2023-2024学年陕西省西安市西安电子科技大附中高二物理第一学期期末监测模拟试题含解析

2023-2024学年陕西省西安市西安电子科技大附中高二物理第一学期期末监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，光滑水平地面上竖直放置两根圆柱形铝管，其粗细，长短均相同，其中管甲无缝，管乙有一条平行于轴线的细缝，两枚略小于管内径的相同小磁铁a、b，同时从两管上端由静止释放，穿过铝管后落到地面（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（）A.a、b一定同时落地B.a、b下落过程中都是机械能守恒C.落地时，a比b的速度小D.落地时，a、b的速度相等2、某电场的电场线分布如图所示，a、b两点电场强度的大小关系是（）A.Ea>Eb B.Ea=EbC.Ea<Eb D.无法比较3、如图所示，两根长直导线M、N位于纸面内平行放置，分别通以电流Il、I2，则下列说法正确的是A.电流I2在导线M处产生的磁场方向垂直纸面向里B.电流Il在导线N处产生的磁场方向垂直纸面向外C.导线N受到的安培力向左D.导线N受到的安培力向右4、如图所示，矩形金属框CDEF用两根绝缘细线悬挂于天花板上，其中CD和EF质量均为m，CF和DE重力不计，金属框处于竖直向下的匀强磁场中。现使金属框中通过图中所示的恒定电流。当系统稳定后，则（）A.CD边将垂直纸面向里偏离至某处B.EF边将垂直纸面向里偏离至某处C.两根绝缘细线的拉力均大于mgD.两根绝缘细线的拉力均等于mg5、关于磁感应强度B，下列说法正确的是A.磁感应强度B方向与通电导体受到的安培力方向相同B.磁感应强度B的方向与正电荷受到的洛伦兹力方向相同C.磁感应强度B的大小是D.磁感应强度B的大小是6、下列物理量中，属于矢量的是（）A.电势 B.电流C.磁感应强度 D.磁通量二、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，质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力．现给该圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，关于圆环运动的速度v、动能Ek以及圆环受到的摩擦力f、洛仑兹力F洛图像可能正确的是A. B.C. D.8、如图所示，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向与磁场方向垂直．在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内．一质量为m，带电量为＋q的小球套在绝缘杆上．若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动．已知小球电量保持不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（）A.小球的初速度为B.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止C.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止D.若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为9、如图所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是()A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻C.路端电压都为U0时，它们的外电阻相等D.电流都是I0时，两电源的内电压相等10、如图所示，平行板电容器的两个极板A、B间距为d，两极板分别接在电压为U的恒压源上，在距离B极板为L处的C点有一质量为m的带电小球恰好处于静止状态，电容器带电荷量为Q，A极板接地，重力加速度为g。下列说法正确的是()A.小球带正电B.小球的电荷量为C.C点的电势为D将极板B向上缓慢移动一小段距离，小球将向上做加速运动三、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）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“”）12．（12分）根据单摆周期公式测量当地的重力加速度．将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，做成单摆（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图所示，读数为______mm（2）有同学测得的g值偏小，可能原因是______A．测摆线时摆线拉得过紧B．摆线上端未牢固地系于悬点C．以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算D．开始计时时，小球开始摆动后稍迟才按下停表计时E．摆球通过平衡位置并开始计时时，将摆球通过平衡位置的次数计为1四、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）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、C【解析】AB．管甲无缝，管乙有一条平行于轴线的细缝，所以下落过程中a受到安培阻力，而b不受安培阻力，所以小磁铁b在管乙中下落的速度要大于a在甲管中的下落速度，故a、b一定不会同时落地，由于a球克服安培力做功，所以机械能不守恒，故AB错误；CD．由于小磁铁b只受重力，小磁铁a受重力还受安培阻力，由小磁铁b的加速度较大，所以落地时，a比b的速度小，故C正确，D错误。故选C。2、A【解析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以。故选A。3、C【解析】根据安培定则可知，电流I2在导线M处产生的磁场方向垂直纸面向外，I1在导线N处产生的磁场方向垂直纸面向里．故A错误，B错误；导线N处产生的磁场方向垂直纸面向里，电流的方向向上，由左手定则可知，导线N受到的安培力向左．故C正确，D错误4、D【解析】CD．根据：结合左手定则可知导体棒CD和EF受到的安培力等大反向，从左向右看，对线框整体受力分析：根据平衡条件：所以两根绳子拉力均为：C错误，D正确；AB．从左向右看分别对导体棒CD和EF受力分析：结合整体法可知CD边保持原来状态静止不动，EF边将垂直纸面向外偏离至某处，AB错误。故选D。5、C【解析】本题考查了磁场的大小与方向，磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，当电流方向与磁场方向不在同一直线上时，导体才受到磁场力作用，磁场力的方向与电流、磁场垂直【详解】A、B项：磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，根据左手定则可知磁感应强度B的方向与安培力方向或洛伦兹力方向垂直，故A、B错误；C项：安培力，其中为电流与磁场方向的夹角，解得：，所以，故C正确；D项：由磁通量为可得：，故D错误故选C【点睛】对于磁感应强度的定义式是要明确其定义方法、适用条件，以及各个物理量的含义，可以和电场强度的定义类比学习6、C【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。磁感应强度，既有大小又有方向，是矢量；而电势、电流、磁通量，都是只有大小没有方向，属于标量，C符合题意，ABD不符合题意。故选C。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、AB【解析】带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的【详解】A．由左手定则可判断洛伦兹力方向向上，圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力，当：此时：所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，洛伦兹力不断减小，直到：小环开始做匀速运动，摩擦力不断减小至零，故A正确；B．当：小环做匀速运动，不变，摩擦力为零，动能不变，故B正确；C．没有摩擦力保持某一不为零的值不变的情况，故C错误；D．当：此时：所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以，洛伦兹力不断减小至零，减小的越来越快，摩擦力逐渐增大，停止后为零，故D错误【点睛】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意结合牛顿运动定律知识，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识，较难8、ACD【解析】A.对小球进行受力分析如图，电场力的大小：，由于重力的方向竖直向下．电场力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功．所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg所以．故A正确；B.若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=3mg＞FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动．故B错误C.若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=mg＜FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止．故C正确；D.若小球的初速度为，球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服摩擦力做功等于小球的动能，所以．故D错误故选ACD.9、AC【解析】根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir【详解】图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故A正确．图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故B错误．根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，在U-I图线中甲、乙两图线的交点坐标为（I0，U0），说明两电源的外电阻相等，故C正确．电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故D错误．故选AC【点睛】本题利用图象考查了闭合电路欧姆定律，要特别注意图象与两轴交点分别表示电动势和短路电流，图象斜率表示内阻大小分卷II10、BD【解析】A．由图可知，上极板带正电，小球受到的电场力向上，故小球带负电，故A错误；B．对小球，由可得小球电荷量为故B正确；C．由与A板电势为0，故故C点电势为故C错误；D．B板上移后，两板间场强电大，电场力变大，故小球向上做加速运动，故D正确；故选BD。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.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，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用12、①.（1）18.6②.（2）B【解析】（1）游标卡尺的读数：主尺读数+游标尺读数；（2）根据公式，结合实验操作分析误差的大小.【详解】（1）游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度，大小：18mm，再看游标尺上的哪一刻度与主尺刻度对齐：第6刻度与上方刻度对齐，读数：0.1×6=0.6mm，总读数：L=18+0.6=18.6mm（2）根据T=2π可得，则测摆线时摆线拉得过紧，则L测量值偏大，g的测量值会偏大，选项A错误；摆线上端未牢固地系于悬点，使得单摆摆动时摆长过长，周期偏大，则测量得到的g值偏小，选项B正确；以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算，摆长L偏大，则g值偏大，选项C错误；开始计时时，小球开始摆动后稍迟才按下