，向里在增大．所以由楞次定律可得线圈感应电流是逆时针，由于环中感应电流沿顺时针方向为正方向，则感应电流为负的A．图像与分析相符，故A正确。B．图像与分析不符，故B错误。C．图像与分析不符，故C错误。D．图像与分析不符，故D错误。5、D【解析】闭合开关S稳定后被短路，A错误；断开S的瞬间，立即熄灭，B错误；断开S的瞬间，由于电路电流减小，所以产生还原电流方向一致的感应电流，二极管的单项导电性导致中无电流，C错误，L相当于一个电源，右端为正极，所以a点电势比b点电势高，D正确故选D【点睛】做此类问题关键是分析谁和电感线圈组成闭合回路6、B【解析】两列波波峰与波峰相遇，振动加强，振幅最大．频率相同的两列波发生干涉，振动加强点始终加强，减弱点始终减弱，都呈周期性变化【详解】P点为波峰与波峰叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大．位移在变化，有时为零，有时处于最大．故ACD正确，B错误；此题选择不正确的选项，故选B【点睛】解决本题的关键知道波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加，为振动加强点，波峰与波谷叠加，为振动减弱点二、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、AC【解析】外磁场、电流的磁场方向如图所示在b点B0＝B0－B1＋B2在a点B0＝B0－B1－B2由上述两式解得B1＝B0，B2＝B0。故AC正确，BD错误。故选AC。8、BC【解析】根据i-t图象判断出电流的最大值与周期，当转速加倍时，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍；【详解】通过乙图可知电流的最大值为0.6A，周期T=0.2s，故ω=＝10πrad/s，故电流的表达式为i=0.6sin10πt（A），故A错误；电流的周期为T=0.2s，故磁体的转速为n=1/T=5r/s，故B正确；风速加倍时，角速度加倍，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin20πt（A），故C正确；根据C得分析，形成的感应电流Im=1.2A，故有效值为，故D错误；故选BC9、ab【解析】保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，最后轨迹应连成平滑的曲线；【详解】A、调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球初速度水平，从而做平抛运动，故A正确；B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误，C正确；D、描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能练成折线或者直线，故D错误【点睛】解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力10、BC【解析】如电子水平向右运动，在A图中电场力水平向左，洛伦兹力竖直向下，故不可能；在B图中，电场力水平向左，洛伦兹力为零，故电子可能水平向右做匀减速直线运动；在C图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，电子向右可能做匀速直线运动；在D图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向上，故电子不可能做水平向右的直线运动，因此BC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.匀速直线运动②.0.40【解析】(1)[1]平衡摩擦力需要使重力沿斜面向下的分力等于阻力，合力为零，故需使小车做匀速直线运动。(2)[2]小车的加速度12、①.20②.0.75【解析】若CD之间接理想电压表，则电阻与串联；若CD之间改接理想电流表，则电阻与并联后与串联；根据串并联电路电压和电流关系列式求解即可若CD之间接理想电压表，则电阻与串联，故电压表读数为；若CD之间改接理想电流表，则电阻与并联后与串联，则电流表示数为；