2023-2024學(xué)年新疆烏魯木齊市第四中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年新疆烏魯木齊市第四中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、真空中有甲乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距r時(shí)的靜電力為若保持兩者間距不變，使甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍，乙的電荷量變?yōu)樵瓉淼谋?，則它們之間的靜電力變?yōu)锳. B.C. D.2、有一大小和方向隨時(shí)間變化的電流如圖所示，周期為，當(dāng)通過一阻值的電阻時(shí)，電阻兩端電壓的有效值為（）A.B.C.D.3、如圖，質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B用絕緣細(xì)線懸掛，處于固定的帶電體A產(chǎn)生的電場中，A可視為點(diǎn)電荷，B為試探電荷．當(dāng)小球B靜止時(shí)，A、B等高，細(xì)線偏離豎直方向的夾角為θ．已知重力加速度為g．則點(diǎn)電荷A在B處所產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為（）A. B.C. D.4、如圖所示，將一個(gè)鋁框放在蹄形磁鐵的兩個(gè)磁極間，鋁框可以繞豎直軸線OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng)．轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵發(fā)現(xiàn)原來靜止的鋁框也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)．下列說法正確的是A.鋁框與磁極轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反B.勻速或加速轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵，鋁框都比磁極轉(zhuǎn)動(dòng)慢C.鋁框是因?yàn)榇盆F吸引鋁質(zhì)材料而轉(zhuǎn)動(dòng)的D.鋁框中沒有電流5、如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．如果讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A.0 B.C. D.2B06、如圖所示，L1和L2為直流電阻可忽略的電感線圈。A1、A2和A3分別為三個(gè)相同的小燈泡。下列說法正確的是（）A.圖甲中，閉合S1瞬間和斷開S1瞬間，通過A1的電流方向不同B.圖甲中，閉合S1，隨著電路穩(wěn)定后，A1會(huì)再次亮起C.圖乙中，斷開S2瞬間，燈A3立刻熄滅D.圖乙中，斷開S2瞬間，燈A2立刻熄滅二、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，有一半圓弧光滑軌道，半徑為R，在與圓心等高的位置靜止放置一個(gè)帶正電的小球A，其質(zhì)量為m，MN之間有一個(gè)方向水平向左的勻強(qiáng)電場，讓小球A自由滾下進(jìn)入勻強(qiáng)電場區(qū)域，水平面也是光滑的，下列說法正確的是()A.小球一定能穿過MN區(qū)域繼續(xù)運(yùn)動(dòng)B.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點(diǎn)C.如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，電場力做的功為-mgRD.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，只要電場強(qiáng)度足夠大，小球可以到達(dá)P點(diǎn)，且到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大于等于8、如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為l1，ad邊的邊長為l2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()A.線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢為2nBl2ωC.穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化率最大D.線圈ad邊所受安培力的大小為9、如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下列結(jié)論正確的是（）A.電源的電動(dòng)勢為6.0V B.電源的內(nèi)阻為12ΩC.電源的短路電流為0.6A D.電流為0.2A時(shí)的外電路的電阻是28Ω10、如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m，阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd，用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)左右擺動(dòng)．金屬線框從圖示位置的右側(cè)某一位置由靜止釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則下列說法中正確的是（）A.穿過線框中磁通量先變小后變大B.穿過線框中磁通量先變大后變小C.線框中感應(yīng)電流的方向先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD.線框中感應(yīng)電流的方向是d→c→b→a→d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）現(xiàn)在要測量一段電阻絲的電阻率ρ，電阻絲的阻值Rx≈0.5Ω，允許通過的最大電流為0.5A?，F(xiàn)提供如下器材：(1)下面四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的“測量部分”的電路，你認(rèn)為合理的是________。(2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”)，并采用________接法。(3)根據(jù)你在(1)、(2)中的選擇，在圖中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接________。(4)實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測得拉直后電阻絲的長度為L，直徑為D，則待測電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ＝________。(5)用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖所示，則該電阻絲的直徑D＝________mm。12．（12分）為了測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有下列器材：A．6.3V蓄電池；B．干電池一節(jié)；C．電壓表V(0～3V～15V，內(nèi)阻約為3kΩ，15kΩ)；D．電流表A(0～0.6A～3A，內(nèi)阻約為10Ω，2Ω)；E．電流表G(滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg＝10Ω)；F．變壓器G．滑動(dòng)變阻器(0～20Ω)；H．滑動(dòng)變阻器(0～1000Ω)；I．電阻箱(0～9999Ω)；J．開關(guān)、導(dǎo)線（1）用電流表和電壓表測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)選用的變阻器是________(用代號(hào)回答)（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，用筆畫線代替導(dǎo)線在圖上連線__________（3）某次實(shí)驗(yàn)記錄如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電流表示數(shù)/A0.240.500.701.101.50電壓表示數(shù)/V1.301.100.950.600.30根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上畫出U－I圖線_______，由圖可求得E＝________V，r＝________Ω.（4）用你設(shè)計(jì)的電路做實(shí)驗(yàn)，測得的電動(dòng)勢與電池電動(dòng)勢的真實(shí)值相比________(填偏大、偏小或相等)；測得的內(nèi)阻與電池內(nèi)阻的真實(shí)值相比________(填偏大、偏小或相等)（5）如果實(shí)驗(yàn)中電壓表壞了，選用其他器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請畫出相應(yīng)的電路圖_________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L15．（12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?。唬?）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、A【解析】由庫侖定律可得變化后的靜電力【詳解】設(shè)甲的電荷量為Q，乙的電荷量為q．變化前靜電力為：，變化后靜電力為：，故選A.2、B【解析】由有效值的定義可得：，代入數(shù)據(jù)得：，解得：，故選B.3、D【解析】小球處于平衡狀態(tài)，受力如圖：根據(jù)合成法，知電場力：F=mgtanθ解得：E==ABC.由上計(jì)算可知，ABC錯(cuò)誤；D.由上計(jì)算可知，D正確4、B【解析】本題考查楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，根據(jù)感應(yīng)電流的磁通量總阻礙引起感應(yīng)電流的磁場變化，從而引起電磁驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)象進(jìn)行分析即可；【詳解】AB．由于磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致鋁框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，為阻礙磁通量增加，則導(dǎo)致鋁框與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但鋁框都比磁極轉(zhuǎn)動(dòng)慢，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵時(shí)，導(dǎo)致鋁框的磁通量發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，而使鋁框內(nèi)受到安培力而轉(zhuǎn)動(dòng)，故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤5、C【解析】在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，如下圖所示：由此可知，外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，即B1=B0；依據(jù)幾何關(guān)系，及三角知識(shí)，則有：BPcos30°=B0；解得P或Q通電導(dǎo)線在a處的磁場大小為BP=B0；當(dāng)P中的電流反向，其他條件不變，再依據(jù)幾何關(guān)系，及三角知識(shí)，則有：B2=B0；因外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，磁場大小為B0；最后由矢量的合成法則，那么a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=，故C正確，ABD錯(cuò)誤6、A【解析】A．圖甲中，閉合電鍵的瞬間，流過燈泡A1的電流的方向向右；L1的為自感系數(shù)很大的自感線圈，則斷開電鍵的瞬間，自感電動(dòng)勢將阻礙其電流的減小，所以流過L1的電流方向不變，所以流過燈泡A1的電流的方向與開始時(shí)是相反的，故A正確；B．圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，燈泡A1短路，無電流，故B錯(cuò)誤；CD．圖乙中，閉合S2電路中的電流穩(wěn)定后兩個(gè)燈泡都亮，斷開S2瞬間，L2對(duì)電流減小有阻礙作用，此時(shí)L2與兩個(gè)燈泡以及滑動(dòng)變阻器組成閉合回路，所以A2、A3電流都逐漸減小，燈泡逐漸變暗，故CD錯(cuò)誤。故選A。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、BC【解析】A．由于電場強(qiáng)度的大小不知，小球可能能穿過MN區(qū)域，也可能不能穿過MN區(qū)域，故A錯(cuò)誤；B．如果小球不能穿過MN區(qū)域，小球在運(yùn)動(dòng)的過程中，無能量損失，一定能回到出發(fā)點(diǎn)，故B正確；C．如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，根據(jù)動(dòng)能定理有：可得電場力做的功為-mgR，故C正確；D．如果小球不能穿過MN區(qū)域，根據(jù)能量守恒可知小球只能夠回到出發(fā)點(diǎn)，無法運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，故D錯(cuò)誤故選BC。8、CD【解析】根據(jù)右手定則，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba，故A錯(cuò)；當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢應(yīng)為最大值Em=nBl1l2ω，此時(shí)，穿過線圈磁通量隨時(shí)間的變化率最大，B錯(cuò)，C對(duì)；線圈ad邊所受安培力的大小，D對(duì)II卷9、AD【解析】A．根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得由圖可知直線與y軸截距電源電動(dòng)勢，即，故A正確；B．圖像中縱軸的起點(diǎn)不是原點(diǎn)，電源內(nèi)阻為直線斜率的絕對(duì)值，即故B錯(cuò)誤；C．電源短路時(shí)外電阻為零，因此短路電流故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)，外電阻的阻值代入數(shù)據(jù)解得可解得，故D正確。故選AD。10、AD【解析】AB.由靜止釋放到最低點(diǎn)過程中，磁通量減小，且磁場方向向上，由最低點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)的過程中，穿過線框的磁通量增大，故A正確，B錯(cuò)誤；CD.由靜止釋放到最低點(diǎn)過程中，磁通量減小，且磁場方向向上，由楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場也向上，再由右手螺旋定則可知，感應(yīng)電流的方向：d→c→b→a→d；同理，當(dāng)繼續(xù)向左擺動(dòng)過程中，向上的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，電流方向是d→c→b→a→d；故C錯(cuò)誤，D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.C②.R1③.分壓④.見解析圖⑤.⑥.1.205(±0.002)【解析】(1)電阻絲Rx兩端的最大電壓U＝IRx＝0.25V比電壓表量程小得多，需要串聯(lián)一分壓電阻，即串聯(lián)一標(biāo)準(zhǔn)電阻R0，此時(shí)R0＋Rx<電流表采用外接法，選項(xiàng)C正確。(2)滑動(dòng)變阻器若選用R2或采用限流接法，調(diào)控范圍小，應(yīng)選擇R1，并采用分壓接法。(3)根據(jù)測量電路圖和滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，實(shí)物連線如圖所示。(4)待測電阻由電阻定律得聯(lián)立解得12、①.G②.如圖所示：③.如圖所示：④.1.50⑤.0.80⑥.偏小⑦.偏?、?如圖所示：或【解析】實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的較小阻值的滑線變阻器，有利于電流的變化和表的讀數(shù)；在實(shí)物圖中先連接其中一個(gè)支路，再并聯(lián)另一支路，注意實(shí)物圖的連接注意事項(xiàng)；在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動(dòng)勢，直線的斜率代表的是電源的內(nèi)阻的大?。弧驹斀狻浚?）滑動(dòng)變阻器作限流用，電路中的電流應(yīng)較大，故滑動(dòng)變阻器用阻值小的即可滿足實(shí)驗(yàn)要求，故變阻器選G正確；（2）滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，電源的內(nèi)阻是比較小的，為了減小誤差，相對(duì)電源，安培表采用外接法，如圖所示：（3）描點(diǎn)作圖如圖所示：圖線與縱軸的交點(diǎn)即為電源的電動(dòng)勢電池內(nèi)阻；（4）因該接法中由于電壓表的分流而導(dǎo)致電流表示數(shù)偏小，但電壓表是準(zhǔn)確的，故圖象比真實(shí)圖象要向上偏，同時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表的分流是可以忽略的，故短路電流是準(zhǔn)確的，故圖象與橫軸的交點(diǎn)不變，故所測電動(dòng)勢小于真實(shí)值，內(nèi)阻也小于真實(shí)值，即測得的電動(dòng)勢和內(nèi)阻都偏?。唬?）如果實(shí)驗(yàn)中電壓表壞了，將電流表G和電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表，運(yùn)用伏安法原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可以直接將電阻箱和安培表串聯(lián)運(yùn)用安阻法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖所示：或【點(diǎn)睛】本題考查測定電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理，要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義，在計(jì)算電源的內(nèi)阻的時(shí)候，一定要