陕西省西安市长安第一中学2023-2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

陕西省西安市长安第一中学2023-2024学年高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面上均匀分布着正电荷，总电荷量为，球面半径为，为通过半球顶点与球心的轴线，在轴线上有、两点，。已知点的电场强度大小为，静电力常量为，则点的电场强度大小为（）A. B.C. D.2、粗糙水平面上静止放置质量均为m的A、B两物体，它们分别受到水平恒力F1、F2的作用后各自沿水平面运动了一段时间，之后撤去F1、F2,两物体最终都停止，其v-t图象如图所示，下列说法错误的是()A.A、B两物体与地面间的滑动摩擦因数之比为1：2B.F1与A物体所受摩擦力大小之比为3：1C.F1和F2大小之比为2：1D.A、B两物体通过的总位移大小相等3、如图所示是氧气在0℃和100℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系，下列说法错误的是()A.虚线曲线对应的温度为0℃B.100℃的氧气速率大的分子比例较多C.0℃和100℃氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点D.在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等4、如图，△abc中bc=4cm，∠acb＝30°．匀强电场的电场线平行于△abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V．下列说法中正确的是（）A.电场强度的方向沿ac方向B.电场强度的大小为2V/cmC.电子从a点移动到b点，电势能减少了4eVD.电子从c点移动到b点，电场力做功为4eV5、如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡。由此可知（）A.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为C.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为D.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为6、如图所示，Q是带负电的点电荷，和为其电场中的两点（离Q较近），若为两点的电场强度的大小，为两点的电势，则A.B.C.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、一只标有“220V、60W”的白炽灯泡，加上电压U由零逐渐增大到220V。在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示。在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是（）A.B.C.D.8、如图所示，扇形区域AOB内存在有垂直平面向内的匀强磁场，OA和OB互相垂直是扇形的两条半径，长度为R．一个带电粒子1从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若与该粒子完全相同的带电粒子2以同样的速度从C点平行AO方向进入磁场，C到AO的距离为R／2，则A.1粒子从B点离开磁场时，速度方向沿OB方向B.粒子带负电C.2粒子仍然从B点离开磁场D.两粒子在磁场中运动时间之比为3：29、对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是（）A.电势差越大，在这两点的电场强度也越大B.两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功C.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关D.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关10、如图所示，实线表示一簇关于x轴对称的等势面，在轴上有A、B两点，则（）A.A点场强小于B点场强B.A点场强方向指向x轴负方向C.A点场强大于B点场强D.A点电势高于B点电势三、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）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值(1)现有电源(4V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～50Ω，额定电流2A)、开关和导线若干，以及下列电表：A．电流表(0～3A，内阻约0.025Ω)B．电流表(0～0.6A，内阻约0.125Ω)C．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)D．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______(选填器材前的字母)(2)接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝______Ω．(保留2位有效数字)(3)若在本次实验中选用甲电路，产生误差的主要原因是________；若在本次实验中选用乙电路，产生误差的主要原因是______．(选填选项前的字母)A．电流表测量值小于流经Rx的电流值B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值12．（12分）带电粒子A（质量为m、电量为q）和带电粒子B（质量为4m、电量为2q）．垂直磁感线射入同一匀强磁场中（不计重力），若以相同速度入射，则轨道半径之比Ra：Rb=______，周期之比Ta：Tb=______.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、A【解析】若将带电量为2q的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。则在M、N点所产生的电场为由题知当半球面如图所示点的电场强度大小为，则点的场强为故选A。2、C【解析】A．由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：2；由牛顿第二定律f=ma可知A、B受摩擦力大小1：2，可知摩擦因数之比为1：2，A正确；B．由速度与时间图象可知，A物体加速与减速的位移之比为1：2，由动能定理可得解得B正确；C．由速度与时间图象可知，B物体加速与减速的位移之比为2：1，由动能定理可得解得F2：f2=3：2又A、B受摩擦力大小之比因此可知F1和F2大小之比为C错误；D.由速度与时间图象面积表示位移可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，D正确。故错误的选C。3、A【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同【详解】A．同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，所以对应的图象的峰值温度越高，峰值对应的速度越大，故实线为时情形，故A错误；B．具有最大比例的速率区间是指曲线峰值附近对应的速率，显然，时对应的峰值速率大，故B正确；C．同一温度下，气体分子速率分布总呈“中间多，两头少”的分布特点，即速率处于中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小，故C正确；D．由题图可知，在和两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D正确【点睛】本题考查了分子运动速率的统计分布规律，课本中有原图和说明，需要着重记忆；温度是分子平均动能的标志，要体会平均两字的含义4、B【解析】电场力做功量度电势能的变化．匀强电场的电场线为相互平行间隔相等的平行线，而等势线与电场线垂直；由题意知ac连线为一条等势线，根据电场线与等势线的特点可确定电场线的方向，再根据公式U=Ed求出电场强度.【详解】因ac为等势面，则场强方向垂直于ac指向b点，选项A错误；电场强度的大小为，选项B正确；a点电势高于b点，则电子从a点移动到b点，电势能增加，选项C错误；电子从c点移动到b点，电场力做功为[3V-(-1V)](-e)=-4eV，选项D错误；故选B.【点睛】题的关键在于找出等势面，然后才能确定电场线，要求学生明确电场线与等势线的关系，能利用几何关系找出等势点，再根据等势线的特点确定等势面．知道公式U=Ed应用时d为沿着电场线方向的距离5、B【解析】因电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向上，由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里；电流反向前，有m1g=m2g＋m3g＋NBIL其中m3为线圈质量，电流反向后，有m1g=m2g＋m3g＋mg－NBIL两式联立可得故选B。第II卷(非选择题6、B【解析】Q是带负电的点电荷，则电场线方向由，顺着电场线方向，电势降低，则由点电荷的场强公式可知，离Q比远，则，B正确考点：考查了点电荷电场分布规律【名师点睛】本题考查对电势高低和场强大小的判断能力，要根据电场线的方向判断电势高低，由电场线的疏密判断场强的大小二、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、ACD【解析】灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下温度不同，其电阻也不同，随温度的升高电阻增大，图像斜率变大。A．图像与分析不符，故A错误，符合题意；B．图像与分析相符，故B正确，不符合题意；C．图像与分析不符，故C错误，符合题意；D．图像与分析不符，故D错误，符合题意。故选：ACD。8、ACD【解析】粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子的运动轨迹，应用数学知识与牛顿第二定律分析答题【详解】A项：粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子在磁场中运动圆心角为90°，1粒子从B点离开磁场时，速度方向沿OB方向，故A正确；B项：带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，那么粒子在A点向右上方偏转，则由左手定则可判定：粒子带正电，故B错误；C项：粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示，设对应的圆心为O1，运动轨道半径也为BO=R，连接O1C、O1B，O1COB是平行四边形，O1B=CO，则粒子2一定从B点射出磁场，故C正确；D项：粒子1的速度偏角，粒子在磁场中转过的圆心角θ1=90°，连接PB，可知P为O1C的中点，由数学知识可知，θ2=∠BO1P=60°，粒子在磁场中运动的周期：，两粒子的周期相等粒子在磁场中的运动时间，运动时间之比：t1：t2=θ1：θ2=90°：60°=3：2，故D正确故选ACD【点睛】本题考查了粒子在匀强磁场中运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹、应用数学知识、周期公式即可正确解题9、BD【解析】A．根据可知，电势差越大，在这两点的电场强度不一定越大，选项A错误；B．根据可知，两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功，选项B正确；CD．两点间的电势差只与电场本身有关，与在这两点间移动的电荷无关，选项D正确，C错误；故选BD【点睛】掌握电场强度与电势差的关系，知道电势差的物理意义，在匀强电场中，根据公式U=Ed，d是电场线方向两点间的距离；此题考查对物理规律的解理能力．物理公式要从每个量的意义、公式适用条件等方面理解10、AD【解析】等差等势面越密的地方电场强度越大，所以，故A正确，C错误；电场线与等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以A点场强方向指向x轴正方向，故B错误；沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势，故D正确．所以AD正确，BC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.B,②.C③.5.2④.B⑤.D【解析】解：（1）因电源的电压为4V，因此电压表选择3V量程；由于阻值约为5Ω的电阻Rx的，根据欧姆定律可知，电流的最大值为0.8A，从精确角来说，所以电流表选择0.6A的量程。（2）电压表的读数为U=2.60V；电流表的读数为I=0.50A；电阻阻值：（3）甲图采用的是电流表外接法，实际上电压表并不是理想电表，所以电压表也有电流通过，电流表测量的电流是流经Rx和电压表的电流之和，所以产生误差的主要原因是电流表测量值大于流经Rx的电流值，导致测量的电阻Rx比实际偏小，选B；乙图采用是电流表内接法，实际上电流表并不是理想电表，所以电流表两端也有电压，电压表测量的电压是Rx和电流表两端的电压之和，所以产生误差的主要原因是电压表测量值大于Rx两端的电压值，导致测量的电阻Rx比实际偏大，选D；12、①1:2②.1:2【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后根据粒子轨道半径公式、周期公式.【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得：，解得：，则：；粒子做圆周运动的周期：，周期之比：；【点睛