陕西省咸阳中学2023-2024学年物理高二上期末教学质量检测模拟试题含解析

陕西省咸阳中学2023-2024学年物理高二上期末教学质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，电解池内有一价离子的电解液，时间t内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下解释中正确的是A.正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向从B→AB.溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消C.溶液内电流方向从A到B，电流I＝D.溶液内电流方向从A到B，电流I＝2、如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中（）A.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引3、电吹风中的电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，生成的热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为U，通过的电流为I。下列说法正确的是（）A.电吹风两端电压U=I（R1+R2）B.电吹风消耗的电功率为UI+I2（R1+R2）C.电吹风输出的机械功率为UI-I2（R1+R2）D.电吹风消耗的电功率为I2（R1+R2）4、在如图所示的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确表示三者方向关系的图是（）A. B.C. D.5、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝90°，M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有方向如图所示的电流，电流强度大小相等，每条长直导线在O点产生的磁感应强度大小均为B0，则在圆心O处的磁感应强度A.大小为B0，方向垂直于MN向下B.大小为B0，方向垂直于MN向上C.大小为2B0，方向垂直于MN向下D.大小为2B0，方向垂直于MN向左6、质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具，如图所示，带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几于为零。然后经过S3，沿着与磁场垂直的方向进入磁感强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。现有某种元素的三种同位素的原子核由容器A进入质谱仪，最后分别打在底片P1、P2、P3。三个位置，不计粒子重力。则打在P3处的粒子（）A.动能最大 B.动量最大C.比荷最大 D.质量最大二、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，一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成θ=60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B=0.4T，则A.导体中电流方向为b→aB.每根弹簧的弹力大小为0.10NC.弹簧的劲度系数k=5N/mD.若导体中不通电流，则弹簧伸长0.02m8、如图所示，圆O半径为R，直径竖直、BD水平．两电荷量均为的点电荷固定在圆周上关于AC对称的M、N两点，从A点将质量为m、电荷量为的带电小球由静止释放，小球运动到O点的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为g．则A.小球运动到C点的速度为B.小球从O运动到C，电势能先增大后减小C.A、O两点间电势差D.A、C两点电势相等9、关于磁感应强度，正确的说法是()A.根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B.磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向相同C.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D.在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B可能不同10、在如图甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时()A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍B.此时L1、L2和L3的电阻均为12ΩC.L1消耗的电功率为0.75WD.L1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍三、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）氢原子核外电子的轨道半径为，若电子质量为，电荷量为，则电子所受到的库仑力大小为________，方向________，电子做圆周运动的周期为________12．（12分）某同学在测定金属圆柱体电阻率时需要先测量其尺寸，他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图(a)和如图(b)所示，长度为________cm，直径为________mm。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、D【解析】AB.电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流方向，由图示可知，溶液中的正离子从A向B运动，负离子从B到A，因此电流方向为A→B，不会相互抵消，故A错误，B错误；CD.溶液中的正离子从A向B运动，因此电流方向是A→B，电流，故C错误，D正确2、A【解析】将磁铁的S极插入线圈的过程中，由楞次定律知，通过电阻的感应电流的方向由a到b，据推论“来拒去留”可知线圈与磁铁相互排斥，A正确。故选A。3、C【解析】A．电吹风为非纯电阻电路，所以电吹风两端的电压U>I（R1+R2），A错误；BD．电吹风消耗的电功率为UI，BD错误；C．电吹风输出的机械功率为UI-I2（R1+R2），C正确。故选C。4、C【解析】根据左手定则可得，A中安培力的方向是垂直向外的，B中安培力的方向是竖直向下的，C中安培力的方向是竖直向上的，D中运动方向和磁场方向平行，不受安培力的作用，故选C5、C【解析】由磁场的叠加可知每根导线在O点产生的磁感强度大小，移动之后距O点的距离不变，故磁感强度大小不变【详解】两导线在O点各自形成的磁感应强度大小为B0．则根据几何关系可知，两导线形成的合磁感应强度大小为2B0，方向垂直MN向下，故C正确，ABD错误故选C【点睛】磁感强度为矢量，在求合磁感强度时应先分别求得各导线O点的磁感强度再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的磁感强度6、C【解析】根据动能定理可得粒子经过加速电场后的速度为解得在磁场中由洛伦兹力提供向心力有联立以上解得因为打在P3位置的粒子运动半径最小，比荷最大，由此可知C正确，ABD错误。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、AC【解析】A：当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长缩短，安培力方向向上，则左手定则，导体中电流的方向为b→a．故A项正确B：通电后，导体棒的有效长度，受到的安培力，据受力分析解得，每根弹簧的弹力大小为0.05N．故B项错误C：据解得．故C项正确D：若导体中不通电流解得：，弹簧伸长0.01m．故D项错误8、BC【解析】等量同种点电荷电场的分布具有对称性，由动能定理结合其对称性来分析【详解】A．由电场线的分布特点及对称性知，从O到C的过程由动能定理得：，解得：，故A错误；B．从O运动到C，场强的方向先向上后向下，电场力对小球先做负功后做正功，所以电势能先增加后减小，故B正确；C．从A运动到O，由动能定理得：，解得：，故C正确；D．由电场线的分布特点及对称性知O、C两点电势相等，要比A点电势高，故D错误所以BC正确，AD错误【点睛】本题考查等量同种点电荷电场的分布特点，可以结合等量同种点电荷电场的分布图象来分析最为直接方便．基础题9、CD【解析】磁场中某点的磁感应强度B只由磁场本身决定，与F和IL无关，选项A错误；磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向垂直，选项B错误；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，选项C正确；在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B也可能相同，例如匀强磁场，选项D错误；故选C.10、AC【解析】A.根据电路图可知，通过L1的电流为干路电流，通过L2的电流为支路电流，且L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，因此通过L1的电流为通过L2的电流的2倍，故A正确；B.因为电路中的总电流为0.25A，根据图乙L1结合欧姆定律可得所以求得，但L2和L3为支路，电流小于0.25A，所以电阻小于，故B错误；C.根据公式可得故C正确；D.根据图像可知，L1、L2的电压之比大于2:1，电流之比为2:1，因此根据公式可知，L1、L2的电功率之比大于4:1，即L1消耗的电功率大于L2消耗的电功率的4倍，故D错误。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.指向氢核③.【解析】[1]由库仑定律可知，电子所受到库仑力大小为[2]库仑力的方向在它们的连线上，由异种电荷相互吸引可知，库仑力方向应指向氢核[3]由库仑力提供向心力有解得：12、①.5.02②.4.815【解析】[1]游标卡尺是10分度的卡尺，其精确度为0.1mm，因此读数为[2]螺旋测微器螺旋上的最小刻度为0.01mm，即精确到0.01mm，因此读数为【点睛】关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；而螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加可动刻度读数，需要估读。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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应