2024届湖北省仙桃市汉江高级中学物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

2024届湖北省仙桃市汉江高级中学物理高二上期末学业质量监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与静电计的外壳均接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U．在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是（）A.仅将M板向上平移B.仅将M板向下平移C.仅将M板向左平移D.仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）2、面积是0.5m2的导线环，放在某一匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量是1.0×10-2Wb，则该磁场的磁感应强度B等于()A.0.50×10-2TB.1.0×10-2TC.1.5×10-2TD.2.0×10-2T3、关于电流强度的概念，下列叙述中正确的是()A.通过导体截面的电量越多，电流强度越大B.在金属导体内自由电子定向移动的方向就是电流方向C.单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流强度越大D.因为电流有方向，所以电流强度是矢量4、如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆盘上，随圆盘一起转动且与圆盘保持相对静止，三者与转盘之间动摩擦因数相同。已知A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R，则下列判断中正确的是A.物体A的向心力最小 B.物体C所受的静摩擦力最小C.当圆盘转速增加时，C比A先滑动 D.当圆盘转速增加时，B比A先滑动5、如图所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，半径为R．电荷量分别为＋Q、－Q的两点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称，＋Q与O点的连线和OC间的夹角为60°．下列说法正确的是（）A.O点的场强大小为，方向由O指向DB.O点的场强大小为，方向由O指向DC.A、C两点的电势关系是φA<φCD.电荷量为q的正电荷在A点的电势能大于在C点的电势能6、图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法正确的是（）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，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为Q的正点电荷．在距离底部点电荷为h2的管口A处，有一电荷量为q、质量为m的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零．现让一个电荷量为q、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该点电荷运动过程中（）A.速度最大处与底部点电荷的距离是B.速度最大处与底部点电荷的距离是C.运动到B处的速度是D.运动到B处的速度是8、如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是()A.A板与静电计的指针带的是异种电荷B.甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大C.乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变D.丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小9、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，期间留有空隙。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是（）A.不改变磁感应强度和交流电周期，该回旋加速器也能加速α粒子B.被加速的离子从电场中获得能量C.交变电场的变化周期是质子在磁场中运动周期的一半D.为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍，可将磁感应强度增大为原来的2倍10、关于磁场，下列说法正确的是（）A.磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用B.磁场是看不见摸不着，实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊的物质D.磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无三、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）通过某电阻的周期性交变电流的波形如图所示，求该交流电的有效值I12．（12分）如图所示，桌面上放有一只10匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体．当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将______（选填“变大”或“变小”），在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化0.1Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为__V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）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、D【解析】电容器的M板通过大地与静电计的金属外壳连接，右边的N板与静电计指针相连，两板之间电压越高，静电计的指针张角越大．在电荷量不变时，张角变小即电压变小可判断电容变大，而平行板电容器电容，M板上移或者M板下移都是正对面积变小，电容C变小，电压升高静电计张角变大选项AB错．M板向左平移，两板之间的距离变大，电容变小，电压升高静电计张角变大选项C错．仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）而空气的介电常数等于1即电容C变大，电压降低静电计张角变小，选项D对考点：平行板电容器2、D【解析】由磁通量的表达式：φ=BS（B⊥S）得B=，可求得【详解】因：φ=BS（B⊥S）得B=，故D正确，A、B、C错误故应选：D【点睛】考查磁通量的计算式，会求磁通量或B3、C【解析】考点：电流的大小专题：应用题分析：物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量（简称电量）叫做电流强度，简称电流．在电压一定时，电阻越大，电流越小解答：解：A、电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量，没有时间无法判断．不合题意B、自由电子带负电，负电荷运动的方向跟电流方向相反．不合题意C、电流强度与通过导体横截面的电量和通电时间有关．符合题意D、电流有方向，但是电流是标量．不合题意故选C点评：此题考查了有关影响电流强度的因素，要会辨别4、C【解析】A．物体做圆周运动靠静摩擦力提供向心力，有所以物体A的向心力为物体B的向心力为物体C的向心力为可知，物体B的向心力最小，故A错误；B．物体做圆周运动靠静摩擦力提供向心力，所以物体B的摩擦力最小，故B错误；CD．根据得，发生相对滑动的临界角速度C的半径最大，临界角速度最小，增大转速，C最先滑动，A、B的临界角速度相等，A、B同时滑动，故C正确，D错误。故选C。5、B【解析】AB．O点的场强大小方向由O指向D，故A错误，B正确；C．等量异种电荷中垂线为等势线，因此A、C两点的电势相等，故C错误；D．A点与C点的电势相等，其电势差为零，则电荷q从A点运动到C点，电场力做功为零，A点的电势能等于在C点的电势能，故D错误故选B.6、B【解析】电场线越密集则场强越大，a点最稀疏，c点最密集，可知故选B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、BC【解析】当点电荷的质量为m时，则在下落过程中受重力和电库仑力，下落到B点时速度为零，由动能定理可得：，即，当点电荷的质量变为3m时，下落到B点时库仑力不变，故库仑力做功不变，由动能定理得，解得；当重力等于库仑力时，合力为零，此时速度最大，，解得，故BC正确，AD错误，故选BC.【点睛】由题意可知，电荷在下落过程中受重力、库仑力，由动能定理可得出两力做功的关系；同理可应用动能定理求出当质量变化时B点的速度；通过对过程的分析可得出速度最大处的位置；并通过电场力做功的正负，来判定电势能增加还是降低8、BD【解析】A板与静电计指针相连，带的是同种电荷，A错误；平行板电容器的决定式是，定义式是，若将B板竖直向上平移，两极板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U增大，则静电计指针张角增大B正确;若将B板向左平移，板间距离d增大，根据电容的决定式得知，电容C减小，因电容器的电量Q不变，由电容的定义式知板间电势差U增大，则静电计指针张角增大，C错误;若将电介质插入两板之间，则C增大，U减小，静电计的指针偏角减小，D正确考点：本题考查了电容器的定义式和平行板电容器的决定式9、BD【解析】A．带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据知，换用α粒子，粒子的比荷变化，在磁场中运动的周期变化，而不改变磁感应强度与交流电周期，加速电场的周期不变，破坏了回旋加速器的工作条件，从而不能加速α粒子，A错误；B．质子在磁场中所受的洛伦兹力对质子不做功，不能改变质子的动能，而电场可以改变质子的动能，所以质子不能从磁场中获得能，只能从电场中获得能量，B正确；C．电场的方向是周期性变化的，其周期与粒子在磁场中运动的周期相等，C错误；D．根据知则最大动能所以为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍，D正确。故选BD。10、AC【解析】A．磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用，故选项A正确；BCD．磁场是看不见摸不着，但是实际存在的一种物质，与人的思想无关；故选项C正确，选项BD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、【解析】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：，代入数据得：，解得：.12、①.变大②.2【解析】在磁体竖直向下落时，穿过线圈的磁感应强度增大，故磁通量变大；由法拉第电磁感应定律可得：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、（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强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma解得