2024届甘肃省兰州市兰大附中物理高二第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2024届甘肃省兰州市兰大附中物理高二第一学期期末教学质量检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、由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点()A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比B.无论检验电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C.电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零2、对电容C＝，以下说法正确的是A.电容器带电荷量越大，电容就越大B.对于固定电容器，它的带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变C.可变电容器的带电荷量跟加在两极板间的电压成反比D.如果一个电容器没有电压，就没有带电荷量，也就没有电容3、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（  ）A.线圈两端的电压逐渐增大B.电阻R上消耗的功率为4×10-4WC.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为4×10-4C4、下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，正确的是()A. B.C. D.5、阻值R1=R2=2R3=2R4的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2．Q1与Q2的比值为()A.Q1∶Q2＝2∶5 B.Q1∶Q2＝1∶2C.Q1∶Q2＝3∶5 D.Q1∶Q2＝2∶36、如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是（）A.圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B.圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势C.圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势D.圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势二、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、如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，原线圈输入的交流电压如图乙所示，副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2Ω的电动机。闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为1A，则下列不正确的是（）A.副线圈两端电压22VB.电动机输出的机械功率为12WC.通过电动机的交流电频率为100HzD.若电动机突然卡住不转，原线圈输入功率变大8、如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，匀强电场的方向竖直向下，有一正离子恰能以速率v沿直线从左向右水平飞越此区域．下列说法正确的是()A.若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子也沿直线运动B.若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子将向上偏转C.若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子将向下偏转D.若一电子以速率v从左向右飞入，则该电子也沿直线运动9、如图甲所示，是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度沿两点电荷连线的中垂线从点向上做直线运动，其图像如图乙所示，下列说法正确的是A.两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等B.时刻电场强度一定最大，时刻与时刻试探电荷在同一位置C.试探电荷做往复运动，0到时刻与到时刻加速度方向相反D.时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零10、电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A.磁场对电子的洛伦兹力大小、方向恒定不变B.磁场对电子的洛伦兹力始终不做功C.电子的速度、加速度始终不变D.电子的动能始终不变三、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）右图电路中，滑动变阻器的滑片向上移动过程中，A、B两个小灯泡的亮度变化情况是A灯___________，B灯___________。（填“变亮”、“变暗”、“不变”）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）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）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、B【解析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定；一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零；【详解】A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定，故A错误；B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变，故B正确；C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小，故C错误；D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误【点睛】对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身的性质决定，反映电场本身的强弱和方向2、B【解析】A．电容器的电容只由电容器本身来决定，与电容器带电荷量无关，选项A错误；B．电容表征电容器容纳电荷本领的大小，对于固定电容器，电容C不变，由定义式可知，则带电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变．故B正确C．电容器的带电荷量Q=CU，当电容C一定时，电量与电压成正比．当电容C变化时，电量与电压不成正比．故C错误D．电容表征电容器容纳电荷本领的大小，与电容器的电量、电压无关．故D错误3、C【解析】A．根据法拉第电磁感应定律，可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为所以电阻R上消耗的功率为PR=I2R=0.022×4W=1.6×10-3W故B错误；C．线圈电阻r消耗的功率Pr=I2r=0.022×1W=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过R的电荷量为Q=It=0.02×4C=0.08C故D错误。故选C。4、C【解析】A.根据磁极间的相互作用规律可知，A中N极应该指左，故A错误；B.根据右手螺旋定则可知，环形导线磁场方向向外，小磁针N极应该向外，故B错误；C.C中直导线产生的磁感线应该是顺时针方向（从上向下看），与小磁针的N极指向相同，故C正确；D.D中螺线管里边的磁感线向左，小磁针的N极应该指向左边，故D错误5、D【解析】此题是带电容的直流电路，电路动态变化时，待电流稳定后再分析计算，【详解】开关S断开且电流稳定时，电路简化如下图设此时电路中的电流为，电路中的总电阻为，流过的电流为，两端电压为从上图可看出与串联再与并联，因此由欧姆定律有由得闭合开关S，电路简化如下图电流再次稳定后，电容器两端电压就是和并联后两端电压设为，和并联后的电阻值是，由串联电路分压特点可知故D正确，故选D【点睛】含电容器的直流电路，待电流稳定后，确定等效电路再分析计算，使问题简单化6、B【解析】因为金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,根据楞次定律可以知道,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又因为金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小,故B对；ACD错【点睛】当导体棒变速运动时在回路中产生变化的感应电流,因此圆环内的磁场磁通量发生变化,根据磁通量的变化由楞次定律可以判断圆环面积的变化趋势,其感应电流的变化要根据其磁通量的变化快慢来判断.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、ABC【解析】A．由乙图可知，输入电压的最大值为则有效值故A错误，符合题意；B．输出的机械功率故B错误，符合题意；C．由乙图可知，输入交变电压的周期为0.02s，则频率为因为原副线圈交变电流频率相等，则通过电动机的交流电频率为50Hz，故C错误，符合题意；D．卡住电动机，电动机变成了纯电阻，电压不变，电流增大，输出功率增加，则原线圈输入功率增加，故D正确，不符合题意。故选ABC。8、BD【解析】正离子从左边进入电场，在电场中受到向下的电场力和向上的洛伦兹力作用，因恰能沿直线从右边水平飞出，可知电场力和洛伦兹力平衡，有qE=qvB，得v=E/BABC．若电子从右边向左边进入，电场力与洛伦兹力在同一方向，即向上，则电子将向上偏转，选项B正确，AC错误；D．若电子从左边以速度v射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是有v=E/B，所以只要粒子以速度v从左边水平进入电场，粒子就会沿水平方向射出，与电性和电量无关，选项D正确。故选BD。9、BD【解析】A．由图乙可知，粒子向上先做减速运动，再反向做加速运动，且向上过程加速度先增大后减小，粒子仅受电场力，则电场力应向下，故两个固定的点电荷均带负电，由于电场线只能沿竖直方向，说明两粒子带等量电荷，故A错误；B．由乙图知，时刻加速度最大，则场强最大，根据运动的对称性知粒子时刻回到时刻的位置，B正确；C．与时刻，加速度方向相同，故C错误；D．时间内，电场力做负功，电势能增大，故D正确。故选BD。10、BD【解析】电子以初速度v0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，电子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，粒子受到的洛伦兹力的大小：f=qvB，大小不变，但方向时刻改变，故A错误；洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直，所以洛伦兹力只是改变了电子的运动方向，并没有改变速度的大小，磁场不会对电子做功．故B正确．电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的方向始终沿圆弧的切线方向，方向不断变化．同时加速度的方向也在时刻改变，故C错误．电子在磁场中做匀速圆周运动，速度的大小不变，所以电子的动能就没有变化．故D正确．故选BD【点睛】带电粒子垂直于匀强磁场射入，此时粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，洛伦兹力只是改变带电粒子的运动方向，不改变粒子的速度大小，即洛伦兹力不会对带电粒子做功三、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.变暗②.变亮【解析】[1][2]．滑动变阻器的滑片向上移动过程中，电阻变大，则总电阻变大，总电流减小，即A灯电流减小，即A灯变暗；A灯两端电压值减小，则由UB=U-UA可知B灯两端电压变大，即B灯变亮；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】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子做