2023-2024学年云南省永平县第二中学物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

2023-2024学年云南省永平县第二中学物理高二上期末学业质量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，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径．一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v、方向与ab成30°角时，恰好从b点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（）A. B.C. D.2、如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的（）A.距离变化 B.正对面积变化C.介质变化 D.电压变化3、甲、乙两车在同一地点同时做直线运动，其v-t图象如图所示，则（）A.它们的初速度均为零B.甲的加速度大于乙的加速度C.0~t1时间内，甲的速度大于乙的速度D.0~t1时间内，甲的位移大于乙的位移4、两个半径、材质均相同的金属球A、B带等量同种电荷，它们之间的距离远大于小球本身直径。已知它们相隔一定距离时，两球之间的相互作用力的大小是F，现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的半径、材质均相同的金属小球C，先与小球A接触，再和小球B接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力大小变为()A. B.C. D.5、真空中,在A点放置一的点电荷,则距离A点处的B点和处的C点电场强度小之比为A.2:1 B.1:2C.1:4 D.4:16、如图所示，直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，比荷相同的两带电粒子沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.从P点射出的粒子速度大B.从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长二、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、氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11eV.下列说法正确的是()A.一个处于n＝2能级的氢原子，可以吸收一个能量为4eV的光子B.大量处于n＝4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出6种不同频率的光子C.氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6eVD.用能量为10eV和3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子，有可能使个别氢原子电离8、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是()A.加5V电压时，导体的电阻约是5ΩB.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小C.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D.该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻9、如图所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况的说法正确的是()A.保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止B.保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动C.断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动D.断开S后，减小A、B板间距离，P仍静止10、如图所示，开关闭合的通电螺线管轴线正右侧用绝缘细线悬挂一线圈A，正上方用绝缘细线悬挂一垂直纸面的导线B，现给A、B通入图示方向的电流，不记A、B间的相互作用，下列说法正确的是（）A.通电后A线圈靠近螺线管B.通电后A线圈远离螺线管C.通电后悬挂B的绝缘细线拉力相比没通电流时的拉力大D.通电后悬挂B的绝缘细线拉力相比没通电流时的拉力小三、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）自然界中的四种基本相互作用是___________、______________、弱相互作用和强相互作用12．（12分）如图所示，在第二象限内存在一个半径为a的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标。在位置坐标为的P点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为m、带电量的粒子，其速度大小均为v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直xOy平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为的Q点，再从Q点进入第四象限，第四象限内有大小为、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求：（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；（2）第一象限有界磁场的最小面积；（3）这些粒子经过匀强电场后再次经过y轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。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）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15．（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】设圆形区域的半径为R．带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：得，即r∝v①当粒子从b点飞出磁场时，入射速度与出射速度与ab的夹角相等，所以速度的偏转角为60°，轨迹对应的圆心角为60°，如图所示：根据几何知识得知：轨迹半径为：r1=2R②当粒子从a点沿ab方向射入磁场时，经过磁场的时间也是t，说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等，也是60°，如图所示：根据几何知识得，粒子的轨迹半径为：r2=R③由①得：解得，C正确，ABD错误。故选C。【点睛】此题是带电粒子在匀强磁场中的运动问题；要知道粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，根据粒子的运动的轨迹的情况，找出粒子运动的轨迹所对应的圆心角的大小可以求得粒子的运动的时间2、A【解析】由题意，对着话筒说话时，振动膜前后振动，则金属层和金属板间距离改变，即电容器两极板间距离改变，导致电容变化，BCD错误，A正确。故选A。3、B【解析】A．当t=0时，甲的初速为零，乙的初速度不为零，所以A错误；B．v-t图像斜率可知，斜率表示加速度，由可知，，所以选择B正确。C．v-t图像可知0~t1时间内甲的速度小于乙的速度，选项C错误；D．v-t图像面积画线与t轴围成的面积代表位移大小，由图像可知，0~t1时间内乙的位移大于甲的位移，所以D错误。故选B。4、D【解析】设原来两球带电量为q，两球之间的相互作用力大小为；小球C先与A接触后，A球带的电荷，C球带的电荷，然后C再与B接触后，B、C两球的带电量为：A、B两球之间的相互作用力大小为：；A．综上分析两球之间的作用力变为原来的，A错误；B．综上分析两球之间的作用力变为原来的，B错误；C．综上分析两球之间的作用力变为原来的，C错误；D．综上分析两球之间的作用力变为原来的，D正确；故选D。5、D【解析】根据“在A点放置一的点电荷,则距离A点处的B点和处的C点电场强度小之比”可知，考查了电场强度的计算；根据点电荷电场强度的计算公式即可求出A点的点电荷在B、C两处电场强度大小之比【详解】在B点，电场强度的大小，C点电场强度大小，则，故D正确．6、D【解析】BCD．两带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，圆心分别为O1、O2，弦AP、AQ的中垂线交AC于M点和N点，由于∠AO1M＝∠AO2N，所以∠MO1P＝∠NO2Q，即两粒子轨迹所对的圆心角相等，又相同，所以两粒子在磁场中运动时间一样长，选项D正确，BC错误；A．由图看出，从Q点射出的粒子半径大，根据可得则从Q点射出的粒子速度大，选项A错误。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、AB【解析】n=2能级的氢原子能级为-3.4eV，当吸收一个能量为4

eV的光子，则会出现电离现象．故A正确；大量处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中，根据=6，因此释放出6种频率的光子．故B正确．氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量，小于13.6eV．故C错误；处于基态的氢原子电离需要的最小能量是13.6eV，则用能量为10eV和3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子，不可能使个别氢原子电离，故D错误8、AB【解析】A．加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，导体的电阻为：ΩA正确；BC．因I-U图像上各点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，由图可知，随着电压的减小，图象上的点与原点连线的斜率变大，则可知导体的电阻不断减小，B正确，C错误；D．该元件是非线性元件，也能用欧姆定律计算导体在某状态下电阻，D错误。故选AB。9、ABD【解析】A．保持S闭合，电源的路端电压不变．增大A、B板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电量不变，由推论得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态．故A正确B．保持S闭合，电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减少A、B板间距离，由可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动．故B正确CD．断开S后，电容器的电量Q不变，由推论得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态．故C错误，D正确10、AC【解析】根据右手螺旋法则判断螺线管和A中的磁场方向；根据左手定则判断直导线B的受力方向，从而判断细线拉力的变化.【详解】由右手螺旋法则可知，螺旋管的左端为N极，右端为S极；A的左端为N极，右端为S极，则A线圈靠近螺线管，选项A正确，B错误；由左手定则可知直导线B受向下的安培力，则通电后悬挂B的绝缘细线拉力相比没通电流时的拉力大，选项C正确，D错误；故选AC.【点睛】此题考查左手定则和右手定则，熟记其内容并熟练应用左右手定则是关键，牢记“左力右电”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、①.万有引力②.电磁相互作用【解析】高中课本提到自然界可分为四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，则粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径必须和圆形磁场的半径相同，即：R=a在磁场中，由洛仑兹力提供向心力：联立可得：由左手定则知：磁感应强度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，则根据此时粒子在磁场中做圆周运动的半径为R′=2a则最小磁场的直径为最小面积为（3）粒子在从P到Q运动的过程中，所经历的磁场区域均不可以改变其速度的大小，所有粒子在到达Q点的速度仍是v。虽然不同粒子在Q点的速度方向不同，从Q到y轴负方向，由动能定理可得：解得：由第一象限内的磁场分布可以知道，所有从Q点射出的粒子，其速度大小均为v，方向颁布在沿x轴正向与y轴负向之间的90°范围之内。现研究从Q点射出的，速度与y轴负向平角为θ的粒子。其轨迹应是类斜抛。则有y=vcosθ×t联立两式，消去θ可得：从此式可以看出：当时，故第二次