陕西省西安电子科技中学2023年物理高二上期末检测模拟试题含解析

陕西省西安电子科技中学2023年物理高二上期末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、学校科学晚会上，科技制作社团表演了“震撼动量球”实验。在互动环节，表演者将球抛向观众，让其感受碰撞过程中的力，假设质量约为3kg的超大气球以3m/s速度竖直下落到手面，某观众双手上推，使气球以原速度大小竖直向上反弹，作用时间为0.1s。忽略气球所受浮力及空气阻力，g=10m/s2。则观众双手受的压力共计（）A.150N B.180NC.210N D.240N2、如图，a、b、c三个粒子由同一点沿垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场.以下说法错误的是（）A.a和b在电场中运动的时间相等B.电场力对b做的功比对a做的功多C.进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D.若想让c也打在下极板上，可增大两板间的电压3、采用220kV高压电向远方的城市输电，输送功率一定时，当输电电压变为110kV，输电线上损耗的功率变为原来的A. B.C.4倍 D.2倍4、倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上有一根金属杆ab处于静止．现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B从零开始逐渐增加至ab杆恰好开始运动时，ab杆受到的静摩擦力A.逐渐增大B.逐渐减小C.先减小后增大D.某时刻静摩擦力的大小不可能等于安培力大小5、如图所示,AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒,C为AB棒附近的一点,CB垂直于AB.AB棒上电荷形成的电场中C点的电势为φ0,φ0可以等效成AB棒上电荷集中于AB上某点P处、带电量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势．若PC的距离为r,由点电荷电势的知识可知φ0=kQ/r.若某点处在多个点电荷形成的电场中,则电势为每一个点电荷在该点所产生的电势的代数和．根据题中提供的知识与方法,我们可将AB棒均分成两段,并看成两个点电荷,就可以求得AC连线中点C′处的电势为A.2φ0 B.

φ0C.φ0 D.4φ06、在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动．某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的．则碰后B球的速度大小是()A.B.C.或D.无法确定二、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，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4-0.2t)T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则()A.t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB.t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC.t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND.t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N8、如图所示，长为L＝0.5m、倾角为θ＝37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为＋q，质量为m的小球(可视为质点)，以初速度v0＝2m/s恰能沿斜面匀速上滑，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则下列说法中正确的是()A.水平匀强电场的电场强度为B.小球在B点的电势能大于在A点的电势能C.若电场强度加倍，小球运动的加速度大小为3m/s2D.若电场强度减半，小球运动到B点时的速度为初速度v0的一半9、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒．两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速．两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．在保持匀强磁场和加速电压不变的情况下用同一装置分别对质子()和氦核()加速，则下列说法中正确的是（）A.质子与氦核所能达到的最大速度之比为l：2B.质子与氦核所能达到的最大速度之比为2：lC.加速质子、氦核时交流电的周期之比为2：lD.加速质子、氦核时交流电的周期之比为l：210、真空中相距为3a两个点电荷M、N，分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，以下判断正确的是A.x=2a处的电场强度为零，电势也一定为零B.点电荷M、N一定为同种电荷C.点电荷M、N一定为异种电荷D.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4：1三、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）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻，实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：（ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作图线（U、I都用国际单位）；（ⅳ）求出图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。回答下列问题：（1）电压表最好选用______；电流表最好选用______。A．电压表（0~3V，内阻约15kΩ）B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）C．电流表（0~200mA，内阻约2Ω）D．电流表（0~30mA，内阻约2Ω）（2）滑动变阻器滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______；A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝______，r＝______，代入数值可得E和r的测量值。12．（12分）一个教学用的简易变压器，两线圈的匝数未知，某同学想用所学变压器的知识测定两线圈的匝数（1）为完成该实验，除了选用电压表、导线外，还需要选用低压_________（填“直流”或“交流”）电源（2）该同学在变压器铁芯上绕10匝绝缘金属导线C，然后将A线圈接电源．用电压表分别测出线圈A，线圈B及线圈C两端的电压，记录在下面的表格中，则线圈A的匝数为______匝，线圈B的匝数为_______匝．A线圈电压B线圈电压C线圈电压8.0V3.8V0.2V（3）为减小线圈匝数的测量误差，你认为绕制线圈C的匝数应该_______（填“多一些”、“少一些”）更好四、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，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）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、C【解析】取竖直向下为正方向，对气球由动量定理有代入数据解得负号表示力的方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，观众双手受到的压力为210N，故C正确，A、B、D错误；故选C。2、B【解析】A．粒子的质量和电量相同，知加速度相同。a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据，a、b运动的时间相等，c的运动时间最短，A正确；B．a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，粒子的质量和电量相同，即受到的电场力相等，根据可知电场力对两粒子做功相等，B错误；C．因为又因为垂直电场方向上做匀速直线运动，所以C正确；D．要使c粒子也打在极板上，即要求c粒子的竖直方向上的位移增大，可以增大粒子运动的加速度，即增大两极板间的电压，D正确。本题选错误的，故选B。3、C【解析】输送电流，输电线上损失的功率△P=I2R=（）2R；可知输电线损失的功率与输送电压的平方成反比，所以当输电电压变为原来的一半时，输电线上损耗的功率变为原来的4倍．故C正确，ABD错误；4、C【解析】根据左手定则，判断安培力的方向；然后对杆受力分析，受重力、支持力、安培力和静摩擦力（可能有），根据共点力平衡条件列式分析【详解】加上磁场之前，对杆受力分析，受重力、支持力、静摩擦力；根据平衡条件可知：；加上磁场后，根据左手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件，有：；由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加，故AB错误，C正确；当安培力小于重力的下滑分力时，根据平衡条件，有：；如果，则，故D错误，故选C【点睛】本题关键是对杆受力分析，然后根据平衡条件列式分析5、A【解析】设φ0等效成AB棒上的电荷集中于AB中点处，即AB的中点D到C的距离DC等于AD的中点E到C′的距离的一半；带电量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的电势，将AB棒均分成两段，并看成两个点电荷，每个点电荷的电荷量为Q/2，由φ0=kQ/r可知，每个电荷量为Q/2的点电荷在C′点产生电势为φ0，两个点电荷在AC连线中点C′处的电势为2φ0，故A正确，BCD错误；故选A【点睛】考查点电荷电势的知识可知φ0=kQ/r公式的应用，理解等效思维的运用是解题的关键，注意电势的代数和6、A【解析】根据碰后A球的动能恰好变为原来的得：解得：碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv=mv′+3mvB解得：vB=v或vB=v；当vB=v时A的速度大于B的速度，不符合实际，故选项A正确，BCD错误，故选A.点睛：本题考查的是动量定律得直接应用，注意动能是标量，速度是矢量；同时要分析结果是否符合实际情况，即不可能发生二次碰撞二、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、AC【解析】根据楞次定律，并由时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，与力的合成与分解，并由三角知识，即可求解【详解】当t=1s时，则由磁感应强度随时间变化规律是，可知，磁场在减小，根据楞次定律可得，金属杆中感应电流方向从C到D，故A正确；当t=3s时，磁场在反向增加，由楞次定律可知，金属杆中感应电流方向从C到D，故B错误；当在t=1s时，由法拉第电磁感应定律，则有；再由欧姆定律，则有感应电流大小；则t=1s时，那么安培力大小；由左手定则可知，安培力垂直磁场方向斜向上，则将安培力分解，那么金属杆对挡板P的压力大小，故C正确；同理，当t=3s时，感应电动势仍为E=0.1V，电流大小仍为I=1A，由于磁场的方向相反，由左手定则可知，安培力的方向垂直磁感线斜向下，根据力的合成，则得金属杆对H的压力大小为，故D错误；8、AD【解析】A．带电小球从A点到B点，动能不变，由动能定理知重力做功与电场力做功之和为零，即得qELcosθ-mgLsinθ=0得故A正确。B．带电小球从A点到B点，电场力做正功，电势能减小，因此B点的电势能小于A点的电势能。故B错误。C．由题意知，电场强度未加倍时，满足mgsinθ=qEcosθ电场强度加倍后，小球在斜面方向的合力2qEcosθ-mgsinθ=ma所以小球的加速度a=gsinθ=6m/s2故C错误；D．电场强度未减半时，满足mgsinθ=qEcosθ若电场强度减半，小球在斜面方向的合力为：mgsinθ-qEcosθ=mgsinθ=ma′所以小球的加速度为：a′=gsinθ=3m/s2；根据速度位移公式，有v2-v02=2as，代入数据解得v=1m/s=v0故D正确。故选AD。9、BD【解析】试A、当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据，得，根据质子（）和氦核（），则有质子与氦核所能达到的最大速度之比2：1，故A错误，B正确．根据公式．可知，周期与最大速度成反比，即加速质子、氦核时交流电的周期之比1：2．故C错误，D正确．故选BD10、BD【解析】A．x=2a处的场强为零，但由于电势与场强无关，则场强为零的地方电势不一定为零，故A错误；BC．x从0到3a，场强先正方向减少到零又反方向增加，必为同种电荷，故B正确，C错误；D．x=2a处的合场强为0，由得：，得QM：QN=4：1，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.A②.C③.C④.ka⑤.k－R2【解析】（1）[1]电压表并联在电路中，故电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，因此应选内阻较大的电压表A；[2]当滑动变阻器接入电阻最小时，通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约因此，电流表选择C；（2）[3]分析电路可知，滑片右移电压表示数变大，则说明滑动变阻器接入电路部分阻值增大。A．两导线均接在金属柱的两端上，接入电阻为零，故A错误；B．两导线接在电阻丝两端，接入电阻最大并保持不变，故B错误；C．一导线接在金属杆左端，而另一导线接在电阻丝左端，则可以保证滑片右移时阻值增大，故C正确；D．导线分别接右边上下接线柱，滑片右移时，接入电阻减小，故D错误；故选C。（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可知U＝E－I（r＋R2）对比伏安特性曲线可知，图像的斜率为k＝r＋R2则内阻r＝k－R2令U＝0，则有由题意可知，图像与横轴截距为a，则有解得E＝ka【点睛】本题考查测量电源的电动势和内电阻实验中的仪表选择以及数据处理，要注意明确根据图像分析数据的方法，重点掌握图像中斜率和截距的意义。12、①.交流②.4