2023年广东省佛山市华南师范大学附中南海实验高级中学物理高二上期末质量检测模拟试题含解析

2023年广东省佛山市华南师范大学附中南海实验高级中学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、如图所示，在水平长直导线的正下方，有一只可以自由转动的小磁针。现给直导线通以由a向b的恒定电流I，若地磁场的影响可忽略，则小磁针的N极将A.保持不动 B.向下转动C.垂直纸面向里转动 D.垂直纸面向外转动2、如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ．如果仅改变下列某一个条件，θ角的相应变化情况是A.棒中的电流变大，θ角变大B.两悬线等长变短，θ角变小C.金属棒质量变大，θ角变大D.磁感应强度变大，θ角变小3、如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.2kg，在该平面上以m/s、与导线成45°角的初速度运动，最后达到稳定状态，这一过程中（）A.金属环受到的安培力与运动的方向相反B.在平行于导线方向金属环做减速运动C.金属环中最多能产生电能1.8JD.金属环动能减少量最多为3.6J4、下列物理量中属于标量的是（）A.周期 B.向心加速度C.线速度 D.磁感应强度5、下列说法中不正确的是()A.指南针是利用地磁场来指示方向的B.电动机是利用磁场对电流作用来工作的C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同D.小磁针静止时，N极所指方向就该点磁场的方向6、关子物理学史，下列说法中正确的是（）A.卡文迪许借助扭秤装置总结出了点电荷间相互作用的规律B.法拉第发现了电流的磁效应C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律D.美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器二、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，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是A.粒子带正电B.粒子由O到A经历的时间为C.若已知A到x轴的距离为d，则粒子速度大小为D.离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°8、如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连，开始时开关S闭合，发现在距两板距离相等的P点有一个带电液滴处于静止状态，然后断开开关，并将b板向下平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是A.液滴将加速向下运动B.液滴将保持不动C.P点电势升高，液滴在P点时电势能减少D.P点电势升高，液滴在P点时电势能增大9、如图所示，在通过等量异号点电荷的直线上有a、b两点，二者位置关于负电荷对称，两电荷连线的中垂线上有c、d两点．一带电粒子（重力不计）以垂直连线的初速度自a点向上入射，初速度大小为v1时，沿轨迹1到达c点；初速度大小为v2时，沿轨迹2到达d点．下列说法正确的是A.四个点中a点电场强度最大B.四个点中d点的电势最低C.粒子到达连线中垂线的速度大小vc>vdD.粒子置于a点时的电势能小于置于b点时的电势能10、现有18g水、18g水蒸汽和32g氧气，在它们的温度都是100℃时，下列说法正确的是（）A.它们的分子数目相同，分子的平均速率相同B.它们的分子数目相同，分子的平均动能相同C.它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大D.它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同三、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）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12．（12分）为研究某一蓄电池组，某兴趣小组将一块旧的电池组充满电，准备利用下列器材测量电池组的电动势和内电阻A.待测电池组，电动势约为4V，内阻约几欧姆B.直流电压表、（量程均可满足要求，均可视为理想电表）C.定值电阻（未知）D.滑动变阻器R，最大阻值（已知）E.导线和开关（1）现利用以上器材，设计一个电路如图甲所示，完成对待测电池组的电动势和内阻的测量（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值，再闭合开关，电压表和的读数分别为、，则=_______（用、、表示）（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表和多组数据、，描绘出图象（横轴为），图线斜率绝对值为k，与横轴的截距值为a，则电池组的电动势E=____，内阻r=____（用k、a、表示）（4）经测量得到该电池组的电动势为E=4.0V，内阻r=1Ω，现用该电池组与定值电阻串联，然后与两个相同的灯泡构成如图乙所示的电路，灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，则每个灯泡的实际功率约为______W（结果保留两位小数）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，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）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

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】当通入如图所示的电流时，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。A．保持不动，故A不符合题意；B．向下转动，故B不符合题意；C．垂直纸面向里转动，故C符合题意；D．垂直纸面向外转动，故D不符合题意。故选C。2、A【解析】导体棒受力如图所示，导体棒平衡，可得：；A．棒中电流I变大，θ角变大，故A正确；B．两悬线等长变短，θ角不变，故B错误；C．金属棒质量变大，θ角变小，故C错误；D．磁感应强度变大，θ角变大，故D错误故选A【点睛】此题考查了安培力及物体的平衡问题；解题时对金属棒进行受力分析、应用平衡条件，根据安培力公式分析即可正确解题3、C【解析】AB．金属环在沿导线方向运动时不产生感应电流，远离导线运动过程中产生感应电流，所以金属环受到的安培力的方向水平向左，在平行于导线方向金属环做匀速运动，故AB错误；CD．沿导线方向分速度为：v1=v0•cos45°=3m/s根据动能定理解得：代入数值解得：Q=-WA=1.8J故金属环动能减少量最多为1.8J，环中最多产生1.8J的电能，故C正确，D错误；故选C。4、A【解析】向心加速度、线速度和磁感应强度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而周期只有大小无方向，是标量；故选A.5、C【解析】指南针是利用地磁场来指示方向的，选项A正确；电动机是利用磁场对电流作用来工作的，选项B正确；高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转．不同的磁场，所受到的洛伦兹力大小不一，所以在南、北两极最强赤道附近最弱，故C错误；小磁针静止时，N极所指方向就该点磁场的方向，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.6、D【解析】A．库伦借助扭秤装置总结出了点电荷间相互作用的规律，选项A错误；B．奥斯特发现了电流磁效应，选项B错误；C．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，选项C错误；D．美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，选项D正确。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、CD【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，根据左手定则判断知，此粒子带负电，故A错误；根据几何知识可知，从O点到A点轨迹的圆心角为60°，，B错误；由图可得：，所以．而粒子的轨迹半径为，联立可得，C正确；粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°，x轴是直线，根据圆的对称性可知，离开第一象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，故D正确；【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，8、BC【解析】A、B、液滴受力平衡，故电场力向上，可知液滴带负电；电容器因断开开关后电量保持不变，b板下移时，两板间的距离增大，则由可知，场强E不变；则粒子受到的电场力不变，故液滴继续保持静止，故A错误、B正确.C、D、下极板接地，则P点的电势等于P与b之间的电势差，因E不变，d增大，故液滴处的电势增大；因液滴带负电，故其电势能将减小，故C正确、D错误．故选BC【点睛】对于电容器的动态分析问题，关键在于明确电容器是断开电源还是与电源相连；然后再由电容的定义式有决定式进行分析求解9、AD【解析】A．结合该题图以及等量异种电荷的电场的分布（如图1所示）可知在中垂线上的cd两点中，c点的电场强度要大，但是小于O点的电场强度，由电场的叠加可知a点的电场强度要比b点的大，同时a点的要比O点的大，所以四个点中a点电场强度最大，故A正确；B．根据电势的分布，四个点中c、d两点电势为零；a、b两点电势为负值，其中b点的电势最低，故B错误；C．在竖直方向上，沿轨迹2的位移要大些，所以v2＞v1从a到c和从a到d电场力做的正功相同，所以会有vc＜vd故C错误；D．因a、b两点的位置关于负电荷对称，结合该题图以及等量异种电荷的电势分别图（如图2所示）可知a点的电势高于b点的电势；粒子从a点射出后向正电荷靠拢，可知粒子带负电，所以粒子置于a点时的电势能小于置于b点时的电势能，故D正确。故选AD。10、BC【解析】水和水蒸汽分子量相同，摩尔质量相同，相同质量的水和水蒸汽分子数相同，则分子数为个个32g的氧气分子数为个个故有温度是分子热运动平均动能的标志，温度相等，则分子热运动的平均动能相同，由于氧分子的质量大，故氧分子的平均速率小；内能包括分子势能和分子热运动的动能，故三者的内能不相同，100℃时，18g的水变为水蒸汽要吸热，故水蒸汽的内能比水大，故B，C正确，A、D错误。故选BC。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.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，精确．以及掌握电流表内外接哪种情况误差比较小，“大内偏大，小外偏小”．本题出示了公式R=ρL/S，能帮助学生更好的理解影响电阻大小的因素12、①.（1）②.（2）ka③.（3）④.（4）0.75W（0.73~0.78）【解析】（2）滑动变阻器与定值电阻串联，电流相等：，所以（3）根据闭合电路欧姆定律得：，整理得：，所以，，所以，（4）将定值电阻归到电源内阻，得到新电源：，设每个灯