2023-2024学年山西省重点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学年山西省重点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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、某一电容器在正常的充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。下图中能够正确反映U和Q关系的图像是（）A. B.C. D.2、如图所示，一个带绝缘支架的空心金属球半径为r，原来不带电，放在一个电荷量为的点电荷右侧，点电荷到金属球表面的最近距离为2r，达到静电平衡后，下列表述正确的是A.整个金属球表面将感应带上同种电荷B.金属球球心处的电场强度大小为C.感应电荷在金属球球心处激发的电场强度大小为D.如果用导线将金属球左右两侧相连，金属球左右两侧的电荷会发生中和3、如图所示，一个物体受F1和F2两个互相垂直的共点力作用，其中F1=6N，F2=8N．这两个力的合力大小为A.2N B.10NC.14N D.48N4、有关电场的几个公式，下列说法正确的是（）A.由可知电场中某点的电场强度是由试探电荷的电量和它所受的电场力共同决定的B.仅适用于点电荷，由公式可知与场源电荷距离相等的各点场强均相同C.由，移动电荷时，电场力做功与初末位置的电势差有关，而与电荷移动的路径无关D.仅适用于匀强电场，其中表示、两点间的距离5、一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，为滑动变阻器的滑动片。下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压的频率为B.副线圈输出电压的有效值为C.向下移动时，变压器的输出功率增加D.向下移动时，原、副线圈的电流都减小6、如图所示，一水平放置的通以恒定电流的圆形线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈的正下方的过程中，从上往下看，线圈2中（）A.无感应电流B.有顺时针方向的感应电流C.有先是顺时针方向、后是逆时针方向的感应电流D.有先是逆时针方向、后是顺时针方向的感应电流二、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，三个重力不计完全相同的粒子a、b、c，同时从同一点沿水平方向飞入竖直偏转电场，出现了如图所示的轨迹，下列判断正确的是（不计a、b、c之间的相互作用）A.刚进电场时b、c的速度相同，a的速度最小B.在b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上C.b和c同时飞离电场D.它们在电场运动的全过程中，动能的增加量c最小，a和b一样大8、如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球(电荷量为＋q，质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场（）ABC.D.9、法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍10、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子由加速器的边缘进入加速器C.离子从磁场中获得能量D.离子从电场中获得能量三、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）在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时，实验电路图及器材如下：（1）将下列实物连接图补充完整_____________________（2）据实验记录，画出的U-I图象如图所示，可得待测电池电动势为_________V，内电阻r为_________Ω。12．（12分）如图所示，将一个电荷量为q=+3×10−10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10−9J．已知A点的电势为φA=−4V，求B点的电势为______V．电荷在B点的电势能为______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）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、A【解析】根据可得由于电容器不变，因此电压U和电量Q成正比，故A正确，BCD错误。故选A。2、C【解析】根据同咱电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知金属球的右端感应出正电荷，左端感应出负电荷，故A错误；点电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向，金属球内部合电场为零，处于静电平衡状态，则金属球球心处的电场强度大小为零．故B错误；感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为故C正确；如果用导线将金属球左右两侧相连时，由于静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，所以电荷不再移动，不会中和．故D错误．所以C正确，ABD错误3、B【解析】根据平行四边形定则求出合力的大小，由勾股定理，即可求解【详解】如图所示：根据力的平行四边形定则，可知质点所受F1和F2的合力大小为：故本题选B【点睛】解决本题的关键知道力的合成遵循平行四边形定则，以及知道两个力同向时，合力最大，两个力反向时，合力最小4、C【解析】A．是电场强度的定义式，电场强度是电场本身具有的属性，和、无关，A错误；B．是计算点电荷周围场强大小的公式，电场强度是矢量，还需要考虑方向，所以与场源电荷距离相等的各点场强大小相等，方向不同，B错误；C．根据可知移动电荷时，电场力做功与初末位置的电势差有关，而与电荷移动的路径无关，C正确；D．仅适用于计算匀强电场两点间的电势差，其中表示两点间沿电场线方向上的距离，D错误。故选C。5、C【解析】A．由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，变压器不会改变交变电流的频率，故副线圈输出电压的频率为50Hz，故A错误；B．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，有效值根据变压比可知，副线圈输出电压的有效值故B错误；CD．P向下移动，R变小，副线圈输出电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流变大，则原线圈的电流也随之变大，电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，故C正确，D错误。故选C。6、C【解析】根据安培定则判断可知，线圈1产生的磁场方向向上．当线圈2靠近线圈1时，穿过线圈2的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈2中产生顺时针方向的电流；当线圈2远离线圈1时，穿过线圈2的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈2中产生逆时针方向的电流．所以线圈2中感应电流的方向先是顺时针方向，后是逆时针方向，故C正确【点睛】楞次定律是关于感应电流方向的普遍规律，运用时关键明确两个条件：一是原磁场的方向，二是磁通量的变化情况二、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】A．在垂直于电场方向即水平方向，三个粒子做匀速直线运动，则有：。因xc=xb，tc＜tb，则vc＞vb。根据ta=tb，xb＞xa．则vb＞va．所以有：vc＞vb＞va．故A错误。B．三个粒子的质量和电量都相同，则知加速度相同。a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据y=at2，可知运动时间相等。故在b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上；故B正确。C．b、c竖直方向上的位移不等，yc＜yb．根据y=at2，可知tc＜tb．故C错误。D．根据动能定理知，a、b两电荷，电场力做功一样多，所以动能增加量相等。c电荷电场力做功最少，动能增加量最小。故D正确。故选BD。8、CD【解析】A．小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定变化，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A错误；B．小球受重力、向左的电场力、垂直向外的洛伦兹力，合力与速度一定不共线，故一定做曲线运动，故B错误；C．小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则粒子做匀速直线运动；故C正确；D．粒子受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故粒子一定做直线运动，故D正确；故选CD。9、AB【解析】A.由电磁感应定律得，，故ω一定时，电流大小恒定，选项A正确；B.由右手定则知圆盘中心为等效电源正极，圆盘边缘为负极，电流经外电路从a经过R流到b，选项B正确；C.圆盘转动方向不变时，等效电源正负极不变，电流方向不变，选项C错误；D.电流在R上的热功率角速度加倍时功率变成原来的4倍，选项D错误。故选AB。10、AD【解析】据回旋加速器的工作原理知，粒子由回旋加速器的中心附近进入加速器，且在电场中加速，通过磁场回旋，所以从电场中获得能量，故选AD【点睛】回旋加速器的工作原理是利用电场加速，磁场偏转，且二者的周期相同，被加速离子由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器；洛伦兹力并不做功，而电场力对带电离子做功，即可加速正电荷也可加速负电荷三、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).图见解析.(2).2.10(3).4.2【解析】（1）[1]．根据电路图连接实物图：（2）[2][3]．根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，U=E-Ir，知U-I成线性关系，图线的纵轴截距为2.10，所以电动势为：E=2.10V图线斜率的绝对值为：12、①.16V②.【解析】AB间的电势差由UAB=φA-φB，φA=-4V，得：φB=φA-UAB=-4-（-20）=16V根据电势能的公式：EPB＝qφB＝3×10−10×16＝4.8×10−9J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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根