2023-2024學年云南省永平縣第二中學物理高二上期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題含解析

2023-2024學年云南省永平縣第二中學物理高二上期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題考生須知：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在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，在圓形區(qū)域內存在垂直紙面向外的勻強磁場，ab是圓的直徑．一帶電粒子從a點射入磁場，速度大小為v、方向與ab成30°角時，恰好從b點飛出磁場，且粒子在磁場中運動的時間為t；若同一帶電粒子從a點沿ab方向射入磁場，也經時間t飛出磁場，則其速度大小為（）A. B.C. D.2、如圖所示是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動膜上的金屬層和這個金屬板構成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對著話筒說話時，振動膜前后振動，使電容發(fā)生變化，導致話筒所在電路中的其他量發(fā)生變化，使聲音信號被話筒轉化為電信號，其中導致電容變化的原因可能是電容器兩板間的（）A.距離變化 B.正對面積變化C.介質變化 D.電壓變化3、甲、乙兩車在同一地點同時做直線運動，其v-t圖象如圖所示，則（）A.它們的初速度均為零B.甲的加速度大于乙的加速度C.0~t1時間內，甲的速度大于乙的速度D.0~t1時間內，甲的位移大于乙的位移4、兩個半徑、材質均相同的金屬球A、B帶等量同種電荷，它們之間的距離遠大于小球本身直徑。已知它們相隔一定距離時，兩球之間的相互作用力的大小是F，現(xiàn)在用一個帶有絕緣柄的原來不帶電的半徑、材質均相同的金屬小球C，先與小球A接觸，再和小球B接觸后移開。這時，A、B兩球之間的相互作用力大小變?yōu)?)A. B.C. D.5、真空中,在A點放置一的點電荷,則距離A點處的B點和處的C點電場強度小之比為A.2:1 B.1:2C.1:4 D.4:16、如圖所示，直角三角形ABC中存在一垂直紙面向里的勻強磁場，比荷相同的兩帶電粒子沿AB方向從A點射入磁場，分別從AC邊上的P、Q兩點射出，不計粒子重力。下列說法正確的是（）A.從P點射出的粒子速度大B.從Q點射出的粒子在磁場中運動的周期大C.從Q點射出的粒子在磁場中運動的時間長D.兩粒子在磁場中運動的時間一樣長二、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、氫原子的能級如圖所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.62～3.11eV.下列說法正確的是()A.一個處于n＝2能級的氫原子，可以吸收一個能量為4eV的光子B.大量處于n＝4能級的氫原子，躍遷到基態(tài)的過程中可以釋放出6種不同頻率的光子C.氫原子從高能級向低能級躍遷的過程中釋放的光子的能量可能大于13.6eVD.用能量為10eV和3.6eV的兩種光子同時照射大量處于基態(tài)的氫原子，有可能使個別氫原子電離8、某導體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是()A.加5V電壓時，導體的電阻約是5ΩB.由圖可知，隨著電壓的減小，導體的電阻不斷減小C.由圖可知，隨著電壓的增大，導體的電阻不斷減小D.該元件是非線性元件，所以不能用歐姆定律計算導體在某狀態(tài)下的電阻9、如圖所示，D是一只理想二極管，水平放置的平行板電容器AB內部原有帶電微粒P處于靜止狀態(tài)．下列措施下，關于P的運動情況的說法正確的是()A.保持S閉合，增大A、B板間距離，P仍靜止B.保持S閉合，減小A、B板間距離，P向上運動C.斷開S后，增大A、B板間距離，P向下運動D.斷開S后，減小A、B板間距離，P仍靜止10、如圖所示，開關閉合的通電螺線管軸線正右側用絕緣細線懸掛一線圈A，正上方用絕緣細線懸掛一垂直紙面的導線B，現(xiàn)給A、B通入圖示方向的電流，不記A、B間的相互作用，下列說法正確的是（）A.通電后A線圈靠近螺線管B.通電后A線圈遠離螺線管C.通電后懸掛B的絕緣細線拉力相比沒通電流時的拉力大D.通電后懸掛B的絕緣細線拉力相比沒通電流時的拉力小三、實驗題：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）自然界中的四種基本相互作用是___________、______________、弱相互作用和強相互作用12．（12分）如圖所示，在第二象限內存在一個半徑為a的圓形有界勻強磁場，磁場圓心坐標。在位置坐標為的P點存在一個粒子發(fā)射源，能在紙面內的第二象限向各個方向發(fā)射質量為m、帶電量的粒子，其速度大小均為v。這些粒子經過圓形磁場后都可以垂直y軸進入第一象限，并經過第一象限內一個垂直xOy平面向外的有界勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域磁場的磁感應強度大小為第二象限圓形磁場區(qū)域內磁感應強度大小的二分之一，粒子經過該磁場后，全部匯聚到位置坐標為的Q點，再從Q點進入第四象限，第四象限內有大小為、方向水平向左的勻強電場。不計粒子重力，求：（1）第二象限圓形有界勻強磁場的磁感應強度；（2）第一象限有界磁場的最小面積；（3）這些粒子經過勻強電場后再次經過y軸時速度的大小以及粒子所能達到的最遠位置坐標。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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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

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】設圓形區(qū)域的半徑為R．帶電粒子進入磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則有：得，即r∝v①當粒子從b點飛出磁場時，入射速度與出射速度與ab的夾角相等，所以速度的偏轉角為60°，軌跡對應的圓心角為60°，如圖所示：根據幾何知識得知：軌跡半徑為：r1=2R②當粒子從a點沿ab方向射入磁場時，經過磁場的時間也是t，說明軌跡對應的圓心角與第一種情況相等，也是60°，如圖所示：根據幾何知識得，粒子的軌跡半徑為：r2=R③由①得：解得，C正確，ABD錯誤。故選C?！军c睛】此題是帶電粒子在勻強磁場中的運動問題；要知道粒子在磁場中運動，運動的時間周期與粒子的速度的大小無關，根據粒子的運動的軌跡的情況，找出粒子運動的軌跡所對應的圓心角的大小可以求得粒子的運動的時間2、A【解析】由題意，對著話筒說話時，振動膜前后振動，則金屬層和金屬板間距離改變，即電容器兩極板間距離改變，導致電容變化，BCD錯誤，A正確。故選A。3、B【解析】A．當t=0時，甲的初速為零，乙的初速度不為零，所以A錯誤；B．v-t圖像斜率可知，斜率表示加速度，由可知，，所以選擇B正確。C．v-t圖像可知0~t1時間內甲的速度小于乙的速度，選項C錯誤；D．v-t圖像面積畫線與t軸圍成的面積代表位移大小，由圖像可知，0~t1時間內乙的位移大于甲的位移，所以D錯誤。故選B。4、D【解析】設原來兩球帶電量為q，兩球之間的相互作用力大小為；小球C先與A接觸后，A球帶的電荷，C球帶的電荷，然后C再與B接觸后，B、C兩球的帶電量為：A、B兩球之間的相互作用力大小為：；A．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，A錯誤；B．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，B錯誤；C．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，C錯誤；D．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，D正確；故選D。5、D【解析】根據“在A點放置一的點電荷,則距離A點處的B點和處的C點電場強度小之比”可知，考查了電場強度的計算；根據點電荷電場強度的計算公式即可求出A點的點電荷在B、C兩處電場強度大小之比【詳解】在B點，電場強度的大小，C點電場強度大小，則，故D正確．6、D【解析】BCD．兩帶電粒子在磁場中運動軌跡如圖所示，圓心分別為O1、O2，弦AP、AQ的中垂線交AC于M點和N點，由于∠AO1M＝∠AO2N，所以∠MO1P＝∠NO2Q，即兩粒子軌跡所對的圓心角相等，又相同，所以兩粒子在磁場中運動時間一樣長，選項D正確，BC錯誤；A．由圖看出，從Q點射出的粒子半徑大，根據可得則從Q點射出的粒子速度大，選項A錯誤。故選D。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】n=2能級的氫原子能級為-3.4eV，當吸收一個能量為4

eV的光子，則會出現(xiàn)電離現(xiàn)象．故A正確；大量處于n=4能級的氫原子，躍遷到基態(tài)的過程中，根據=6，因此釋放出6種頻率的光子．故B正確．氫原子從高能級向低能級躍遷的過程中釋放的光子的能量，小于13.6eV．故C錯誤；處于基態(tài)的氫原子電離需要的最小能量是13.6eV，則用能量為10eV和3.6eV的兩種光子同時照射大量處于基態(tài)的氫原子，不可能使個別氫原子電離，故D錯誤8、AB【解析】A．加5V的電壓時，電流為1.0A，則由歐姆定律可知，導體的電阻為：ΩA正確；BC．因I-U圖像上各點與原點連線的斜率的倒數等于電阻，由圖可知，隨著電壓的減小，圖象上的點與原點連線的斜率變大，則可知導體的電阻不斷減小，B正確，C錯誤；D．該元件是非線性元件，也能用歐姆定律計算導體在某狀態(tài)下電阻，D錯誤。故選AB。9、ABD【解析】A．保持S閉合，電源的路端電壓不變．增大A、B板間距離，電容減小，由于二極管的單向導電性，電容器不能放電，其電量不變，由推論得到，板間場強不變，微粒所受電場力不變，仍處于靜止狀態(tài)．故A正確B．保持S閉合，電源的路端電壓不變，電容器的電壓不變，減少A、B板間距離，由可知，板間場強增大，電場力增大，微粒將向上運動．故B正確CD．斷開S后，電容器的電量Q不變，由推論得到，板間場強不變，微粒所受電場力不變，仍處于靜止狀態(tài)．故C錯誤，D正確10、AC【解析】根據右手螺旋法則判斷螺線管和A中的磁場方向；根據左手定則判斷直導線B的受力方向，從而判斷細線拉力的變化.【詳解】由右手螺旋法則可知，螺旋管的左端為N極，右端為S極；A的左端為N極，右端為S極，則A線圈靠近螺線管，選項A正確，B錯誤；由左手定則可知直導線B受向下的安培力，則通電后懸掛B的絕緣細線拉力相比沒通電流時的拉力大，選項C正確，D錯誤；故選AC.【點睛】此題考查左手定則和右手定則，熟記其內容并熟練應用左右手定則是關鍵，牢記“左力右電”三、實驗題：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、①.萬有引力②.電磁相互作用【解析】高中課本提到自然界可分為四種基本相互作用：萬有引力、電磁相互作用、弱相互作用和強相互作用12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使這些粒子經過圓形磁場后都可以垂直y軸進入第一象限，則粒子在圓形磁場中做勻速圓周運動的半徑必須和圓形磁場的半徑相同，即：R=a在磁場中，由洛侖茲力提供向心力：聯(lián)立可得：由左手定則知：磁感應強度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限區(qū)域磁場的磁感應強度大小為第二象限圓形磁場區(qū)域內磁感應強度大小的二分之一，則根據此時粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R′=2a則最小磁場的直徑為最小面積為（3）粒子在從P到Q運動的過程中，所經歷的磁場區(qū)域均不可以改變其速度的大小，所有粒子在到達Q點的速度仍是v。雖然不同粒子在Q點的速度方向不同，從Q到y(tǒng)軸負方向，由動能定理可得：解得：由第一象限內的磁場分布可以知道，所有從Q點射出的粒子，其速度大小均為v，方向頒布在沿x軸正向與y軸負向之間的90°范圍之內?，F(xiàn)研究從Q點射出的，速度與y軸負向平角為θ的粒子。其軌跡應是類斜拋。則有y=vcosθ×t聯(lián)立兩式，消去θ可得：從此式可以看出：當時，故第二次