湖南省衡阳市正源学校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

湖南省衡阳市正源学校2023-2024学年物理高二第一学期期末质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，电容器由平行金属板M、N和电介质D构成．电容器通过开关S及电阻R与电源E相连接．则：（）A.M上移电容器的电容变大B将D插入电容器，电容变小C.断开开关S，M上移，MN间电压将减小D.闭合开关S，M上移，流过电阻R的电流方向从A到B2、图表示电流磁场或磁铁磁场的磁感线分布示意图，其中正确的是（）A. B.C. D.3、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、和．一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则A.若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功B.若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功C.直线c位于某一等势面内，D.直线a位于某一等势面内，4、法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．半径为L的铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，磁感强度为B，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）A.若圆盘转动的角速度为ω，则发电机产生的电动势为B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍5、理想变压器的原、副线圈的匝数比为1︰10，当这台变压器的原线圈接入电压为220V的交流电时，副线圈的电压为（）A.0 B.22VC.220V D.2200V6、如图所示，真空中有两个点电荷q1，q2，它们的质量分别为m1，m2，现在用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上，在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β，且两点电荷此时处于同一水平线上，用T1和T2分别为两根丝线的弹力，则以下说法中正确的是()A.若α＞β，则有m2＞m1，T2＜T1B.若α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1C.若α＞β，则有q2＞q1，T2＞T1D.若α＞β，则有q2＜q1，T2＜T1二、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、水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程A.外力对棒所做功相等B.电流所做功相等C.通过ab棒的电荷量相等D.安培力对ab棒所做的功不相等8、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为18V、20V、26V，下列说法正确的是（）A.坐标原点处的电势为14VB.电场强度的大小为C.电子在a点的电势能比在b点的电势能高2eVD.电子从b点运动到c点，克服电场力做功为6eV9、关于电场和磁场对电荷的作用力，下列说法正确的是A.洛伦兹力对运动电荷一定不做功B.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用C.正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场强度的方向D.正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向就是磁感应强度的方向10、如图所示为远距离交流输电的简化电路图，发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则A.用户端的电压为B.输电线上的电压降为U–U1C.理想变压器的输入功率为I12rD.输电线路上损失的电功率为I12r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）如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路，在实验中，通过A、B测得的物理量的数值分别是x、y，电动机线圈的电阻为r，请完成下列问题：（1）图中方框A、B所采用的传感器分别是：A：________________，B：_______________（2）此时电动机的输入功率的表达式P入=__________；（3）在实验中，由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度，则电动机的效率η=______________×100%12．（12分）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器实验步骤如下：①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v－Δt图，如图(c)所示完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和Δt的关系式为＝________.(2)由图(c)可求得vA＝______cm/s，a＝______cm/s2.(结果保留3位有效数字)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）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，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

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】根据电容的决定式，分析电容的变化.电容器的板间电压不变，根据电容的定义式，分析电容器电量的变化，即可判断电路中电流的方向.【详解】A．M向上移时，板间距离增大，根据电容的决定式，得知电容器的电容变小，故A错误.B．将D插入电容器，介电常数增大，根据电容决定式，得知电容器的电容变大，故B错误；C．断开开关S，M上移，电量不变，而电容减小，根据电容的定义式，分析可知电容器两端的电压增大，故C错误；D．闭合开关S，电压不变，M上移时电容减小，则由Q=UC可知，电量Q减小；电容器放电，流过电阻的电流方向从A到B，故D正确.故选D.【点睛】本题是电容器的动态分析问题，在抓住电容器电压不变的基础上，根据电容的决定式和定义式结合分析.2、A【解析】根据安培定则判断直线电流周围的磁场，条形磁铁周围的磁场是外部从N流向S【详解】A图中电流的方向竖直向上，根据安培定则知，从上往下看，磁场方向为逆时针，故A正确．B图中电流方向竖直向下，根据安培定则知，从上往下看，磁场方向为顺时针，故B错误．C图中条形磁铁外部的磁场方向从N指向S，故C错误．D图中同名磁极周围的磁场是排斥状的，故D错误．故选A【点睛】对于通电直导线、环形电流、通电螺线管周围的磁场要熟悉，能够灵活运用右手螺旋定则，即安培定则进行判断3、C【解析】CD、据题可知，带正电的粒子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力做负功相等，则电势能增加相等，电势增加，则N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线a不是同一等势面，直线c位于某一等势面内，且，故D错误，C正确A、由上分析知，直线c位于某一等势面内，M、Q的电势相等，若带正电的粒子由M点运动到Q点电场力不做功，故A错误；B、带正电的粒子由P点运动到Q点与带正电的粒子由P点运动到M点电场力做功相等，所以电场力做正功，故B错误；故选C【点睛】匀强电场和点电荷的电场以及等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况要熟记4、A【解析】A．若圆盘转动的角速度为ω，则发电机产生的电动势故A项正确B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，据右手定则可得流过电阻R的电流沿a到b的方向流动．故B项错误C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，电流方向不变．故C项错误D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则发电机产生的电动势变为原来的2倍，电流在R上的热功率也变为原来的4倍．故D项错误故选A。点睛：导体棒转动切割磁感线时，产生的感应电动势，其中指棒上各点的平均速度即棒中点的速度5、D【解析】根据“理想变压器”，本题理想变压器原副线圈匝数与电压的关系，根据变压器原副线圈匝数比等于电压比即可求解【详解】根据理想变压器原副线圈匝数比等于电压比得：；原副线圈的匝数比n1：n2＝1：10，原线圈接入880V交流电压，则副线圈的电压为：，D正确；6、B【解析】对q1，q2受力分析，根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系．再根据电场力和重力的关系得出两球质量的关系【详解】设左边球为A，右边球为B，则对A、B球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得：m1g=F1cotα，m2g=F2cotβ，T1=，T2=；不论q1与q2谁大谁小，它们之间库仑力总是等值、反向、共线的，即总有F1=F2，所以不能判断q1，q2的大小．当α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1，所以B正确，ACD错误．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、AD【解析】A．根据动能定理可知两种情况下外力功都等于动能的变化量，因初状态和末状态相同，则合外力对棒做功相同，故A正确；BD．电流所做的功等于回路中产生的焦耳热，根据功能关系，当导轨光滑时，金属棒克服安培力做功，动能全部转化为焦耳热，产生的内能等于金属棒的初动能；当导轨粗糙时，金属棒在导轨上滑动，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生热，把部分动能转化为内能，另一方面要克服安培力做功，金属棒的部分动能转化为焦耳热，摩擦力做功产生的内能与克服安培力做功转化为内能的和等于金属棒的初动能；所以导轨粗糙时，安培力做的功少，导轨光滑时，安培力做的功多，故B错误、D正确.C．根据感应电荷量公式：x是ab棒滑行的位移大小，B、R、导体棒长度L相同，x越大，感应电荷量越大；而导轨光滑时滑行的位移x较大，故感应电荷量大．故C错误故选AD8、BC【解析】电势差等于电势之差即可确定原点处的电势；根据匀强电场的电场强度公式结合电势差与场强间距，即可求解；根据电场力做功表达式W=qU，从而确定电场力做功，同时也能确定电势能的变化情况【详解】根据φc-φa=φb-φo，因a、b、c三点电势分别为φa=18V、φb=20V、φc=26V，解得原点处的电势为φ0=12V，故A错误；如图所示，将ac连线四等分，可以确定e点的电势为20V，则be即为等势线，电场线方向如图所示，根据几何关系可得：d=0.06cos45°=0.03m，则有：，故B正确；因Uab=φa-φb=18-20=-2V，电子从a点到b点电场力做功为：W=qUab=2eV，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高2eV，故C正确；同理，bc间的电势差为：Ubc=φb-φc=20-26=-6V，电子从b点运动到c点，电场力做功为：W=qUbc=-e×-6V=6eV，故D错误；故选BC【点睛】本题主要是考查匀强电场中，电势之间的关系，掌握电场强度公式的应用以及几何关系的运用，并理解W=qU中各量的正负值含义，注意在求解电功时各物理量要代入符号9、AC【解析】A．洛伦兹力与速度方向垂直，则对运动电荷一定不做功，选项A正确；B．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B错误；C．正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场强度的方向，选项C正确；D．正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向与磁感应强度的方向垂直，选项D错误；故选AC。10、ABD【解析】理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系【详解】理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压有输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是，则，得，A正确；输电线上的电压降为，B正确；输入功率，C错误；损失的功率，D正确；故选ABD【点睛】对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关三、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.电压传感器、②.电流传感器；③.xy；④.【解析】（1）[1][2]A与电动机并联，一定是电压传感器；B与电动机串联，一定是电流传感器；（2）[3]电压传感器读数是x，电流传感器读数是y，故电动机输入功率为：P入=xy；（3）[4]消耗的电能是Q=P入t=xyt，产生的机械能等于重力势能的增加量mgh，故效率为：η=故答案为（1）电压传感器、电流传感器；（2）xy；（3）.12、①.②.③.【解析】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：，且联立解