华中师大一附中2023-2024学年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析

华中师大一附中2023-2024学年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、在电场中的某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是（）A.只有在该点放入电荷时，该点才有电场B.该点的电场方向一定向右C.电场强度的方向与电场力的方向相同D.电场强度方向与所放入的电荷电性有关2、如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ。则（）A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B.上滑过程中电流做功发出的热量为－mgs(sinθ＋μcosθ)C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为D.上滑过程中导体棒损失的机械能为3、如图，利用理想变压器进行远距离输电，发电厂的输出电压恒定，输电线路的电阻不变，当用电高峰到来时()A.输电线上损耗的功率减小B.电压表V1的示数减小，电流表A1增大C.用户功率与发电厂输出功率的比值减小D.电压表V2的示数增大，电流表A2减小4、三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）A.0 B.BC.2B D.B5、如图，一束沿某坐标轴运动的电子，在轴点处产生的磁感应强度的方向沿轴负方向。则电子束运动的方向是（）A.沿轴正方向 B.沿轴负方向C.沿轴正方向 D.沿轴负方向6、通过电阻的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q，若通过同一电阻的电流为2I时，则在时间t内产生的热量为（）A.2Q B.C. D.4Q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、一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：5．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压为220V．副线圈仅接一个10Ω的电阻．则（）A.变压器的输出电压为100V B.流过电阻的电流是22AC.原线圈中的电流是22A D.变压器的输入功率是8、下列说法正确的是（）A.如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压UB.如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极C.如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器条件是Eq＝qvB，即D.如图丁所示，是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动9、如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从右边离开磁场的电子，下列判断正确的是（）A.从a点离开的电子速度最小B.从a点离开的电子在磁场中运动时间最短C.从b点离开的电子运动半径最小D.从b点离开的电子速度偏转角最小10、如图所示，固定在倾角为θ的斜面内的两根平行长直金属导轨，其间距为d，底端接有阻值为R的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，导体杆ab与导轨间的动摩擦因数μ，导体杆ab从静止开始沿导轨下滑距离为L时，速度恰好达到最大（运动过程中导体杆ab始终与导轨保持垂直，且与两导轨保持良好接触），设导体杆ab接入电路的电阻为R，导轨电阻和空气阻力忽略不计，重力加速度大小为g，导体杆ab由静止到速度达到最大的过程中。下列说法正确的是（）A.通过电阻R的电荷量为B.导体杆ab两端电压最大值为C.电阻R中的最大电流为D.导体杆ab运动的时间为三、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）某同学用游标卡尺测量电阻元件的长度为L，用螺旋测微器测量金属丝直径d。(1)电阻元件长L为______，金属丝的直径d为______；(2)选用“×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻挡______（填：“×1”或“×100”）。并先进行______再进行测量，之后多用表的示数如图所示，测量结果为R=______。12．（12分）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的距离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____________而增大（填“增大”或“减小”），随其所带电荷量的___________而增大（填“增大”或“减小”）。图中A、B两带电体相互____________（填“吸引”或“排斥”），说明它们带有____________（填“同种”或“异种”）电荷。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、B【解析】AB.场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，不放试探电荷，电场同样存在．故A错误．放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右．故B正确；C.电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反．故C错误；D.无论放电荷，还是不放电荷，无论是正电荷，还是负电荷，电场强度方向不变．故D错误故选B【点睛】本题考查对物理概念的理解能力．电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，与试探电荷是否存在无关．在电场中某场强的方向是唯一确定的2、B【解析】A．导体棒开始运动时速度最大，产生的感应电动势和感应电流最大，所受的安培力最大，最大安培力故A错误；B．上滑过程，由能量守恒定律得电流做功发出的热量故B正确；C．导体棒克服安培力做的功等于电路中产生的焦耳热，由B可知，克服安培力做功：故C错误；D．上滑过程中导体棒的动能减小，重力势能增加mgssinθ，所以导体棒损失的机械能为，故D错误。故选B。3、C【解析】当用电高峰到来时，用户消耗的功率变大，根据可知电流表A2读数变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率变大，A错误；电流表A2读数变大，根据可知电流表A1增大，因为发电厂的输出电压恒定，则升压变压器的次级电压不变，即电压表V1的示数不变，B错误；用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例，因为输电线上的电流增大，则电压损失增大，U2不变，所以用户消耗的功率占发电厂输出总功率的比例减小，C正确；输电线上的电压损失变大，故降压变压器的初级电压减小，次级电压也减小，即电压表V2的示数减小，D错误【点睛】解决本题的关键知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系4、C【解析】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角；下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角；则根据平行四边形定则进行合成可知，上方的导线与右下方的导线产生的磁场夹角为120°，则合场强大小为B，方向沿左上方与水平方向成60°角，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向沿左上方与水平方向成60°角。故选C。点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系5、D【解析】在z轴上的A点处产生的磁场方向沿x轴负方向，根据安培定则可知，场源为直导线形成的电流，其方向沿y轴正方向，而电子带负电，那么电子流就沿y轴负方向运动，故ABC错误，D正确。故选D。6、D【解析】由焦耳定律可知，电阻相同，电流变为原来的两倍，相同的时间内产生的热量变为原来的4倍即4QA．2Q与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．4Q与分析相符，故D正确二、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】由图可读出最大值，周期，电表的示数为有效值，由输入功率等于输出功率可求得输入功率【详解】根据变压器变压规律：，求得U2=U1=100V，选项A正确；流过电阻的电流I2==10A，故选项B错误；由P1=P2可求得原线圈的电流，故选项C错误；变压器的输入功率为原线圈的功率：P1=U1I1=220×W=1×103W，故选项D正确．故选AD【点睛】此题考查交流电的图象及表达式，明确输入功率等于输出功率，电表的示数为有效值．还涉及到变压器的原理、功率公式等问题，只要正确应用公式应该不难8、BC【解析】A．根据，可得粒子获得的最大动能为所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径，故A错误；B．根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确；C．速度选择器不能判断带电粒子的电性，不管是正电，还是负电只要速度满足Eq＝qvB，即，粒子就能匀速通过速度选择器，故C正确；D．线圈在极靴产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故D错误。故选BC。9、BC【解析】对于从右边离开磁场的电子，从a离开的轨道半径最大，根据带电粒子在匀强磁场中的半径公式，知轨道半径大，则速度大，则a点离开的电子速度最大．从a点离开的电子偏转角最小，则圆弧的圆心角最小，根据t==，与粒子的速度无关，知θ越小，运行的时间越短．故B、C正确，A、D错误故选BC10、BCD【解析】A．电荷量为A错误；BC．导体棒匀速下滑时，加速度为0，速度最大，产生的电动势最大，根据平衡条件解得回路中最大电流为路端电压BC正确；D．导体棒匀速运动时切割磁感线根据电路解得根据动量定理又联立方程解得D正确。故选BCD。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、①.11.050②.4.700③.④.欧姆调零⑤.30.0【解析】(1)[1]电阻元件长L为11cm+0.05mm×10=11.050cm；[2]金属丝的直径d为4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm；(2)[3][4][5]选用×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，说明倍率档选择过高，因此需选择倍率的电阻挡×1，并先进行欧姆调零再进行测量，之后多用表的示数如图所示，测量结果为R=30.0。12、①.减小②.增大③.排斥④.同种【解析】考查电荷间的相互作用力。【详解】[1]．对B球受力分析可得，两电荷之间的相互作用力，保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，所以相互作用力增大，即随其距离的减小而增大；[2]．保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大，即相互作用力随其所带电荷量的增大而增大；[3]．因为B球向右偏，可知B球受到A球的力向右，为排斥力；[4]．