2023-2024學(xué)年陜西省西安市西安電子科技大附中高二物理第一學(xué)期期末監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年陜西省西安市西安電子科技大附中高二物理第一學(xué)期期末監(jiān)測(cè)模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，光滑水平地面上豎直放置兩根圓柱形鋁管，其粗細(xì)，長(zhǎng)短均相同，其中管甲無(wú)縫，管乙有一條平行于軸線的細(xì)縫，兩枚略小于管內(nèi)徑的相同小磁鐵a、b，同時(shí)從兩管上端由靜止釋放，穿過(guò)鋁管后落到地面（忽略空氣阻力）。下列說(shuō)法正確的是（）A.a、b一定同時(shí)落地B.a、b下落過(guò)程中都是機(jī)械能守恒C.落地時(shí)，a比b的速度小D.落地時(shí)，a、b的速度相等2、某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系是（）A.Ea>Eb B.Ea=EbC.Ea<Eb D.無(wú)法比較3、如圖所示，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N位于紙面內(nèi)平行放置，分別通以電流Il、I2，則下列說(shuō)法正確的是A.電流I2在導(dǎo)線M處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B.電流Il在導(dǎo)線N處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外C.導(dǎo)線N受到的安培力向左D.導(dǎo)線N受到的安培力向右4、如圖所示，矩形金屬框CDEF用兩根絕緣細(xì)線懸掛于天花板上，其中CD和EF質(zhì)量均為m，CF和DE重力不計(jì)，金屬框處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)使金屬框中通過(guò)圖中所示的恒定電流。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，則（）A.CD邊將垂直紙面向里偏離至某處B.EF邊將垂直紙面向里偏離至某處C.兩根絕緣細(xì)線的拉力均大于mgD.兩根絕緣細(xì)線的拉力均等于mg5、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說(shuō)法正確的是A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向與通電導(dǎo)體受到的安培力方向相同B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與正電荷受到的洛倫茲力方向相同C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是D.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是6、下列物理量中，屬于矢量的是（）A.電勢(shì) B.電流C.磁感應(yīng)強(qiáng)度 D.磁通量二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)空氣阻力．現(xiàn)給該圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，關(guān)于圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度v、動(dòng)能Ek以及圓環(huán)受到的摩擦力f、洛侖茲力F洛圖像可能正確的是A. B.C. D.8、如圖所示，空間存在一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，且電場(chǎng)方向與磁場(chǎng)方向垂直．在電磁場(chǎng)的空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿，與電場(chǎng)正方向成60o夾角且處于豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m，帶電量為＋q的小球套在絕緣桿上．若給小球一沿桿向下的初速度v0，小球恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．已知小球電量保持不變，重力加速度為g，則以下說(shuō)法正確的是（）A.小球的初速度為B.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止C.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止D.若小球的初速度為，則運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為9、如圖所示，甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源(外電路為純電阻)的路端電壓與通過(guò)它們的電流I的關(guān)系圖線，下列說(shuō)法中正確的是()A.電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì)B.電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻C.路端電壓都為U0時(shí)，它們的外電阻相等D.電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等10、如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B間距為d，兩極板分別接在電壓為U的恒壓源上，在距離B極板為L(zhǎng)處的C點(diǎn)有一質(zhì)量為m的帶電小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，電容器帶電荷量為Q，A極板接地，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是()A.小球帶正電B.小球的電荷量為C.C點(diǎn)的電勢(shì)為D將極板B向上緩慢移動(dòng)一小段距離，小球?qū)⑾蛏献黾铀龠\(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）為了探究加速度與質(zhì)量關(guān)系，實(shí)驗(yàn)室提供如圖所示的器材：A為小車，B為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車的拉力等于砝碼和小桶的總重力.請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)為了消除小車與長(zhǎng)木板之間摩擦力的影響，采用的做法是___________.(2)為了直觀地判斷小車加速度a與其質(zhì)量m的數(shù)量關(guān)系，應(yīng)保持______不變，作______圖象（選填“a-m”或“”）12．（12分）根據(jù)單擺周期公式測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋畬⒓?xì)線的上端固定在鐵架臺(tái)上，下端系一小鋼球，做成單擺（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_(kāi)_____mm（2）有同學(xué)測(cè)得的g值偏小，可能原因是______A．測(cè)擺線時(shí)擺線拉得過(guò)緊B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)C．以擺球直徑和擺線長(zhǎng)之和作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算D．開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，小球開(kāi)始擺動(dòng)后稍遲才按下停表計(jì)時(shí)E．?dāng)[球通過(guò)平衡位置并開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，將擺球通過(guò)平衡位置的次數(shù)計(jì)為1四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)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(chǎng).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(jì)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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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的大小；（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

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】AB．管甲無(wú)縫，管乙有一條平行于軸線的細(xì)縫，所以下落過(guò)程中a受到安培阻力，而b不受安培阻力，所以小磁鐵b在管乙中下落的速度要大于a在甲管中的下落速度，故a、b一定不會(huì)同時(shí)落地，由于a球克服安培力做功，所以機(jī)械能不守恒，故AB錯(cuò)誤；CD．由于小磁鐵b只受重力，小磁鐵a受重力還受安培阻力，由小磁鐵b的加速度較大，所以落地時(shí)，a比b的速度小，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏的地方電場(chǎng)的強(qiáng)度小，所以。故選A。3、C【解析】根據(jù)安培定則可知，電流I2在導(dǎo)線M處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，I1在導(dǎo)線N處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；導(dǎo)線N處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電流的方向向上，由左手定則可知，導(dǎo)線N受到的安培力向左．故C正確，D錯(cuò)誤4、D【解析】CD．根據(jù)：結(jié)合左手定則可知導(dǎo)體棒CD和EF受到的安培力等大反向，從左向右看，對(duì)線框整體受力分析：根據(jù)平衡條件：所以兩根繩子拉力均為：C錯(cuò)誤，D正確；AB．從左向右看分別對(duì)導(dǎo)體棒CD和EF受力分析：結(jié)合整體法可知CD邊保持原來(lái)狀態(tài)靜止不動(dòng)，EF邊將垂直紙面向外偏離至某處，AB錯(cuò)誤。故選D。5、C【解析】本題考查了磁場(chǎng)的大小與方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度是采用比值法定義的，B大小與F、IL無(wú)關(guān)，B由磁場(chǎng)本身決定，當(dāng)電流方向與磁場(chǎng)方向不在同一直線上時(shí)，導(dǎo)體才受到磁場(chǎng)力作用，磁場(chǎng)力的方向與電流、磁場(chǎng)垂直【詳解】A、B項(xiàng)：磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與通過(guò)該點(diǎn)的磁感線的切線方向相同，根據(jù)左手定則可知磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與安培力方向或洛倫茲力方向垂直，故A、B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：安培力，其中為電流與磁場(chǎng)方向的夾角，解得：，所以，故C正確；D項(xiàng)：由磁通量為可得：，故D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)睛】對(duì)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式是要明確其定義方法、適用條件，以及各個(gè)物理量的含義，可以和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義類比學(xué)習(xí)6、C【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，標(biāo)量是只有大小沒(méi)有方向的物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度，既有大小又有方向，是矢量；而電勢(shì)、電流、磁通量，都是只有大小沒(méi)有方向，屬于標(biāo)量，C符合題意，ABD不符合題意。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】帶正電的小環(huán)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的洛倫茲力方向向上，注意討論洛倫茲力與重力的大小關(guān)系，然后即可確定其運(yùn)動(dòng)形式，注意洛倫茲力大小隨著速度的大小是不斷變化的【詳解】A．由左手定則可判斷洛倫茲力方向向上，圓環(huán)受到豎直向下的重力、垂直細(xì)桿的彈力及向左的摩擦力，當(dāng)：此時(shí)：所以小環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不斷減小，直到：小環(huán)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，摩擦力不斷減小至零，故A正確；B．當(dāng)：小環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)，不變，摩擦力為零，動(dòng)能不變，故B正確；C．沒(méi)有摩擦力保持某一不為零的值不變的情況，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)：此時(shí)：所以小環(huán)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，直至停止，所以，洛倫茲力不斷減小至零，減小的越來(lái)越快，摩擦力逐漸增大，停止后為零，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】分析洛倫茲力要用動(dòng)態(tài)思想進(jìn)行分析，注意討論各種情況，同時(shí)注意結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)，總之本題比較全面的考查了高中所學(xué)物理知識(shí)，較難8、ACD【解析】A.對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖，電場(chǎng)力的大?。海捎谥亓Φ姆较蜇Q直向下．電場(chǎng)力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由幾何關(guān)系可知，重力與電場(chǎng)力的合力與桿的方向垂直，所以重力與電場(chǎng)力的合力不會(huì)對(duì)小球做功，而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直，所以也不會(huì)對(duì)小球做功．所以，當(dāng)小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不可能存在摩擦力，沒(méi)有摩擦力，說(shuō)明小球與桿之間就沒(méi)有支持力的作用，則洛倫茲力大小與重力、電場(chǎng)力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg所以．故A正確；B.若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=3mg＞FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向下的支持力，則摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng)；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸減小，摩擦力減小，小球做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后當(dāng)速度減小到時(shí)，小球開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤C.若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=mg＜FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng)；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，小球的加速度增大，所以小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止．故C正確；D.若小球的初速度為，球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止，運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功等于小球的動(dòng)能，所以．故D錯(cuò)誤故選ACD.9、AC【解析】根據(jù)歐姆定律可知外電阻R路端電壓U與電流I的關(guān)系為R=U/I，圖線與U軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值表示電動(dòng)勢(shì)的大小，與I軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值表示電路中的短路電流，圖線的斜率大小表示電源內(nèi)電阻的大小（電動(dòng)勢(shì)與短路電流的比值），電源的內(nèi)電壓等于通過(guò)電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積，即U內(nèi)=Ir【詳解】圖線與U軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值表示電動(dòng)勢(shì)的大小，由圖線可知，甲與U軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值比乙的大，表明甲的電動(dòng)勢(shì)大于乙的電動(dòng)勢(shì)，故A正確．圖線的斜率大小表示電源內(nèi)電阻的大小（電動(dòng)勢(shì)與短路電流的比值），圖線甲的斜率大于圖線乙的斜率，表明甲的內(nèi)阻大于乙的內(nèi)阻，故B錯(cuò)誤．根據(jù)歐姆定律可知外電阻R路端電壓U與電流I的關(guān)系為R=U/I，在U-I圖線中甲、乙兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為（I0，U0），說(shuō)明兩電源的外電阻相等，故C正確．電源的內(nèi)電壓等于通過(guò)電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積，即U內(nèi)=Ir，因?yàn)榧椎膬?nèi)阻較乙的內(nèi)阻大，所以當(dāng)電流都為I0時(shí)，甲電源的內(nèi)電壓較大，故D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】本題利用圖象考查了閉合電路歐姆定律，要特別注意圖象與兩軸交點(diǎn)分別表示電動(dòng)勢(shì)和短路電流，圖象斜率表示內(nèi)阻大小分卷II10、BD【解析】A．由圖可知，上極板帶正電，小球受到的電場(chǎng)力向上，故小球帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)小球，由可得小球電荷量為故B正確；C．由與A板電勢(shì)為0，故故C點(diǎn)電勢(shì)為故C錯(cuò)誤；D．B板上移后，兩板間場(chǎng)強(qiáng)電大，電場(chǎng)力變大，故小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.把木板的右端(或安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的那端)適當(dāng)墊高，以平衡摩擦力②.小桶和砝碼的總質(zhì)量或總重力③.【解析】(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)；(2)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，研究三者關(guān)系必須運(yùn)用控制變量法，且建立線性函數(shù)關(guān)系.【詳解】(1)將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使帶動(dòng)紙帶的小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車的合力就是繩子的拉力.(2)要探究小車的加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系，應(yīng)該保持細(xì)線對(duì)車的拉力F不變(即砝碼和小桶的總重力不變，由F=ma可知，則為使圖象直觀應(yīng)作出圖象.【點(diǎn)睛】對(duì)于實(shí)驗(yàn)我們要明確實(shí)驗(yàn)原理、具體實(shí)驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)處理等，同時(shí)要清楚每一項(xiàng)操作存在的理由，比如為什么要平衡摩擦力，為什么要先接通電源后釋放紙帶等．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用12、①.（1）18.6②.（2）B【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)；（2）根據(jù)公式，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作分析誤差的大小.【詳解】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是先讀出主尺上的刻度，大?。?8mm，再看游標(biāo)尺上的哪一刻度與主尺刻度對(duì)齊：第6刻度與上方刻度對(duì)齊，讀數(shù)：0.1×6=0.6mm，總讀數(shù)：L=18+0.6=18.6mm（2）根據(jù)T=2π可得，則測(cè)擺線時(shí)擺線拉得過(guò)緊，則L測(cè)量值偏大，g的測(cè)量值會(huì)偏大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，使得單擺擺動(dòng)時(shí)擺長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，周期偏大，則測(cè)量得到的g值偏小，選項(xiàng)B正確；以擺球直徑和擺線長(zhǎng)之和作為擺長(zhǎng)來(lái)計(jì)算，擺長(zhǎng)L偏大，則g值偏大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，小球開(kāi)始擺動(dòng)后稍遲才按下