2023年河南省鄭州市河南實(shí)驗中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2023年河南省鄭州市河南實(shí)驗中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測模擬試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN，下列關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流的方向和它所受安培力的方向的說法正確的是（）A.感應(yīng)電流的方向是Q→PB.感應(yīng)電流的方向是M→NC.安培力水平向左D.安培力水平向右2、空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直紙面的磁場（圖中未畫出），一帶電小球在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動，最高點(diǎn)為a，最低點(diǎn)為b，不計空氣阻力，則下列說法不正確的是A.小球帶正電B.磁場方向垂直紙面向外C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，電勢能增加D.運(yùn)動過程突然將磁場反向，小球仍能做勻速圓周運(yùn)動3、如圖所示，在負(fù)點(diǎn)電荷Q（圖中未畫出）形成的電場中．一電子從a點(diǎn)靜止釋放，僅在電場力作用下沿直線ab向b點(diǎn)運(yùn)動，則A.a點(diǎn)的場強(qiáng)比b點(diǎn)大B.a點(diǎn)的電勢比b點(diǎn)高C.電場線方向從a指向bD.電子在a點(diǎn)的電勢能比b點(diǎn)小4、傳感器的輸出量通常為（）A.非電量信號 B.電量信號C.位移信號 D.光信號5、如圖所示，a、b分別表示一個電池組和一只定值電阻的伏安特性曲線。以下正確的是（）A.電池組的內(nèi)阻是0.1ΩB.定值電阻的阻值為0.33ΩC.將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是4WD.改變外電阻的阻值時，該電池組的最大輸出功率為4W6、有一通電金屬導(dǎo)線在赤道上方，東西向水平放置，電流方向向西，它受到地磁場的作用力方向為（）A.向東 B.向西C.向上 D.向下二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，KLMN是一個豎直的n匝矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，KL邊水平，線框繞某豎直固定軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動。初始時的夾角為（圖示位置），當(dāng)線圈固定軸轉(zhuǎn)動了后，則A.此時穿過線框的磁通量為B.此時線框中的電流方向為N→M→L→K→NC.在此過程中磁通量改變了nBSD.線框平面轉(zhuǎn)到中性面時，線框中的感應(yīng)電動勢最大8、粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行．現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如下圖所示（）A.四種情況下流過ab邊的電流的方向都相同B.四種情況下ab兩端的電勢差都相等C.四種情況下流過線框電荷量都相等D.四種情況下磁場力對線框做功功率都相等9、如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中，并分別與高頻電源相連．現(xiàn)用該裝置加速氘核(帶電量為e、質(zhì)量為2m)和氦核(帶電量為2e、質(zhì)量為4m)．若不考慮粒子重力及在電場中的運(yùn)動時間，則下列說法中正確的有（電源頻率可保證電荷到達(dá)Ｄ型盒間隙時能改變電壓方向）A.氘核和氦核運(yùn)動的周期相同B.氘核和氦核的最大動能相同C.要使氘核的最大動能變成原來的4倍，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來的2倍D.要使氘核的最大動能變成原來的1/4，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?/210、如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，邊長為L＝10cm的正方形線圈abcd共N＝100匝，線圈電阻r＝1Ω。線圈繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度ω＝2πrad/s，外電路電阻R＝4Ω。則A.交流電壓表的示數(shù)為2.22V B.由圖示位置轉(zhuǎn)過角時的感應(yīng)電動勢的大小為1.57VC.線圈轉(zhuǎn)動一周電流產(chǎn)生的總熱量約為1J D.圖示位置ab邊所受的安培力大小為0.0314N三、實(shí)驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)通過實(shí)驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值(1)現(xiàn)有電源(4V，內(nèi)阻可不計)、滑動變阻器(0～50Ω，額定電流2A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.025Ω)B．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.125Ω)C．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約3kΩ)D．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)為減小測量誤差，在實(shí)驗中，電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______(選填器材前的字母)(2)接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U．某次電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測量值Rx＝______Ω．(保留2位有效數(shù)字)(3)若在本次實(shí)驗中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________；若在本次實(shí)驗中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是______．(選填選項前的字母)A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B．電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值12．（12分）要測一個待測電阻Rx（190?--210?）的阻值，實(shí)驗室提供了如下器材：電源E：電動勢3.0V，內(nèi)阻不計；電流表A1：量程0~10mA，內(nèi)阻r1約50?；電流表A2：量程0~500μA，內(nèi)阻r2為1000?；滑動變阻器R1：最大阻值20?，額定電流2A；定值電阻R2=5000?；定值電阻R3=500?；電鍵S及導(dǎo)線若干要求實(shí)驗中盡可能準(zhǔn)確測量Rx的阻值，請回答下面問題：（1）為了測定待測電阻上的電壓，可以將電流表_______（選填“A1”或“A2”）串聯(lián)定值電阻______（選填“R2”或“R3”），將其改裝成一個量程為3.0V的電壓表（2）如圖（1）所示，同學(xué)們設(shè)計了測量電阻Rx的甲、乙兩種電路方案，其中用到了改裝后的電壓表和另一個電流表，則應(yīng)選電路圖__________（選填“甲”或“乙”）（3）若所選測量電路中電流表的讀數(shù)為I=6.2mA，改裝后的電壓表讀數(shù)如圖（2）所示，則電壓表讀數(shù)是________V．根據(jù)電流表和電壓表的讀數(shù)，并考慮電壓表內(nèi)阻，求出待測電阻Rx=________?四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】根據(jù)右手定則判斷可知導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向N→M，電阻R感應(yīng)電流的方向是P→Q，根據(jù)左手定則判斷可知MN所受的安培力方向水平向左。故選C。2、B【解析】A．小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，受到重力、電場力和洛倫茲力，電場力與重力平衡，則知小球帶正電，故A正確；B．電小球在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由左手定則可知，磁場方向垂直紙面向里，故B錯誤；C．小球在從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功，小球的電勢能增大，故C正確；D．運(yùn)動過程突然將磁場反向，重力與電場力仍平衡，洛倫茲力反向，帶電小球仍做勻速圓周運(yùn)動，故D正確。故選B。3、A【解析】根據(jù)電子的運(yùn)動判斷其受力情況，根據(jù)受力方向確定電場的方向，進(jìn)而確定場源電荷Q的位置，之后可根據(jù)點(diǎn)電荷電場分布的特點(diǎn)，正確解題【詳解】電子由靜止釋放，僅在電場力作用下從a向b運(yùn)動，則電子受到的電場力的方向從a到b，則電場方向從b到a，C錯誤；則場源負(fù)點(diǎn)電荷Q位于a點(diǎn)的左側(cè)，故根據(jù)點(diǎn)電荷電場線分布特點(diǎn)（或點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式）可知，a點(diǎn)的場強(qiáng)比b點(diǎn)的大，A正確；a點(diǎn)的電勢低于b點(diǎn)的電勢，B錯誤；負(fù)電子在電勢低的地方，電勢能較大，故D錯誤故本題正確答案選A【點(diǎn)睛】熟練掌握點(diǎn)電荷電場分布的特點(diǎn)，是解決本題問題的關(guān)鍵4、B【解析】傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的元件，則傳感器的輸出量通常為電量信號故選B考點(diǎn)：傳感器點(diǎn)評：對于傳感器我們應(yīng)該了解它是一種將其它信號轉(zhuǎn)換為電信號，從而實(shí)現(xiàn)對電路控制的裝置，它的應(yīng)用也比較廣泛，在不同的應(yīng)用中，它轉(zhuǎn)換的信號不同，我們應(yīng)具體問題具體分析5、D【解析】A．圖線a表示電源的伏安特性曲線，電池組的內(nèi)阻為A錯誤；B．圖線b表示定值電阻的伏安特性曲線，所以其電阻為B錯誤；C．兩圖線的交點(diǎn)表示將該電阻接在該電池組兩端的工作狀態(tài)，則電阻兩端的電壓為U=3V，電流為I=1A，則電池組的輸出功率C錯誤；D．a(chǎn)圖線縱軸截距表示電源的電動勢，則該電源的電動勢為E=4V，當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大，即外電路電阻為，此時電路中的總電流為所以電源的輸出功率為故D正確。故選D。6、D【解析】因為赤道上空的地磁場由南向北，所以方向向東的電流受到地磁場的作用力的方向是向上的，選項C正確二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】A．此時穿過線框的磁通量為故A正確；B．圖中的位置，線框的向右的磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場才方向向左，所以感應(yīng)電流的方向為N→M→L→K→N，故B正確；C．線圈固定軸轉(zhuǎn)動了后，磁通量為所以磁通量變化為0，故C錯誤；D．線框平面轉(zhuǎn)到中性面時，即線圈平面與磁場垂直，則沒有任何邊切割磁感線，所以感應(yīng)電動勢為0，故D錯誤。故選AB。8、ACD【解析】四種情況穿過線框的磁通量均減小，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向均為順時針方向，故A正確；上述四個圖中，切割邊所產(chǎn)生的電動勢大小均相等（E），回路電阻均為4r（每邊電阻為r），則電路中的電流亦相等，即I＝，只有B圖中，ab為電源，有Uab＝I·3r＝E；其他情況下，Uab＝I·r＝E，故B選項錯誤；由q＝n，ΔΦ相同，所以電荷量相同，C正確；由P＝Fv＝BILv，因為I相同，所以P相等，D正確9、ACD【解析】A項：帶電粒子大磁場中運(yùn)動周期，兩粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正確；B項：根據(jù)得，最大動能，所以氦核的最大動能較大，故B錯誤；C、D項：由可知，要使氘核最大動能變成原來的4倍，磁場變?yōu)樵瓉淼?倍，同理可知，要使氘核的最大動能變成原來的1/4，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?/2故CD正確故選ACD10、BC【解析】AB．根據(jù)Em=NBωS，可得感應(yīng)電動勢的最大值由于線框垂直于中性面開始計時，所以瞬時感應(yīng)電動勢表達(dá)式：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過角時的瞬時感應(yīng)電動勢為轉(zhuǎn)動過程中，交流電壓表的示數(shù)為有效值，所以有：故A錯誤，B正確；C．一個周期內(nèi)，由公式周期為熱量故C正確；D．電流為安培力為故D錯誤。故選BC。三、實(shí)驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.B,②.C③.5.2④.B⑤.D【解析】解：（1）因電源的電壓為4V，因此電壓表選擇3V量程；由于阻值約為5Ω的電阻Rx的，根據(jù)歐姆定律可知，電流的最大值為0.8A，從精確角來說，所以電流表選擇0.6A的量程。（2）電壓表的讀數(shù)為U=2.60V；電流表的讀數(shù)為I=0.50A；電阻阻值：（3）甲圖采用的是電流表外接法，實(shí)際上電壓表并不是理想電表，所以電壓表也有電流通過，電流表測量的電流是流經(jīng)Rx和電壓表的電流之和，所以產(chǎn)生誤差的主要原因是電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值，導(dǎo)致測量的電阻Rx比實(shí)際偏小，選B；乙圖采用是電流表內(nèi)接法，實(shí)際上電流表并不是理想電表，所以電流表兩端也有電壓，電壓表測量的電壓是Rx和電流表兩端的電壓之和，所以產(chǎn)生誤差的主要原因是電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值，導(dǎo)致測量的電阻Rx比實(shí)際偏大，選D；12、①.（1）A2②.R2③.（2）甲④.（3）1.20；⑤.200【解析】把電流表改裝成電壓表，需要知道電流表內(nèi)阻與滿偏電流；根據(jù)待測電阻阻值與電表內(nèi)阻間的關(guān)系確定電流表的接法，然后選擇實(shí)驗電路；根據(jù)歐姆定律求出電壓表示數(shù)與待測電阻阻值【詳解】（1）將小量程的電流表改裝成電壓表，電流表需要知道兩個參數(shù)：量程和內(nèi)阻，故電流表選A2．串聯(lián)電阻阻值，定值電阻應(yīng)選R2（2）因=3.8～4.2，≈31.6～28.