安徽省东至三中2023-2024学年高二物理第一学期期末质量检测模拟试题含解析_第1页
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文档简介

安徽省东至三中2023-2024学年高二物理第一学期期末质量检测模拟试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、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、下列说法正确的是()A.地球同步卫星的质量一定是相同的B.在轨运行的同步卫星中的物体,处于完全失重状态,所受重力为零C.地球的第一宇宙速度是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度D.地球的第一宇宙速度是在地面上发射人造地球卫星的最大发射速度2、如图所示电路中,A、B两灯均正常发光,R为一滑动变阻器,若将滑动片P向下滑动,则()A.A灯变亮B.B灯变亮C.总电流变小D.R1上消耗功率变大3、如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两板间距离的过程中()A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变大C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流4、如图所示,三根相互平行的固定长直导线、和垂直纸面如图放置,与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个点上,与中的电流均为I,方向均垂直于纸面向外,中的电流为2I,方向垂直纸面向里(已知电流为I的长直导线产生的磁场中,距导线r处的磁感应强度(其中k为常数).某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O,速度大小为v,则质子此时所受磁场力为()A.方向垂直纸面向里,大小为B.方向垂直纸面向外,大小为C.方向垂直纸面向里,大小为D.方向垂直纸面向外,大小为5、在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m,则在刚射出加速电场时,一小段长为的电子束内的电子个数是()A. B.C. D.6、如图所示,相互平行且等间距的直线a、b、c、d为一匀强电场中的等势面,一带正电的粒子以初速度v射入该匀强磁场,AB为其运动轨迹.若不计粒子所受重力,下列说法正确的是A.四个等势面的电势关系满足B.粒子从A点运动到B点的过程中,速度大小不变C.粒子从A点运动到B点的过程中,动能先减少后增大D.粒子从A点运动到B点的过程中,电势能减小二、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、关于电场和磁场的概念,以下说法正确的是()A.电荷放入电场中某区域内的任意位置,电荷受到的电场力相同,则该区域内的电场一定是匀强电场B.放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零,则该位置的电场强度一定不为零C.一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零,则该位置的磁感应强度一定为零D.电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零,则该位置的磁感应强度一定为零8、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,其间留有空隙,下列说法正确的是A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RC.回旋加速器的加速电压越大,带电粒子获得的最大动能越大D粒子每次经过D型盒狭缝时,电场力对粒子做功一样多9、如图所示,带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.不计重力的带电粒子沿OO′方向从左侧垂直于电磁场入射,从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小;要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大,可采用的措施是A.适当减小两金属板的正对面积B.适当增大两金属板间的距离C.适当减小匀强磁场的磁感应强度D.使带电粒子的电性相反10、关于安培力和洛伦兹力,如下说法中正确的是()A.带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力作用B.放置在磁场中的通电导线,一定受到安培力作用C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功D.电荷在磁场中有可能做匀速直线运动三、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)某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内阻小于1.0Ω)B.电流表A1(量程0~3mA,内阻Rg1=10Ω)C.电流表A2(量程0~0.6A,内阻Rg2约为0.1Ω)D.滑动变阻器R1(阻值范围0~20Ω,额定电流10A)E.滑动变阻器R2(阻值范围0~200Ω,额定电流1A)F.电阻箱R0(阻值范围0~999Ω)G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图a、b、c、d所示的四个参考实验电路,并计划用图象法处理实验数据,其中最合理的是图________所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选________(填写器材前的字母代号)(2)该同学选出合理的实验电路后,把与R0串联的电流表当作量程为0~3V的电压表使用,于是将电阻箱R0的阻值调至________Ω(3)下图为该同学利用(1)中选出的合理的实验电路测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),被测干电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.(结果保留2位小数)12.(12分)有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流A.被测电流表A1:满偏电流约700~800,内阻约100Ω,刻度均匀、总格数为N;B.电流表A2:量程0.6A,内阻0.1Ω;C.电压表V:量程3V,内阻3kΩ;D.滑动变阻器R1:最大阻值200Ω;E.滑动变阻器R2:最大阻值1kΩ;F.电源E:电动势3V、内阻1.5Ω;G.开关一个.(1)选用的器材应为_____________.(填A→G字母代号)(2)在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号()(3)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格,可算出满偏电流Ig=________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是_____________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、C【解析】A.在同一轨道上的同步卫星质量不一定相同,故A错误;B.同步卫星绕地球匀速圆周运动,万有引力完全提供向心力,卫星中物体处于完全失重状态,所受重力完全提供圆周运动向心力,不是不再受重力作用,故B错误;C.由万有引力提供向心力有得第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,则也是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度,故C正确;D.地球第一宇宙速度是在地面上发射卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度,故D错误。故选C。2、D【解析】将滑动片向下滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,总电流I增大,则R1上消耗功率变大,路端电压,I增大,U减小,则A灯变暗,B灯与变阻器并联的电压,I增大,则U并减小,所以B灯变暗,故D正确,ABC错误;故选D【点睛】对于电路中动态变化分析问题,一般先确定局部电阻的变化,再确定总电阻的变化,到总电流、总电压的变化,再回到局部电路研究电压、电流的变化3、C【解析】ACD.电容器与电源相连,电压不变,增大电容器两板间距离的过程中,由公式可知,电容减小,根据电容定义式可知,电量减小,电容器放电,原来电容器上极板带正电,电路中放电电流方向为顺时针方向,则电阻R中有从a流向b的电流,故AD错误,C正确;B.由电容的决定式可知,增大电容器两板间距离的过程中,电容减小,故B错误4、B【解析】根据安培定则,作出三根导线分别在O点的磁场方向,如图:由题意知,L1在O点产生的磁感应强度大小为B1=,L2在O点产生的磁感应强度大小为B2=,L3在O点产生的磁感应强度大小为B3=,先将B2正交分解,则沿x轴负方向的分量为B2x=sin45°=,同理沿y轴负方向的分量为B2y=sin45°=,故x轴方向的合磁感应强度为Bx=B1+B2x=,y轴方向的合磁感应强度为By=B3−B2y=,故最终的合磁感应强度的大小为,方向为tanα==1,则α=45°,如图:故某时刻有一质子(电量为e)正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O,由左手定则可知,洛伦兹力的方向为垂直纸面向外,大小为f=eBv=,故B正确;故选B【点睛】磁感应强度为矢量,合成时要用平行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.5、C【解析】根据动能定理得:得到:在刚射出加速电场时,一小段长为的电子束内电子电量为:电子数为:联立解得:故选C。6、D【解析】根据题图和“等势面”可知,考查了电场强度和电势的关系以及电场力做功;根据曲线运动中,合外力指向凹的一侧,以及电荷只受电场力作用,可知电场力将指向运动轨迹的内侧,电场线和等势线垂直,从而得电场力竖直向下,由于粒子带正电,电场强度的方向竖直向下,即可判断各点电势的高低;正电荷沿轨迹AB运动,根据电场力做功情况,即可判断动能的变化以及电势能的变化【详解】A、由轨迹AB可知,带正电的粒子受到的电场力竖直向下,则有电场强度的方向竖直向下,沿着电场线的方向,电势越来越低,故,故A错误;BCD、粒子从A运动到B,电场力做正功,电势能减小,动能增大,速度大小变大,故BC错误,D正确【点睛】解题的突破口:做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧,电场线与等势线垂直二、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、AB【解析】电荷放入电场中某区域内的任意位置,电荷受到的电场力相同,则该区域内的电场一定是匀强电场,选项A正确;放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零,则该位置的电场强度一定不为零,选项B正确;一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零,可能是导线放置的方向与磁场平行,而该位置的磁感应强度不一定为零,选项C错误;电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零,可能是电荷的速度为零或者速度方向与磁场平行,而该位置的磁感应强度不一定为零,选项D错误;故选AB.8、BD【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子,根据洛伦兹力提供向心力,判断粒子的最大速度与什么因素有关.加速粒子时,交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等【详解】加速粒子时,交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等,这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速,选项A错误;当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大,即,则,则要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R,带电粒子获得的最大动能与加速电压无关,选项B正确,C错误;粒子每次经过D型盒狭缝时,电场力对粒子做功均为qU,选项D正确;故选BD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用,以及知道最大速度与什么因素有关9、AC【解析】由题意可知,当原来“右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小”,说明“电场力对粒子做负功”,电场力小于磁场力,即,则;现在,要“射出a、b板间区域时的动能比入射时大”,就是要“电场力对粒子做正功”,电场力大于磁场力;电容器带电量不变,根据、、,有;适当减小两金属板的正对面积,场强增加,可能满足,故A正确;电容器带电量不变,改变极板间距离时,根据,板间的场强不变,故电场力不变,故B错误;减小磁场的磁感应强度B,可能有,故C正确;根据左手定则,及正电荷受到的电场力与电场强度方向相同,负电荷与电场强度方向相反,则有:电场力大小与“粒子电性”无关,故D错误【点睛】考查粒子在电场与磁场中,受到电场力与磁场力作用,掌握电场力对粒子做功,而磁场力对粒子不做功,并理解动能定理与左手定则的应用10、CD【解析】带电粒子在磁场中运动时,若速度方向与磁场方向平行,则不受洛伦兹力作用,选项A错误;放置在磁场中的通电导线,若导线与磁场平行放置,则不受安培力作用,选项B错误;洛伦兹力的方向与电荷的速度方向垂直,则洛伦兹力对运动电荷一定不做功,选项C正确;电荷在磁场中运动时,若速度方向与磁场方向平行,则电荷不受磁场力作用,做匀速直线运动,选项D正确;故选CD.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.D③.990④.1.48⑤.0.85【解析】(1)[1][2]上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,将电流表串联一个电阻,可以改装成较大量程的电压表.四个参考实验电路,其中合理的是b,因为电源的内阻较小,所以应该采用较小最大值的滑动变阻器,有利于数据的测量和误差的减小.滑动变阻器应选D(2)[3]根据欧姆定律可知:,代入数据解得:(3)[4][5]根据欧姆定律和串联的知识得,电源两端电压:U=I1(990+10)=1000I1,根据图象与纵轴的交点得电动势:E=1.48mA×1000Ω=1.48V,与横轴的交点可得出路端电压为1.1V时电流是0.45A,由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得:r=0.85Ω12、①.ACDFG②.③.④.U为电压表读数,RV为电压表内阻【解析】(1)[1].其中AFG为必选器材,为了滑动方便,应选择最大阻值较小的滑动变阻器,以及电压表V,题目中的电流表量程0.6安,指针偏角过小误差较大,舍去;故选择的器材有:ACDFG;(2)[2].电压表量程3V,内阻3kΩ,满偏电流为,与待测电流表类似,可以当作电流表

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