2023-2024学年陕西省西安交大附中物理高二第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2023-2024学年陕西省西安交大附中物理高二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、关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是()A.速度越大，加速度越大B.速度为零，加速度不一定为零C.速度变化越快，加速度变化越快D.速度变化量越大，加速度越大2、两个放在绝缘架上的相同金属球相距r，球的半径比r小得多，带电量大小之比为1：5，相互作用大小为5F．将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力大小将变为()A.3F B.9FC.5F D.9F/43、如图所示，L1和L2是电网输电线，甲是电压互感器，变压比为1000∶1；乙是电流互感器，变流比为100∶1；并且知道电压表示数为220V，电流表示数为10A．则输电线的输送功率为()A.2.2×102W B.2.2×103WC.2.2×104W D.2.2×108W4、通过两定值电阻R1、R2的电流I和其两端电压U的关系图像分别如图所示，由图可知两电阻的阻值之比R1:R2等于（）A.B.C.D.5、下列说法正确的是A.元电荷就是电子或质子B.元电荷是最小电荷量，又称“基本电量”C.油滴所带的电荷量可能是3.6×10-19CD.法国物理学家库仑最早用油滴实验精确地测出了元电荷的数值6、如图所示，质量为m的A球以速度v0在光滑水平面上运动，与原静止的质量为4m的B球碰撞，碰撞后A球以v=av0(待定系数a<1)的速率弹回，并与挡板P发生完全弹性碰撞，若要使A球能追上B球再相撞，则a的取值范围为（）A.a B.aC.a D.a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、如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A.在0~x2间，场强方向没有发生变化B.0~x2间，场强先减小后增大C.若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在0~x2间一直做加速运动8、如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t＝0，若磁场的宽度为b（b＞3a），在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场．此过程中v﹣t图象如图b所示，则（）A.t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B.在t0时刻线框的速度为C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中，线框中产生的电热为2Fb9、一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（）A.t=2s时最大 B.t=2s时最小C.t=8.5s时最大 D.t=8.5s时最小10、如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是（）A.带电粒子所带电荷的正、负 B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大三、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）将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，通过前期查阅相关资料，得知其电动势约为1.3~2.0V，内阻约为400~800Ω．某兴趣小组为了精确测量水果电池的电动势和内阻利用滑动变阻器R(0-3kΩ)，毫安表满偏电流3mA，电阻约10Ω)电压表(量程0-2.0V，电阻约1000Ω)，开关导线等设计了如图甲、乙两种实验电路(1)为了使结果更加精确，本实验应该选择_________图的电路(填“甲”或“乙”).(2)按照所选电路进行实验，得到多组电压表示数U和电流表示数I，并记录在下表内.序号12345678电压1.281.080.890.750.640.420.400.18电流0.470.841.231.481.691.872.132.52请根据测量数据在答题卡的坐标纸中描出第5、6组数据，并作出U-I图线________.(3)根据U-I图像，可知此水果电池的电动势为________V，内阻为______Ω(结果保留三位有效数字).12．（12分）为了探究加速度与质量关系，实验室提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长木板，实验中认为细绳对小车的拉力等于砝码和小桶的总重力.请回答下列问题：(1)为了消除小车与长木板之间摩擦力的影响，采用的做法是___________.(2)为了直观地判断小车加速度a与其质量m的数量关系，应保持______不变，作______图象（选填“a-m”或“”）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）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）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、B【解析】加速度表征速度变化快慢，不能表征速度大小，所以速度很大时，加速度也可能为零，速度很小时，加速度也可能很大，速度变化快，加速度一定大，加速度变化不一定大，速度变化大，加速度不一定大。故选B。2、B【解析】由库仑定律可得相互作用力为：如果带同种电荷，当两球接触后再分开平分总电量，故分开后两球的带电量为3q；则库仑力为：如果带异种电荷，当两球接触后先中和再平分总电量，故分开后两球的带电量为2q；则库仑力为：A.3F与分析结果不符，故A错误B.9F与分析结果相符，故B正确C.5F与分析结果不符，故C错误D.9F/4与分析结果不符，故D错误3、D【解析】已知电压互感器，变压比为1000∶1，电压表示数为220V，故传输电压为：；已知电流互感器，变流比为100∶1，电流表示数为10A，故传输电流为：；故电功率为：，故D正确，A、B、C错误；故选D4、B【解析】根据欧姆定律得，由数学知识得知，图线的斜率等于电阻的倒数，则故选B。5、B【解析】A项：元电荷是指最小的电荷量，不是电荷，不是指质子或者电子，故A错误；B项：元电荷是最小电荷量，又称“基本电量”，故B正确；C项：任何带电体所带电荷都等于元电荷的整数倍，所以油滴所带的电荷量不可能是3.6×10-19C，故C错误；D项：密立根最早用油滴实验精确地测出了元电荷的数值故D错误故选B6、D【解析】A、B、碰撞过程动量守恒，以方向为正方向有，A与挡板P碰撞后能追上B发生再碰撞的条件是，解得；碰撞过程中损失的机械能，解得，故，D正确；故选D【点睛】本题考查了动量守恒和能量守恒的综合运用，要抓住碰后A的速度大于B的速度，以及有机械能损失大于等于零进行求解二、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．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，故在0~x2间，场强方向没有发生变化，故A正确；B．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，在0~x2间，斜率先变大后变小，故场强先增大后减小，故B错误；C．由图看出，在0~x2间，电势逐渐降低，负电荷在电势低的地方电势能高，若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐升高。故C错误；D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向与速度方向相同，做加速运动，即该电荷在O～x2间一直做加速运动。故D正确。故选AD。8、BD【解析】A.t＝0时，MN边切割磁感线相当于电源，线框右侧边MN的两端电压为外电压，感应电动势：E＝Bav0外电压U外EBav0，故A项不合题意.B.根据图象可知在t0～3t0时间内，线框做匀加速直线运动，合力等于F，则在t0时刻线框的速度为v＝v0-a•2t0＝v0故B项符合题意.C.因为t＝0时刻和t＝3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等，故C项不合题意.D.因为t＝0时刻和t＝3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等，进入磁场克服安培力做的功和离开磁场克服安培力做的功一样多.线框在位置1和位置2时的速度相等，从位置1到位置2过程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为2Fb，故D项符合题意.9、AD【解析】由于t=2s时物体向上的加速度最大，故此时人对地板的压力最大，因为地板此时对人的支持力最大；而t=8．5s时物体向下的加速度最大，故地板对的支持力最小，即人对地板的最小，故选项AD正确，选项BC错误10、BCD【解析】AB．根据粒子的运动轨迹可知，粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误，B正确；C．由于粒子在a点时电场线较b点密集，可知粒子在a点受电场力较大，加速度较大，选项C正确；D．若粒子从a运动到b，由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知电场力与速度之间的夹角是钝角，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，则粒子在a点的速度较大，在b点速度较小，故D正确；故选BCD。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.甲②.③.1.50④.500【解析】(1)根据题意与实验原理选择实验电路.(2)根据坐标系内描出的点作出图象.(3)电源U-I图象与纵轴交点坐标值为电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻.【详解】(1)水果电池内阻较大，为减小实验误差，电流表应采用外接法，应选择图甲所示电路图(2)根据表中实验数据描出对应点，然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：(3)由图示电源U-I图象可知，电源电动势：E=150V，电源内阻：.【点睛】本题根据闭合电路欧姆定律，用伏安法可测量电源的电动势和内阻，注意水果电池具有电动势小，内阻大的特点；同时掌握应用图象法分析实验数据的基本方法.12、①.把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力②.小桶和砝码的总质量或总重力③.【解析】(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动；(2)探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究三者关系必须运用控制变量法，且建立线性函数关系.【详解】(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使带动纸带的小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力.(2)要探究小车的加速度a和质量m的关系，应该保持细线对车的拉力F不变(即砝码和小桶的总重力不变，由F=ma可知，则为使图象直观应作出图象.【点睛】对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练