湖南省长沙市湘一芙蓉中学2023-2024学年物理高二上期末质量跟踪监视模拟试题含解析

湖南省长沙市湘一芙蓉中学2023-2024学年物理高二上期末质量跟踪监视模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，在两平行直导线A、B中，通有方向相同的电流I．则B导线受到磁场力的方向A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里C.向右D.向左2、1930年劳伦斯提出回旋加速器理论并于1932年制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一氘核（）从加速器的某处由静止开始加速。已知D型盒的半径为R，匀强磁场的最大磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、最大工作频率为f，氘核的质量为m、电荷量为q。不计粒子的重力，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是A.氘核从D形金属盒的边缘飞入，在电场中获得能量，氘核的最大动能由高频交变电源的电压U决定，并且随电压U增大而增加B.高频交变电源的频率为f应该等于，该装置才能正常工作。若将氘核换成氦核（），必须相应的改变交流电源的频率，否则该装置无法正常工作C.氘核第1次加速和第2次加速后在磁场中运动的轨道半径之比为1:2D.当时，氘核的最大动能为3、如图所示，条形磁铁放在光滑斜面上，用平行于斜面轻弹簧拉住处于静止状态，a为垂直纸面放置的直导线的横截面，导线中无电流时磁铁对斜面的压力为FN1；当导线中有电流通过时，磁铁对斜面的压力为FN2，则下列关于a中电流方向、磁铁对斜面的压力和弹簧的伸长量的说法中正确的是（）A.电流垂直纸面向外时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量减小B.电流垂直纸面向外时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量增大C.电流垂直纸面向里时，FN1＞FN2，弹簧的伸长量减小D.电流垂直纸面向里时，FN1＜FN2，弹簧的伸长量增大4、如图甲所示，一水平弹簧振子在A、B两点之间做简谐运动，O点为平衡位置，取水平向右为正方向，其振动图象如图乙所示.由振动图象可知（）A.时刻振子位于O点B.时刻振子的速度为零C.时刻振子的运动方向与时刻振子的运动方向相反D.从时刻到时刻，振子运动的加速度逐渐减小5、下述关于电磁感应的说法，正确的是（）A.位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流B.穿过闭合电路的磁通量越大，感应电动势越大C.闭合线圈作切割磁感线运动，一定能产生感应电流D.感应电动势的大小和穿过闭合电路的磁通量变化快慢有关6、如图所示，电荷量为-q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心，垂线上的a、b两点关于薄板对称，到薄板的距离都是d．若图中a点的电场强度为零，则b点的电场强度大小和方向分别为（静电力常数k）A.kq/d2，垂直薄板向左B.8kq/9d2，垂直薄板向右C.kq/9d2，垂直薄板向左D.10kq/9d2，垂直薄板向右二、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，两个倾角分别为30°和60°的光滑绝缘斜面固定于水平地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，两个质量为m、带电荷量为＋q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面，在此过程中（）A.甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大B.甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短C.两滑块在斜面上运动的位移大小相同D.两滑块在斜面上运动的过程中，重力的平均功率相等8、—列自右向左传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1，0）的质点刚好开始振动，在t1=0.3s时刻，P质点在t=0时刻后首次位于波峰位置，Q点的坐标是（-3，0），则以下说法正确的是（）A.这列波的传播速度为0.lm/sB.在t=0时刻，质点P向上运动C.在t2=0.4s时刻，质点A具有最大的正向加速度D.在t3=0.5s时刻，质点Q首次位于波峰9、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知A.反映电源内部的发热功率Pr变化的图线是aB.电源电动势是4VC.电源内阻是2ΩD.当电流为0.5A时，外电阻一定为6Ω10、如图所示，OACD是一长为OA=L的矩形，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子从O点以速度V0垂直射入磁场，速度方向与OA的夹角为α，粒子刚好从A点射出磁场，不计粒子的重力，则A.粒子一定带正电B.匀强磁场的磁感应强度为C.粒子从O到A所需的时间为D.矩形磁场的宽度最小值为三、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“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________Ω现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：A．电源E(电动势为3V，内阻约为1Ω)B．电流表A1(量程为0～0.6A，内阻r1约为1Ω)C．电流表A2(量程为0～0.6A，内阻r2＝5Ω)D．最大阻值为10Ω的滑动变阻器R0E．开关S，导线若干(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图_______________(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量．在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若A1的示数为I1，A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝________(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a．测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝________mm．用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________12．（12分）在研究性课题的研究中，某课题小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件来进行研究，一是电阻Rx（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.4V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：A.电压表V（量程4V，内阻RV约为10k）B.电流表A1（量程100mA，内阻RA1约为5）C.电流表A2（量程2mA，内阻RA2约为50）D.滑动变阻器R（0~40，额定电流1A）E.电阻箱R0（0~9999）F.开关S一只、导线若干（1）为了测定电阻Rx阻值，小组的一位成员，设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应该选用_______（选填“A1”或“A2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值______真实值（填“大于”或“小于”）（2）小组的另一位成员，设计了如图乙的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中，他多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，画出—图像为一条直线，则该图像的函数表达式为：__________，由图可知该电池的电动势E=____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）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L15．（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、D【解析】两电流通过的电流方向相同，则由结论可知，两电流相互吸引，故B受到的磁场作用力水平向左；选项D正确，ABC错误2、D【解析】A．粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有得当时，粒子的速度最大，即为最大动能为所以粒子的最大动能与电压无关，故A错误；B．当粒子做圆周运动的频率与交流电的频率相等时，装置正常工作，即故B错误；C．由动能定理可得粒子加速第1次的速度为粒子加速第2次的速度为由公式可知，半径之比等于速度之比即为，故C错误；D．当时，由公式可知，粒子做圆周运动的频率小于最大工作频率，即装置能正常工作，所以粒子的最大动能为故D正确。故选D。3、D【解析】设斜面倾角为，导线中无电流时如果电流垂直纸面向外时，磁体对导线的作用力方向斜向左下方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向右上方，此力分解为平行斜面向上和垂直斜面向上，所以有此时弹簧弹力变小，弹簧的伸长量减小；如果电流垂直纸面向里时，磁体对导线的作用力方向斜向右上方，由牛顿第三定律可知，磁体受到导线的作用方向斜向左下方，此力分解为平行斜面向下和垂直斜面向下，所以有此时弹簧弹力变大，弹簧的伸长量增大；故选D。4、D【解析】A．由图乙知在时刻振子位于正向位移最大处即B点，故A错误；B．时刻振子位于平衡位置，所以此时速度最大，故B错误；C．由题意可知，时刻振子处于从B向O运动过程中，时刻振子处于从O到A的运动过程中，所以两时刻运动方向相同，故C错误；D．从时刻到时刻，振子从最大位移B处向平衡位置O处运动，所以加速度越来越小，速度越来越大，故D正确。故选D。5、D【解析】位于磁场中的闭合线圈，如果磁通量不变，则不会产生感应电流，选项A错误；穿过闭合电路的磁通量越大，但是磁通量的变化率不一定打，感应电动势不一定越大，选项B错误；如果整个闭合线圈作切割磁感线运动，只产生感应电动势，但是不能产生感应电流，选项C错误；感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比，即感应电动势的大小与磁通量变化快慢有关，选项D正确；故选D.6、D【解析】求解本题的关键是明确点电荷场强的公式及合场强为零的含义，及其带点薄板产生场强的特点【详解】因为a点的合场强为零，根据场强叠加原理可知，带电薄板与点电荷-q在a点的场强大小相等，方向相反，故带电薄板在a点的场强大小为，方向垂直薄板向左；根据薄板电场的对称性可知，薄板在b点处的场强大小也为，方向垂直薄板向右；点电荷在b点处的场强大小为：，方向垂直薄板向右；故b点处合场强为，方向垂直薄板向右故本题选D【点睛】熟记点电荷的场强公式，理解合场强为零的含义，掌握带点薄板产生场强的特点二、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．小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力垂直斜面方向的分力平衡，由可得所以斜面倾角越小，飞离斜面瞬间的速度越大，即甲滑块飞离斜面瞬间的速度较大，故A正确；B．滑块在斜面上运动的加速度恒定不变，由受力分析和牛顿第二定律可得加速度所以甲滑块的加速度小于乙滑块的加速度，因为甲滑块的最大速度大于乙滑块的最大速度，由甲滑块在斜面上运动的时间大于乙滑块在斜面上运动的时间，故B错误；C．根据甲滑块在斜面上的位移大于乙滑块在斜面上运动的位移，故C错误；D．由平均功率的公式因sin30°＝cos60°则重力的平均功率相等，故D正确；故选AD。8、ACD【解析】由在t1=0.3s时，P质点在t=0时刻后首次位于波峰位置，即可求出周期，根据图象读出波长，从而求出波速，根据t=0时波形如图所示，结合由波传播方向来确定质点的振动方向．根据时间与周期的关系，分析质点A的运动状态．当图中波峰传到Q点时，Q点第一次到达波谷，进而求出时间【详解】波向左传播，P质点在t=0时刻向下运动，由题有T=t1=0.3s，可得，周期为T=0.4s，由图知，波长为λ=4cm=0.04m，所以波速为，故A正确，B错误．在t2=0.4s=1T时刻，质点A仍位于波谷，具有最大的负向位移，因而有最大的正向加速度，故C正确．当图中波峰传到Q点时，Q点第一次到达波谷，所用时间，所以在t3=0.5s时刻，质点Q首次位于波峰，故D正确．故选ACD【点睛】利用波形平移法判断质点的振动方向是解此类题的关键，要熟练运用波形平移法研究波的传播过程，灵活应用运动学公式t=x/v求波传播的时间9、BCD【解析】A．根据直流电源总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI-I2r，可知反映Pr变化的图线是c，反映PE变化的是图线a，反映PR变化的是图线b，故A错误；B．图线a的斜率等于电源的电动势，由得到，故B正确；C．由图，当I=2A时，Pr=8W，由公式Pr=I2r得，r=2Ω，故C正确；D．当电流为0.5A时，由图读出电源的功率PE=2W；由代入得到R=6Ω，故D正确。故选BCD。10、BC【解析】A项：由题意可知，粒子进入磁场时所受洛伦兹力斜向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；B项：粒子运动轨迹如图所示：由几何知识可得：，粒子磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，故B正确；C项：由几何知识可知，粒子在磁场中转过的圆心角：θ=2α，粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子在磁场中的运动时间：，故C正确；D项：根据图示，由几何知识可知，矩形磁场的最小宽度：，故D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、①.6②.③.④.5.665(5.663～5.667)⑤.【解析】[1]用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，由图乙所示表盘可知，读数为：6×1Ω＝6Ω(1)[2]给出的器材中只有电流表，没有电压表，但其中一个电流表给出了其内阻，可将此电流表当电压表使用，利用伏安法测电阻，测量电路如图所示(2)[3]由欧姆定律可知：I2r2＝(I1－I2)R解得R＝(3)[4]螺旋测微器读数a＝5.5mm＋0.01mm×16.5＝5.665mm；[5]由几何关系可得导体的截面积为S＝则根据欧姆定律R＝ρ，解得ρ＝12、①.A2②.大于③.④.3.3【解析】（1）[1]根据所测量的未