2023-2024学年四川省绵阳市高中物理高二上期末质量检测模拟试题含解析

2023-2024学年四川省绵阳市高中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、某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点，得到了如图所示的a、b、c、d四个点，其中电阻值最大的是A.a点对应的电阻B.b点对应的电阻C.c点对应的电阻D.d点对应的电阻2、如图所示，ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成θ角．两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计．当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆正好以速度v2向下匀速运动，重力加速度为g．以下说法正确的是A.回路中的电流强度为B.ab杆所受摩擦力为mgsinθC.cd杆所受摩擦力为D.μ与v1大小关系满足=tanθ+3、以下是四种导电器件的伏安特性曲线，随电压增加，电阻变小的是（）A. B.C. D.4、在下图各种电场中，A点电场强度大于B点电场强度的是（）A. B.C. D.5、如图所示，匀强电场的场强E=3×105V/m，A、B两点相距0.2m，两点连线与电场的夹角是60°，下列说法正确的是（）A.A、B两点间的电势差是UAB=6×104VB.若取A点的电势为0，则B点的电势φB=3×104VC.电荷量2×10-4C的正电荷从A点运动到B点电势能减少6JD.电荷量2×10-4C的负电荷从A点运动到B点电场力做功为6J6、如图所示，两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连，并固定在垂直纸面向外的匀强磁场中，杆上套有一个带正电的小环，带电小球和小环都可视为点电荷．若将小环从图示位置由静止开始释放，在小环运动的过程中，说法正确的是A.小环的加速度的大小不断变化B.小环的速度将一直增大C.小环所受的洛伦兹力一直增大D.小环所受的洛伦兹力方向始终不变二、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、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（）A.t1时刻线圈通过中性面B.t2时刻线圈中磁通量最大C.t3时刻线圈中磁通量变化率最大D.t4时刻线圈中磁通量变化率最大8、一质量为m、电量为q的带正电小滑块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上的A点由静止下滑，经时间t后立即加上沿斜面向上的匀强电场，再经时间t滑块恰好过A点．重力加速度大小为g，则A.匀强电场的电场强度大小为B.滑块过A点时速度大小为C.滑块从A点到最低点过程中重力势能减少了D.滑块从最低点到A点的过程中电势能减少了9、回旋加速器的工作原理如图所示：D1和D2是两个中空、半径固定的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中；中央O处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速，粒子进入磁场后做匀速圆周运动．不考虑相对论效应，不计粒子重力．下列说法正确的是A.粒子在磁场中的运动周期越来越大B.D型盒半径越大，粒子离开加速器时的动能就越大C.磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能就越大D.两盒间电势差越大，粒子离开加速器时的动能就越大10、如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是（）A.直导线中的电流方向垂直纸面向外B.b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°C.c点的实际磁感应强度也为零D.d点的实际磁感应强度跟b点的相同三、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）如图甲所示，某学习小组利用单摆测当地的重力加速度。在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”当摆球第二次通过最低点时数“2“，依此法往下数，当他数到“59”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为______。由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，于是小组同学改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出图象如图乙所示，根据图象，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为______，当地的重力加速度为______。12．（12分）如图所示，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，cd间的长度L=0.4m，运动的速度v=5.0m/s，线框的电阻不计a.电路abcd中导体棒ab相当于电源,_______（a端或b端）相当于电源的正极b.电源的电动势即产生的感应电动势E=_______V，电路abcd中的电流I=_______Ac.导体ab所受安培力的大小F=__________N，方向是__________；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、A【解析】根据R=U/I可知，某点与原点连线的斜率越大，则电阻越大，由图像可知a点与原点连线的斜率最大，电阻最大；A．a点对应的电阻，与结论相符，选项A正确；B．b点对应的电阻，与结论不相符，选项B错误；C．c点对应的电阻，与结论不相符，选项C错误；D．d点对应的电阻，与结论不相符，选项D错误；故选A.2、D【解析】ab下滑时切割磁感线产生感应电动势，cd不切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解电流强度；根据平衡条件和安培力公式求解ab杆和cd杆所受的摩擦力，两个平衡方程结合分析D项【详解】ab杆产生的感应电动势E=BLv1；回路中感应电流为：，故A错误；ab杆匀速下滑，受力平衡条件，则ab杆所受的安培力大小为：F安=BIL=，方向沿轨道向上，则由平衡条件得ab所受的摩擦力大小为：f=mgsinθ-F安=mgsinθ-，故B错误．cd杆所受的安培力大小也等于F安，方向垂直于导轨向下，则cd杆所受摩擦力为：f=μN=μ（mgcosθ+F安）=μ（mgsinθ+），故C错误．根据cd杆受力平衡得：mgsin（90°-θ）=f=μ（mgsinθ+），则得μ与v1大小的关系为：μ（mgsinθ+）=mgcosθ，即=tanθ+，故D正确．故选D【点睛】对于双杆问题，可采用隔离法分析，其分析方法与单杆相同，关键分析和计算安培力，再由平衡条件列方程解答3、B【解析】伏安特性曲线描述电流与电压的变化关系，其斜率，电阻变小的应为图线的斜率变大的，因此只有选项B正确，A、C、D错误。故选B。4、B【解析】A、在负点电荷的同一个圆上的所有点的电场的大小都是相等的，但是它们的方向不同，故A错误；B、在正的点电荷的电场中，离电荷近的地方电场强度大，所以A的电场强度大于B点的，故B正确；C、在匀强电场中各个点的电场强度都相同，所以A、B的电场强度相等，所以C错误；D、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A的电场强度小于B的电场强度，故D错误故选：B5、C【解析】已知匀强电场的场强为E，A、B两点间的距离为L及AB连线与电场方向的夹角为θ，求出两点沿电场方向的距离d，根据公式，再求解电势差U．根据计算电场力做功，从而分析电势能变化由图示可知，AB方向与电场线方向间的夹角，AB两点沿电场方向的距离，AB点间的电势差，故A错误；沿电场线的方向电势降落，故若取A点的电势为0，则B点的电势为负值，B错误；电荷量q=+2×10-4C的电荷从A点运动到B点，电场力做正功，电荷的电势能减小，，C正确；电荷量q=-2×10-4C的电荷从A点运动到B点，电场力做负功，大小为，D错误6、A【解析】小球开始受到Q2对它的库仑力大于Q1对它的库仑力，所以先向左运动，运动的过程中受到洛伦兹力，通过受力情况，知小球向左先加速后减速到0．然后又返回．小球在水平方向上受到两个库仑力作用，在竖直方向上受洛伦兹力和杆子对球的弹力．根据受力情况知，小球向左先加速后减速到0．然后又返回．加速度的大小在变，速度的大小和方向都在变，知洛伦兹力的大小和方向都变化．小球的速度向左先增大后减小．故选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、AD【解析】A．t1时刻感应电动势为零，磁通量最大，位于中性面位置，故A正确；B．t2时刻感应电动势最大，磁通量变化率最大，磁通量最小，线圈平面与中性面垂直，故B错误；C．t3时刻感应电动势为零，磁通量变化率为零，线圈通过中性面，故C错误；D．t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大，故D正确。故选AD。8、AB【解析】A.未加电场时，取向下为正：，过t时间后，速度：，位移：，加上电场后，根据题意，加速度：，过t后，根据匀变速运动规律：，联立解得：，，A正确B.过A点的速度，速度大小，方向沿斜面向上，B正确C从A点到最低点，位移：，所以重力势能减小，C错误D.从最低点到A点根据动能定理：，解得：，所以电势能减少了：，D错误9、BC【解析】粒子在磁场中运动的周期与粒子的速度无关；回旋加速器的半径一定，根据洛伦兹力提供向心力，求出最大速度，可知最大速度与什么因素有关【详解】粒子在磁场中运动的周期：，与其速度的大小无关，所以粒子运动的周期不变，故A错误；由qvB=得：，则最大动能为：Ekm=mv2=，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关．D型盒的半径越大，磁场越强，粒子离开加速器时的动能就越大，与两盒间电势差无关；故BC正确，D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关10、AB【解析】A．由a点合磁感应强度为零知，该电流在a点的磁感应强度方向向左，大小为1T，由安培定则知直导线中的电流方向垂直纸面向外。A正确；B．通电导线在b处产生的磁场竖直向上，根据平行四边形定则可知b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°，B正确；C．通电导线在c处产生的磁场水平向右，所以c点的实际磁感应强度2T，方向向右。C错误；D．通电导线在d处产生的磁场竖直向下，根据平行四边形定则可知d点的实际磁感应强度为T，方向斜向下，与B的夹角为45°，D错误。故选AB。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、①.②.2a③.【解析】（1）单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期，单摆周期：（2）由单摆周期公式：，整理得：，图线的斜率：，横轴截距：，小球直径：，重力加速度：12、①.a；②.0.2V；③.0.4A；④.0.016N；⑤.向左【解析】据右手定则判断感应电流的方向，即可确定等效电源的正负极；根据E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律得出电流强度，即可由公式F=BIL求解安培力的大小，由左手定则判断安培力的方向．再根据平衡条件分析外力的大小和方向【详解】a.电路abcd中ab棒切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源．由右手定则判断可知相当于电源的正极是a端；b.感应电动势为：E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V，感应电流为：；c.ab杆所受的安培力FA=BIL=0.1×0.4×0.4N=0.016N由右手定则判断可知，ab中感应电流方向从b→a，由左手定则得知，安培力的方向向左【点睛】解