陕西省西安市西安电子科技大附中2023-2024学年物理高二上期末教学质量检测模拟试题含解析

陕西省西安市西安电子科技大附中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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、在物理学发展的过程中观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起了重要作用，下列叙述符合史实的是（）A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B.洛伦兹根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在对理论和实验资料进行分析后总结出法拉第电磁感应定律D.楞次认为磁场变化时会在空间激发出一种电场，叫感生电场2、如图所示，点电荷＋4Q与＋Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t的关系图象(如图所示)可能是()A. B.C. D.3、如图①②所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示的位置，则A.从上往下俯视，①中的线圈顺时针转动B.从上往下俯视，①中的线圈逆时针转动C.从上往下俯视，②中的线圈顺时针转动D.从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动4、在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动电路稳定后，与滑片移动前比较（）A.电阻R0两端电压变大B.电容器C上的电荷量不变C.电源消耗的总功率变小D.灯泡L变亮5、由我国自主建造的天宫空间站将于2022年投入运行，届时可以在完全失重的环境下开展系列科学研究。若飞船质量为2.0×103kg，飞船推进器的推力F为500N，飞船与空间站对接后，推进器工作10s，飞船和空间站的速度增加0.05m/s，则（）A.对接前应使飞船和空间站处于同一轨道B.推进过程中，飞船对空间站的力大于空间站对飞船的力C.空间站的质量为105kgD.飞船对空间站的推力为490N6、若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为。已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为，由此可知，该行星的半径为（）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、如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，直角边bc长度为L．三个完全相同的带正电的粒子1、2、3，分别从b点沿bc方向以速率v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2，做匀速圆周运动的轨道半径分别为r1、r2、r3．不计粒子的重力及粒子间的相互作用．下列关系式一定成立的是A.v1=v2 B.v2＜v3C. D.8、如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放罝。小磁块先后在管中从相同高度处由静止释放，并落至底部。则小磁块A.在P和Q中都做自由落体运动B.在P中下落过程中机械能减小C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大9、如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是A.阴影部分的面积表示电源输出功率B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C.当满足时，电源的输出功率最大D.当满足时，电源效率小于50％10、在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很容易发生人员伤亡事故．为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制造过程中掺入了10%的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化．使用磁性炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240℃~3100℃,一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明()A.磁性材料在低温下容易被磁化B.磁性材料在低温下容易被消磁C.磁性材料在高温下容易被磁化D.磁性材料在高温下容易被消磁三、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）如图连接好实验电路并检查无误后，闭合开关瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈______（选A或B）中有了感应电流。开关闭合后，还进行了其他几项操作尝试，发现电流计指针也发生了偏转，请写出一项可能的操作：________________________12．（12分）如图所示，矩形线圈一边长为d，另一边长为a，电阻为R，当它以速度V匀速穿过宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场过程中，若L<d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________；若L>d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________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）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14．（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）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L

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】A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系，故A项符合题意.B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故B项不合题意.C.法拉第电磁感应定律是由纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后总结出的规律，故C项不合题意.D.麦克斯韦认为磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，叫感生电场，故D项不合题意.2、B【解析】根据点电荷的电场强度公式分析得到D点的场强为零。A．从C到D场强减小，粒子的加速度减小，不可能做匀减速运动，A错误；B．若粒子的初速度较大，粒子在CD间做加速度减小的减速运动，运动到D点时速度仍没有减小到零，通过D点后加速向B运动，因此在CD间只是减速运动，B正确；CD．若粒子的初速度较小，粒子在CD间先向右做加速度减小的减速运动，速度减到零后向左做加速度增加的加速运动，运动的图像是对称的，并且最小速度减小到零，CD错误。故选B。3、D【解析】根据图①所示，由左手定则可知，线圈各边所示安培力都在线圈所在平面内，线圈不会绕OO′轴转动，故A错误，B错误；根据图②所示，由左手定则可知，线圈左、右两边所受安培力分别垂直与纸面向外和向里，线圈会绕OO′轴转动，从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动．故C错误，D正确．故选D考点：电磁感应；左手定则【名师点睛】本题考查了判断线圈是否会绕轴转动，应用左手定则判断出线圈所受安培力方向即可正确解题4、D【解析】根据P移动的方向先判断出滑动变阻器电阻值的变化，然后根据外电路总电阻的变化，分析电压的变化关系．根据欧姆定律分析电流的变化．根据Q=CU分析电容器带电量的变化；【详解】由图可知，L与滑动变阻器R为串联关系；电容器与R0串联后并联在它们两端，且稳定时R0两端的电压为零，选项A错误；当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，总电阻减小；则由闭合电路欧姆定律可知，总电流变大，灯泡变亮；根据P=IE可知电源消耗的总功率变大；总电流变大，路端电压减小，则电容器上的电压变小，由Q=CU可知，电容器C上的电荷量减小；故BC错误；故D正确；故选D5、D【解析】A．根据卫星变轨知识可知，飞船和空间站处于同一轨道上，飞船加速，将做离心运动，到高轨道上，不能对接，故A错误；B．根据牛顿第三定律可知，飞船对空间站的力与空间站对飞船的力是相互作用力，等大反向，故B错误；C．根据动量定理可知：代入数据解得空间站的质量为：M＝9.8×104kg故C错误；D．对空间站，根据动量定理得：M△v＝F′t解得飞船对空间站的推力为490N，故D正确。故选D。6、C【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，则有在竖直方向上做自由落体运动，则有联立解得两种情况下，抛出的速率相同，高度相同，所以有根据行星表面处万有引力等于重力可得故有解得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、BD【解析】三个相同的带电粒子以不同速度沿同一方向进入三角形磁场区域，由半径公式，则速度较大的带电粒子进入磁场时做匀速圆周运动的半径大，而再由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间t=T，可知第一、二两种粒子在磁场中偏转角度相同为90°，而第三个粒子偏转60°，打在ac边上，画出其运动轨迹，由偏转角度求出半径【详解】根据题设条件，三个相同的带电粒子从b点沿bc方向以不同速度进入三角形磁场区域，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，粒子轨道半径与速度成正比，又因为三个粒子在磁场中运动的时间之比为t1：t2：t3=3：3：2，显然它们在磁场中的偏转角度之比为3：3：2．即粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，轨迹如图所示：粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，粒子3的速度比1、2的速度大，粒子2的速度大于粒子1的速度，故A错误，B正确；对速度为v1和v2的粒子，其偏转角度均为90°，由几何关系可知r1<L，对速度为v3的粒子偏转60°，运动轨迹如图所示，由几何关系知：r3×sin60°=L，解得：，故C错误，D正确；故选BD【点睛】三个相同的粒子以不同速度沿相同方向进入三角形磁场区域，由于半径不同，再加上在磁场中的时间之比就能确定三个粒子偏转角之比，再综合磁场区域与粒子通过直线边界的对称性，从而确定三个粒子打在磁场边界的位置，从而可以比较速度大小，也能求出半径关系8、BC【解析】A．当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，从而产生安培阻力，运动不是自由落体运动，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误。

B．由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，克服安培力做功，机械能减小，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B正确。

C．在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确。

D．根据动能定理可知，因安培阻力导致产生热量，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误。故选BC。9、AC【解析】AB．阴影部分的面积为路端电压与电流的乘积，为电源的输出功率，故A正确，B错误；CD．当满足α=β时，内外阻相等，输出功率最大，但电源的效率为50%，故C正确，D错误。故选AC。10、AD【解析】AB.由安培分子电流假说可知，低温情况下，分子运动不剧烈，在外磁场的作用下，分子环形电流的磁极趋向基本一致，因而易被磁化，故A项正确，B项错误.CD.高温时，分子剧烈运动，导致趋向基本一致的分子环形电流的磁极趋向重新变得杂乱无章，进而达到消磁目的，故C项错误，D项正确.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.B②.将滑动变阻器的滑片快速滑动；将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间【解析】[1]闭合开关的瞬间，穿过B线圈的磁通量发生变化，故线圈B中有感应电流；[2]根据感应电流产生的条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化。所以要想是电流计指针发生偏转，则还可以采取的措施为：将线圈A(或铁芯)快速抽出；断开开关的瞬间；将滑动变阻器的滑片快速滑动。12、①.②.③.④.【解析】根据公式E=Blv求出线圈切割磁感线产生的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流，即可由焦耳定律求出线圈产生的电能，由q=It求解电量【详解】线圈进入磁场的过程中，产生的感应电动势为：E=Bav，由闭合电路欧姆定律得感应电流：，如果：L<d，由焦耳定律得，线圈产生的电能为：，通过导体截面的电荷量为；如