湖北省宜昌市示范高中协作体2023年高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

湖北省宜昌市示范高中协作体2023年高二物理第一学期期末学业质量监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、图甲所示为用来加速带电粒子的直线加速器，图乙是所用交变电压的图像，对它的下列说法中，正确的是（）A.带电粒子是在金属筒内被加速的B.如果仅增大带电粒子的质量，不改变交流电的周期，直线加速器也能正常工作C.粒子每通过一次缝隙都会增加相同的动能D.粒子速度越来越快，为使得它每次都能被加速电压加速，筒间的缝隙应设计成越来越大的，所以直线加速器也会做的很长2、如图所示，电路两端电压保持不变，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是()A.L1变亮，L2和L3皆变暗 B.L1变暗，L2不能确定，L3变暗C.L1变暗，L2变亮，L3变亮 D.L1变亮，L2变亮，L3变暗3、以下说法正确的是()A.只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了4、两个完全一样的金属小球M、N，先让它们各自带电-5q和+7q，接触后再分开，则最终M、N的带电量分别是（）A.+6q，+6q B.+7q，+5qC.+12q，+12q D.+q，+q5、下列关于能量的转化，下列说法中正确的是（）A.因为能量守恒，所以“永动机”是存在的B.摩擦生热的过程是不可逆过程C.空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性D.由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机6、如图所示，边长为L的正方形CDEF区域内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，对角线CE和DF的交点为P，在P点处有一粒子源，可以连续不断地向纸面内各方向发射出正离子。已知离子的质量为m、电荷量为q，不计离子重力及离子间相互作用力。则离子不可能射出正方形区域的发射速率v应满足（）A.0<v≤ B.0<v≤C.0<v≤ D.0<v≤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、在一静止正点电荷的电场中，任一点处的电势与该点到点电荷的距离r的倒数的关系图像如图所示.电场中三个点a、b、c的坐标如图所示，其电场强度大小分别为、和，现将一带负电的试探电荷依次由a点经过b点移动到c点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为和.下列判断正确的是（）A.B.C.D.8、如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（）A.电势φA>φB，场强EA>EBB.电势φA>φB，场强EA<EBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能EpA>EpB9、如图所示，在水平面上有一光滑的形金属框架，框架上跨接一金属杆，在框架的区域内有一竖直方向的匀强磁场（图中未画出）。下面说法中正确的是（）A.若方向竖直向下，当增强时，杆将向右移动B.若方向竖直向下，当减弱时，杆将向右移动C.若方向竖直向上，当增强时，杆将向右移动D.若方向竖直向上，当减弱时，杆将向右移动10、在光滑水平桌面上有一边长为l的正方形线框abcd，bc边右侧有一等腰直角三角形匀强磁场区域efg，三角形腰长为l，磁感应强度竖直向下，a、b、e、f在同一直线上，其俯视图如图所示，线框从图示位置在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，线框中感应电流i－t和F－t图像正确的是（以逆时针方向为电流的正方向，以水平向右的拉力为正，时间单位为）（）A. B.C. D.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）在测量电源电动势和内电阻的实验中，已知一节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω；电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ；电流表A（量程为0.6A，内阻等于0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻(1)请在图1方框中画出实验电路图__________(2)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω．（结果均保留两位小数）(3)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱替换掉了滑动变阻器，他们在实验中读出几组电阻箱的阻值和电压表的示数U，描绘出的关系图像，得到的函数图像是一条直线．若该图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则其电动势为___________，内阻为______________12．（12分）一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，表盘刻度均匀，现串联一个4900Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是________V。改装后用它来测量电压时，发现未标上新的刻度，表盘指针位置如图所示，此时电压表的读数大小为________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）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、C【解析】A．带电粒子是在金属筒之间的狭缝中进行加速的，故A错误；B．粒子从静止开始经过次加速后经过第个长的金属筒用时所以如果仅增大带电粒子的质量，交流电的周期也需要变大，直线加速器才能正常工作，保证粒子每次从金属筒内出来能够持续加速，故B错误；CD．粒子每次经过金属筒之间的缝隙，仅有电场力做功，根据动能定理可知粒子每通过一次缝隙都会增加相同的动能，与缝隙的长度无关，故C正确，D错误。故选C。2、D【解析】当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，变阻器电阻R减小，故总电阻减小，根据欧姆定律干路电流增加，故灯泡L1变亮；并联电路的电压U并=U-IRL1，故并联电路电压变小，灯泡L3变暗；干路电流增加，而通过灯泡L3的电流变小，故通过灯泡L2的电流增加，灯泡L2变亮；故选D3、B【解析】A、要有持续电流必须有持续的电压,A错误；B、导体中形成电流的原因是导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动,形成电流,B正确；C、电流的传导速度等于真空中的光速,电子定向移动的速率很小,C错误；D、在形成电流时自由电子定向移动,但是热运动并没有消失,其实电子仍然做无规则的热运动,D错误故选B4、D【解析】两个完全相同的金属小球接触，电荷先中和后均分故ABC错误，D正确。故选D。5、B【解析】第一类永动机违反能量守恒定律，所以不可能制成；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但是违反热力学第二定律，所以也是不可能制成的，选项A错误；根据热力学第二定律，一切与热现象有关的过程都不可能自发的进行，则摩擦生热的过程是不可逆过程，选项B正确；空调既能制热又能制冷，是消耗了电能，不是自发进行的，故C错误．能量的转化过程尽管符合能量守恒定律，高品质的能量能够自发的变为内能耗散到空中，但耗散的低品质的能量不能再集中利用，所以会发生能源危机，故D错误；故选B.6、D【解析】粒子在磁场中恰好不射出的轨迹如图所示根据几何知识可知，其轨道半径为因为所以有所以粒子不从磁场射出的速度需要满足0<v≤，故ABC错误，D正确。故选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、BC【解析】灵活应用点电荷的场强公式及电势随变化的图像进行分析推理。【详解】AB．由点电荷的场强公式可得，故A错误，B正确。CD．电场力做的功又因为，所以。故C正确，D错误。故选BC。8、BC【解析】AB．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，A处电场线疏，场强小，故场强EA＜EB．顺着电场线的方向电势降落，可知φA＞φB，故A错误B正确；C．将电荷量为q的正电荷放在电场中，受力的方向是从A指向B，故从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少，故C正确；D．负电荷受到的电场力和电场方向相反，所以从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增大，故D错误故选：BC。9、BD【解析】A．若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动，故A错误；B．若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动，故B正确；C．若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动，故C错误；D．若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动，故D正确；故选BD。10、BD【解析】AB．bc边的位置坐标x在L﹣2L过程，根据楞次定律判断可知感应电流方向沿a→b→c→d→a，为正值，线框bc边有效切线长度为L=vt，感应电动势为感应电流即感应电流均匀增大。同理，x在2L﹣3L过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a，为负值，感应电流均匀增大。A错误，B正确。CD．在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，因此拉力等于安培力，而安培力的表达式而L=vt，则有F非线性增大，故C错误，D正确。故选BD。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、①.②.③.1.48~1.50④.0.26~0.30⑤.1/b⑥.k/b【解析】(1)电路直接采用串联即可，电压表并联在电源两端，由于电流表内阻已知，则应采用电流表相对电源的内接法；电路图如图所示:(2)根据U=E-Ir以及图象可知，电源的电动势为：E=1.48V内阻为：故r=1.0-0.70=0.30Ω；(3)由闭合电路欧姆定律：U=IR；联立变形得：；变形可得：，又此式可知，图中，直线斜率；，解得：；.【点睛】在测量电动势和内电阻的实验中由于公式较多，在解题中要根据题意，灵活的选用相应的表达式．若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式求解12、(1).0.5(2).0.40【解析】[1]把电流表与分压电阻串联可以改装成大量程的电压表，由串联电路特点可得：；[2]0.5V的量程分成10小格，精确度为0.05V，估读到0.01V，8小格对应的示数为0.40V。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)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（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＝1