贵州省贵阳市实验三中2023-2024学年物理高二第一学期期末质量检测模拟试题含解析

贵州省贵阳市实验三中2023-2024学年物理高二第一学期期末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、在光滑水平面上，质量为m的小球A正以速度v0匀速运动．某时刻小球A与质量为3m的静止小球B发生正碰，两球相碰后，A球的动能恰好变为原来的．则碰后B球的速度大小是()A.B.C.或D.无法确定2、图中实线为某电场的电场线分布，虚线为某电荷仅在电场力作用下运动的轨迹，以下说法正确（）A.a场强大于d点场强 B.b和c处在同一等势面上C.该电荷带正电 D.该电荷从a到d的过程中电势能增加3、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（）A.t＝0时线框平面与中性面重合B.t＝0.01s时线框的磁通量为0C.线框产生的交变电动势有效值为10VD.线框产生交变电动势的频率为100Hz4、关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A.线圈放在磁场中就一定能产生感应电流B.闭合线圈放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流C.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化D.感应电流的磁场总是与原磁场方向相反5、在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”。在航天器中建立电磁学实验室，可以有效消除常态下重力的影响。空腔导体内部可以实现静电屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电磁场的干扰。下列说法正确的是（）A.场是一种人为假设，实际是不存在的B.在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0C.航天器中“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力D.由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置6、如图所示，小球和光滑斜面接触，并处于静止状态，则关于小球的受力情况，下列分析正确的是A.小球只受重力、绳的拉力作用B.小球只受重力、斜面的弹力作用C.小球只受绳的拉力、斜面的弹力作用D.小球受到重力、绳的拉力和斜面的弹力作用二、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，长直通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面，电流方向向上．下列说法中正确的是（）A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是B.若线圈竖直向下运动，无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时（小于），其中感应电流方向是D.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是8、如图所示，线圈的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，、是两个完全相同的小灯泡，开关闭合和断开的过程中，灯、的亮度变化情况是（灯丝不会断）A.闭合，、不同时亮B.闭合，、同时亮C.断开，、立即熄灭D.断开，立即熄灭，亮一下才熄灭9、金属棒MN两端用细软导线悬挂于a、b两点，其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，静止时MN平行于纸面，如图所示．若金属棒通有从M向N的电流，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，下列措施可行的是A.增大电流B.增大磁感应强度C.将电流方向改为从N流向MD.将磁场方向改为垂直于纸面向外10、如图所示，平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场，虚线下方有垂直纸面的匀强磁场，质子和粒子分别从上板中心S点由静止开始运动，经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场，最后从a、b两点射出磁场（不计重力），下列说法正确的是()A.磁场方向垂直纸面向外B.从a点离开的是粒子C.从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大D.粒子从S出发到离开磁场，由b点离开的粒子所用时间较长三、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）一根导线长0.2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是，则该处的磁感应强度B的大小是____T，如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的B的大小是______T。12．（12分）下图中螺旋测微器的度数是__________cm；游标卡尺的读数是________cm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、A【解析】根据碰后A球的动能恰好变为原来的得：解得：碰撞过程中AB动量守恒，则有：mv=mv′+3mvB解得：vB=v或vB=v；当vB=v时A的速度大于B的速度，不符合实际，故选项A正确，BCD错误，故选A.点睛：本题考查的是动量定律得直接应用，注意动能是标量，速度是矢量；同时要分析结果是否符合实际情况，即不可能发生二次碰撞2、C【解析】根据电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电场力与电场线方向判断电性，根据电场力做功判断电势能的变化【详解】电场线疏密反应电场强弱可知，a场强小于d点场强，故A错误；沿着电场线方向，电势逐渐降低可知，b电势大于c的电势，故B错误；根据轨迹弯曲方向可知，电场力斜向上，与电场线方向相同，故带正电，故C正确；电荷从a到d的过程电场力做正功，电势能减小，故D错误．所以C正确，ABD错误【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解．比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能3、A【解析】由图2可知任何时刻的感应电动势，根据电动势的特点，可判处金属线框所处的位置；由图象还可知电动势的峰值和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值，根据周期和频率的关系可求频率.【详解】A、t=0时，感应电动势最大，线框平面与中性面重合，磁通量最大，故A正确；B、t=0.01s时，感应电动势为零，说明此时线圈正经过中性面，故B错误；C、由图2可知Em=10V．根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为，故C错误；D、据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为：，故D错误；故选A.【点睛】本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，注意会由图象得出线圈从何处开始计时，并掌握正弦交流电的最大值与有效值的关系.4、C【解析】线圈放在磁场中如果穿过线圈的磁通量不变，则线圈中就不能产生感应电流，选项A错误；闭合线圈的部分导体放在匀强磁场中做切割磁感线运动时，一定能产生感应电流，选项B错误；根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的磁通量的变化，选项C正确；感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化，则与原磁场方向可能相同，也可能相反，选项D错误；故选C.5、B【解析】A.场是看不见，摸不着，但是客观存在的物质形态，故A错误；B.外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，故B正确；C.航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力，故C错误；D.由于地磁场影响，小磁针静止时大致沿南北指向，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面南北放置，使小磁针受通电导线产生的磁场作用，偏向东西方向。故D错误。故选：B6、D【解析】地面附近物体一定受重力，故小球一定受重力；细绳拉紧，说明细绳对小球有拉力，且拉力方向沿绳子方向向上；假设小球不受斜面的弹力，则小球不可能处于平衡状态，故小球一定受斜面的弹力；故小球受重力、绳的拉力以及斜面上的弹力作用，故D正确，ABC错误二、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、BCD【解析】当通过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将会产生感应电流．根据楞次定律判断感应电流的方向【详解】A.当导线框向右平移时，穿过线圈的磁通量垂直纸面向里且减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，感应电流方向是a→b→c→d→a，即顺时针方向．故A错误；B.若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生．故B正确；C.当线圈以ab边为轴转动时(小于90∘)，穿过线圈的磁通量垂直纸面向里且减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，感应电流方向是a→b→c→d.故C正确；D.当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量垂直纸面向里且增大，根据楞次定律可知，其中感应电流方向是a→d→c→b.故D正确故选BCD8、BD【解析】AB．当S闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈L电流的增加，逐渐将L1灯短路，L1逐渐变暗直到熄灭，同时，L2电流逐渐增大，变得更亮；故A错误，B正确；CD．S断开瞬时，L2中电流消失，故立即熄灭，而L1中由于电感中产生一个与电流同向的自感电动势，故L1亮一下后逐渐熄灭。故C错误，D正确。故选BD。9、AB【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用,由公式F=BIL求出安培力大小,由左手定则来确定安培力的方向.【详解】AB、棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,根据左手定则可得,安培力的方向竖直向上,因为此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,则安培力必须增加.所以适当增加电流强度,或增大磁场使重力等于安培力，即可以使得拉力等于零，故AB正确CD、当电流的方向或者磁场的方向发生变化时，根据左手定则可知安培力的方向就变为向下了，那么不管怎样，绳子的拉力都不可以为零了，故CD错误；故选AB【点睛】安培力的方向可以根据左手定则来判断，在根据受力分析来判断如何让绳子的拉力为零10、AD【解析】A．由左手定则，可以判定磁场方向是垂直于纸面向外，所以选项A正确B．设加速电压为U，在加速电场中：Uq=mv2在偏转磁场中：qvB＝m联立可得：由于α粒子是质子的4倍，而电量是质子的2倍，所以α粒子做匀速圆周运动的半径大，从b点离开，则选项B错误C．由上述结论可得经过加速电场后速度为v＝由于α粒子的比荷小于质子的比荷，所以从b点离开的α粒子速度小，选项C错误D．从S出发到离开磁场的时间t=t电+t磁=显然比荷q/m越小，时间越大，即从b点离开的α粒子所用时间较长，所以选项D正确故选AD【点睛】本题涉及的是带电粒子先在电场中加速，然后进入磁场中做匀速圆周运动，分别用动能定理和牛顿第二定律求出半径，从而判断出从a、b两点离开的是哪种粒子，再由运动学公式求出在两种场中运动的时间，从表达式可以看出哪种粒子的时间长三、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、①.0.1②.0.1【解析】[1]根据得[2]磁感应强度B是磁场本身的属性，与有无电流元以及电流大小无关．所以当该导线的长度和电流都减小一半，该处的B的大小仍为0.1T。12、①.0.2988②.10.88【解析】螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为0.01×48.8mm=0.488mm，所以最终读数为：所以最终读数为2.5mm+0.488mm=2.988mm=0.2988cm．游标卡尺的主尺读数为：10.8cm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为：0.1×8mm=0.8mm，所以最终读数为：10.8cm+0