陜西省西安市西安電子科技大附中2023-2024學(xué)年物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測模擬試題含解析

陜西省西安市西安電子科技大附中2023-2024學(xué)年物理高二上期末教學(xué)質(zhì)量檢測模擬試題注意事項(xiàng)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(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、在物理學(xué)發(fā)展的過程中觀測、實(shí)驗(yàn)、假說和邏輯推理等方法都起了重要作用，下列敘述符合史實(shí)的是（）A.奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系B.洛倫茲根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說C.法拉第在對理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行分析后總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律D.楞次認(rèn)為磁場變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)出一種電場，叫感生電場2、如圖所示，點(diǎn)電荷＋4Q與＋Q分別固定在A、B兩點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)將AB連線三等分，現(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn)開始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子的重力，則該粒子在CD之間運(yùn)動(dòng)的速度大小v與時(shí)間t的關(guān)系圖象(如圖所示)可能是()A. B.C. D.3、如圖①②所示，在勻強(qiáng)磁場中，有兩個(gè)通電線圈處于如圖所示的位置，則A.從上往下俯視，①中的線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.從上往下俯視，①中的線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.從上往下俯視，②中的線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D.從上往下俯視，②中的線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)4、在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)電路穩(wěn)定后，與滑片移動(dòng)前比較（）A.電阻R0兩端電壓變大B.電容器C上的電荷量不變C.電源消耗的總功率變小D.燈泡L變亮5、由我國自主建造的天宮空間站將于2022年投入運(yùn)行，屆時(shí)可以在完全失重的環(huán)境下開展系列科學(xué)研究。若飛船質(zhì)量為2.0×103kg，飛船推進(jìn)器的推力F為500N，飛船與空間站對接后，推進(jìn)器工作10s，飛船和空間站的速度增加0.05m/s，則（）A.對接前應(yīng)使飛船和空間站處于同一軌道B.推進(jìn)過程中，飛船對空間站的力大于空間站對飛船的力C.空間站的質(zhì)量為105kgD.飛船對空間站的推力為490N6、若在某行星和地球上相對于各自水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們在水平方向運(yùn)動(dòng)的距離之比為。已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為，由此可知，該行星的半徑為（）A. B.C. D.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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在方向垂直三角形所在平面向外的勻強(qiáng)磁場，直角邊bc長度為L．三個(gè)完全相同的帶正電的粒子1、2、3，分別從b點(diǎn)沿bc方向以速率v1、v2、v3射入磁場，在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2、t3，且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1、r2、r3．不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用．下列關(guān)系式一定成立的是A.v1=v2 B.v2＜v3C. D.8、如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放罝。小磁塊先后在管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)B.在P中下落過程中機(jī)械能減小C.在P中的下落時(shí)間比在Q中的長D.落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大9、如圖所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況，下列說法正確的是A.陰影部分的面積表示電源輸出功率B.陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率C.當(dāng)滿足時(shí)，電源的輸出功率最大D.當(dāng)滿足時(shí)，電源效率小于50％10、在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中，部分未發(fā)火的炸藥殘留在爆破孔內(nèi)，很容易發(fā)生人員傷亡事故．為此，科學(xué)家制造了一種專門的磁性炸藥，在磁性炸藥制造過程中摻入了10%的磁性材料——鋇鐵氧體，然后放入磁化機(jī)磁化．使用磁性炸藥一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不發(fā)火的情況可用磁性探測器測出未發(fā)火的炸藥.已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400℃，炸藥的爆炸溫度約2240℃~3100℃,一般炸藥引爆溫度最高為140℃左右.以上材料表明()A.磁性材料在低溫下容易被磁化B.磁性材料在低溫下容易被消磁C.磁性材料在高溫下容易被磁化D.磁性材料在高溫下容易被消磁三、實(shí)驗(yàn)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）如圖連接好實(shí)驗(yàn)電路并檢查無誤后，閉合開關(guān)瞬間，觀察到電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明線圈______（選A或B）中有了感應(yīng)電流。開關(guān)閉合后，還進(jìn)行了其他幾項(xiàng)操作嘗試，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，請寫出一項(xiàng)可能的操作：________________________12．（12分）如圖所示，矩形線圈一邊長為d，另一邊長為a，電阻為R，當(dāng)它以速度V勻速穿過寬度為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場過程中，若L<d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________；若L>d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________四、計(jì)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）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(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16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(dòng)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．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15．（12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(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.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，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L

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、A【解析】A.奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)揭示了電和磁之間存在聯(lián)系，故A項(xiàng)符合題意.B.安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說，故B項(xiàng)不合題意.C.法拉第電磁感應(yīng)定律是由紐曼、韋伯在對理論和實(shí)驗(yàn)資料進(jìn)行嚴(yán)格分析后總結(jié)出的規(guī)律，故C項(xiàng)不合題意.D.麥克斯韋認(rèn)為磁場變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)一種電場，這種電場與靜電場不同，它不是由電荷產(chǎn)生的，叫感生電場，故D項(xiàng)不合題意.2、B【解析】根據(jù)點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式分析得到D點(diǎn)的場強(qiáng)為零。A．從C到D場強(qiáng)減小，粒子的加速度減小，不可能做勻減速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．若粒子的初速度較大，粒子在CD間做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度仍沒有減小到零，通過D點(diǎn)后加速向B運(yùn)動(dòng)，因此在CD間只是減速運(yùn)動(dòng)，B正確；CD．若粒子的初速度較小，粒子在CD間先向右做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，速度減到零后向左做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的圖像是對稱的，并且最小速度減小到零，CD錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】根據(jù)圖①所示，由左手定則可知，線圈各邊所示安培力都在線圈所在平面內(nèi)，線圈不會(huì)繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；根據(jù)圖②所示，由左手定則可知，線圈左、右兩邊所受安培力分別垂直與紙面向外和向里，線圈會(huì)繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從上往下俯視，②中的線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤，D正確．故選D考點(diǎn)：電磁感應(yīng)；左手定則【名師點(diǎn)睛】本題考查了判斷線圈是否會(huì)繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)用左手定則判斷出線圈所受安培力方向即可正確解題4、D【解析】根據(jù)P移動(dòng)的方向先判斷出滑動(dòng)變阻器電阻值的變化，然后根據(jù)外電路總電阻的變化，分析電壓的變化關(guān)系．根據(jù)歐姆定律分析電流的變化．根據(jù)Q=CU分析電容器帶電量的變化；【詳解】由圖可知，L與滑動(dòng)變阻器R為串聯(lián)關(guān)系；電容器與R0串聯(lián)后并聯(lián)在它們兩端，且穩(wěn)定時(shí)R0兩端的電壓為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)滑片向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，總電阻減??；則由閉合電路歐姆定律可知，總電流變大，燈泡變亮；根據(jù)P=IE可知電源消耗的總功率變大；總電流變大，路端電壓減小，則電容器上的電壓變小，由Q=CU可知，電容器C上的電荷量減??；故BC錯(cuò)誤；故D正確；故選D5、D【解析】A．根據(jù)衛(wèi)星變軌知識可知，飛船和空間站處于同一軌道上，飛船加速，將做離心運(yùn)動(dòng)，到高軌道上，不能對接，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第三定律可知，飛船對空間站的力與空間站對飛船的力是相互作用力，等大反向，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)量定理可知：代入數(shù)據(jù)解得空間站的質(zhì)量為：M＝9.8×104kg故C錯(cuò)誤；D．對空間站，根據(jù)動(dòng)量定理得：M△v＝F′t解得飛船對空間站的推力為490N，故D正確。故選D。6、C【解析】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有聯(lián)立解得兩種情況下，拋出的速率相同，高度相同，所以有根據(jù)行星表面處萬有引力等于重力可得故有解得C正確，ABD錯(cuò)誤；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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】三個(gè)相同的帶電粒子以不同速度沿同一方向進(jìn)入三角形磁場區(qū)域，由半徑公式，則速度較大的帶電粒子進(jìn)入磁場時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大，而再由帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T，可知第一、二兩種粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)角度相同為90°，而第三個(gè)粒子偏轉(zhuǎn)60°，打在ac邊上，畫出其運(yùn)動(dòng)軌跡，由偏轉(zhuǎn)角度求出半徑【詳解】根據(jù)題設(shè)條件，三個(gè)相同的帶電粒子從b點(diǎn)沿bc方向以不同速度進(jìn)入三角形磁場區(qū)域，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛侖茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，粒子軌道半徑與速度成正比，又因?yàn)槿齻€(gè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為t1：t2：t3=3：3：2，顯然它們在磁場中的偏轉(zhuǎn)角度之比為3：3：2．即粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，軌跡如圖所示：粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，粒子3的速度比1、2的速度大，粒子2的速度大于粒子1的速度，故A錯(cuò)誤，B正確；對速度為v1和v2的粒子，其偏轉(zhuǎn)角度均為90°，由幾何關(guān)系可知r1<L，對速度為v3的粒子偏轉(zhuǎn)60°，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系知：r3×sin60°=L，解得：，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD【點(diǎn)睛】三個(gè)相同的粒子以不同速度沿相同方向進(jìn)入三角形磁場區(qū)域，由于半徑不同，再加上在磁場中的時(shí)間之比就能確定三個(gè)粒子偏轉(zhuǎn)角之比，再綜合磁場區(qū)域與粒子通過直線邊界的對稱性，從而確定三個(gè)粒子打在磁場邊界的位置，從而可以比較速度大小，也能求出半徑關(guān)系8、BC【解析】A．當(dāng)小磁塊在光滑的銅管P下落時(shí)，由于穿過銅管的磁通量變化，導(dǎo)致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生安培阻力，運(yùn)動(dòng)不是自由落體運(yùn)動(dòng)，而對于塑料管內(nèi)小磁塊沒有任何阻力，在做自由落體運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。

B．由A選項(xiàng)分析可知，在銅管的小磁塊機(jī)械能不守恒，克服安培力做功，機(jī)械能減小，而在塑料管的小磁塊機(jī)械能守恒，故B正確。

C．在銅管中小磁塊受到安培阻力，則在P中的下落時(shí)間比在Q中的長，故C正確。

D．根據(jù)動(dòng)能定理可知，因安培阻力導(dǎo)致產(chǎn)生熱量，則至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的小，故D錯(cuò)誤。故選BC。9、AC【解析】AB．陰影部分的面積為路端電壓與電流的乘積，為電源的輸出功率，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)滿足α=β時(shí)，內(nèi)外阻相等，輸出功率最大，但電源的效率為50%，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10、AD【解析】AB.由安培分子電流假說可知，低溫情況下，分子運(yùn)動(dòng)不劇烈，在外磁場的作用下，分子環(huán)形電流的磁極趨向基本一致，因而易被磁化，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤.CD.高溫時(shí)，分子劇烈運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致趨向基本一致的分子環(huán)形電流的磁極趨向重新變得雜亂無章，進(jìn)而達(dá)到消磁目的，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.三、實(shí)驗(yàn)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.B②.將滑動(dòng)變阻器的滑片快速滑動(dòng)；將線圈A（或鐵芯）快速抽出；斷開開關(guān)的瞬間【解析】[1]閉合開關(guān)的瞬間，穿過B線圈的磁通量發(fā)生變化，故線圈B中有感應(yīng)電流；[2]根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化。所以要想是電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則還可以采取的措施為：將線圈A(或鐵芯)快速抽出；斷開開關(guān)的瞬間；將滑動(dòng)變阻器的滑片快速滑動(dòng)。12、①.②.③.④.【解析】根據(jù)公式E=Blv求出線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢，由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，即可由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的電能，由q=It求解電量【詳解】線圈進(jìn)入磁場的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=Bav，由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流：，如果：L<d，由焦耳定律得，線圈產(chǎn)生的電能為：，通過導(dǎo)體截面的電荷量為；如