山西省太原市山西大學附中2023年物理高二上期末調(diào)研模擬試題含解析

山西省太原市山西大學附中2023年物理高二上期末調(diào)研模擬試題注意事項1．考生要認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，在傾角為α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導線．當通以電流I時，欲使導體靜止在斜面上，外加勻強磁場B的大小和方向應是（）A.,方向垂直斜面向上B.,方向垂直斜面向下C.,方向垂直向下D.,方向水平向右2、在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶電量為、質(zhì)量為的帶電球體，管道半徑略大于球體半徑。整個管道處于磁感應強度為的水平勻強磁場中，磁感應強度方向與管道垂直。現(xiàn)給帶電球體一個水平速度，則在整個運動過程中，帶電球體克服摩擦力所做的功不可能為A. B.C.[] D.[]3、一根長為0.1m、電流為1A的通電導線，在磁場中某處受到的磁場力大小為0.4N，則該處的磁感應強度（）A.等于4T B.大于或等于4TC.小于或等于4T D.可能為零4、如圖是一名登山運動員攀登陡峭雪壁的情形，如果認為峭壁的平面是豎直的平面，冰面是光滑的，腿與峭壁面是垂直的，輕繩與壁面的夾角為30°，運動員重72kg。則輕繩給運動員的張力大小T為(g＝10m/s2)()A.360N B.360NC.1440N D.480N5、如圖所示，物塊P、Q疊放在水平地面上，保持靜止，則地面受到的彈力等于()A.Q的重力B.P對Q的壓力C.P、Q的重力之和D.P的重力加上Q對地面的壓力6、一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如圖所示．容器內(nèi)表面為等勢面，A、B為容器內(nèi)表面上的兩點，下列說法正確的是()A.小球帶負電B.小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低C.A點的電場強度比B點的小D.將同一試探電荷從A點沿不同路徑移到B點，電場力所做的功不同二、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、霍爾傳感器測量轉(zhuǎn)速的原理圖如圖所示，傳感器固定在圓盤附近，圓盤上固定4個小磁體．在a、b間輸入方向由a到b的恒定電流，圓盤轉(zhuǎn)動時，每當磁體經(jīng)過霍爾元件，傳感器c、d端輸出一個脈沖電壓，檢測單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)可得到圓盤的轉(zhuǎn)速．關(guān)于該測速傳感器，下列說法中正確的有A.圖示位置時刻c點電勢高于d點電勢 B.圓盤轉(zhuǎn)動越快，輸出脈動電壓峰值越高C.c、d端輸出脈沖電壓的頻率是圓盤轉(zhuǎn)速的4倍 D.增加小磁體個數(shù)，傳感器轉(zhuǎn)速測量更準確8、在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強電場。在電場中有一根長為2m的絕緣細線，一端固定在O點，另一端系質(zhì)量為0.04kg、帶電荷量為3×10-5C的帶電小球（視為質(zhì)點），它靜止時細線與豎直方向成37°角，如圖所示。給小球一個初速度，讓小球恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，取小球在靜止時的位置為電勢能和重力勢能的零點，下列說法正確的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）()A.勻強電場的電場強度大小為1×104N/CB.小球的動能最小值為0.96JC.小球的機械能最小值為1.54JD.小球運動過程中的最大電勢能為0.96J9、關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學規(guī)律，下列說法中正確的是()A.當分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子距離的減小而增大B.沒有摩擦的理想熱機可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能C.在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強不為零D.對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱E.若氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，因此壓強必然增大10、兩根相距為足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細桿、與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為，每根桿的電阻均為，導軌電阻不計。整個裝置處于磁感應強度大小為，方向豎直向上的勻強磁場中。當桿在平行于水平導軌的拉力作用下以速度沿水平方向的導軌向右勻速運動時，桿正以速度沿豎直方向的導軌向下勻速運動，重力加速度為。則以下說法正確的是（）A.桿所受拉力的大小為B.桿所受拉力的大小為C.桿下落高度為的過程中，整個回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為D.桿水平運動位移為的過程中，整個回路中產(chǎn)生的總熱量為三、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）在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準(1)用螺旋測微器測量待測金屬絲的直徑，從圖中的示數(shù)可讀出該次測量金屬絲的直徑D為_______mm(2)用伏安法測量待測金屬絲接入電路部分的電阻Rx(約為5)，現(xiàn)有電池組(3V，內(nèi)阻1)、電壓表(0—3V，內(nèi)阻約3k)，開關(guān)和導線若干，以及下列儀器可供選擇：A．電流表(0—3A，內(nèi)阻約0.025)B．電流表(0—0.6A，內(nèi)阻約0.125)C．滑動變阻器(0—20，額定電流2A)D．滑動變阻器(0—200，額定電流1.5A)為了減小誤差及操作方便，在實驗中電流表應選用_______，滑動變阻器應選用_______(選填字母代號)(3)根據(jù)第(2)問中選擇的實驗儀器，應選擇圖中_______電路進行實驗(選填“甲”或“乙”)(4)若待測金屬絲接入電路部分的長度為l，直徑為D，電阻為Rx，計算金屬絲電阻率的表達式為ρ=____________(用已知字母表示)12．（12分）電磁波譜的排列是：無線電波、微波、_______________、可見光、紫外線、X射線、γ射線；可用來滅菌消毒的電磁波是____________；在探月工程中，從地球向“月兔號”月球車發(fā)指令，電磁波信號經(jīng)過__________s到達月球車。（已知地月表面距離約為3.84×108m）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的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)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(zhì)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(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L15．（12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(zhì)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

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、B【解析】通電導線在磁場中的受到安培力作用，由左手定則來確定安培力的方向，由平衡條件求出安培力大小，最后由安培力公式計算B的大小【詳解】A、外加勻強磁場的磁感應強度B的方向垂直斜面向上，則沿斜面向下的安培力、支持力與重力，無論B多大三個力的合力不可能為零，直導線不可能處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；B、外加勻強磁場磁感應強度B的方向垂直斜面向下，則沿斜面向上的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件：mgsinθ=BIL，則，故B正確；C、外加勻強磁場的磁感應強度B的方向豎直向上，則水平向右的安培力、支持力與重力，無論B多大三個力的合力不可能為零，直導線不可能處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；D、外加勻強磁場的磁感應強度B的方向水平向右，則受豎直向下的安培力三力作用下導線不會處于平衡，故D錯誤；故選B.【點睛】學會區(qū)分左手定則與右手定則，前者是判定安培力的方向，而后者是判定感應電流的方向2、D【解析】考查洛倫茲力，動能定理?！驹斀狻咳鐖D，受力分析：當速度較小時，洛倫茲力小于重力，受力分析如圖：由于摩擦力的作用，小球減速，洛倫茲力繼續(xù)減小，由：支持力增大，摩擦力增大，減速運動加速度增大，直到速度減為0，由動能定理：即帶電球體克服摩擦力所做的功為，B選項可能；當速度達到某個值，使洛倫茲力等于重力，受力分析如圖：即當：解得時，摩擦力為零，小球做勻速直線運動，帶電球體克服摩擦力所做的功為零，A選項可能；當速度較大時，洛倫茲力大于重力，受力分析如圖：由于摩擦力的作用，小球減速，洛倫茲力繼續(xù)減小，由：可知，壓力減小，當速度減小到時，摩擦力為0，不再減速，由動能定理：即帶電球體克服摩擦力所做的功：，C選項可能；所以四個選項中，不可能的是D選項。故選D。3、B【解析】當通電導線與磁場垂直時，磁感應強度是最小的，由F=BIL=B×1A×0.1m=0.4N，解得B=4T，故該處的磁感應強度一定大于或等于4T.A.等于4T，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.大于或等于4T，與結(jié)論相符，選項B正確；C.小于或等于4T，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.可能為零，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、D【解析】對運動員受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件，水平方向：N=Tsin30°豎直方向：Tcos30°=mg故細繩給人的張力為：故選D。5、C【解析】把PQ視為一整體，受重力、支持力，二力平衡，所以物體對地面的壓力等于P、Q的重力之和。故選C。6、C【解析】據(jù)電場線的疏密可判定電場強度的強弱；依據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的小球表面和容器表面的電勢高低；在同一等勢線上移送電荷時電場力做功為零【詳解】根據(jù)電場線分布可知，小球帶正電，選項A正確；據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，可知，小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的高，故B錯誤；依據(jù)電場線越疏，電場強度越弱，而電場線越密的，則電場強度越強，由圖可知，則A點的電場強度比B點的小，故C正確；因A、B在同一等勢面上，將檢驗電荷從A點沿不同路徑到B點，電場力所做的功相同，均為零，故D錯誤；故選C【點睛】本題考查電場線的疏密與電場強度的強弱的關(guān)系，掌握電場線的方向與電勢的高低的關(guān)系，理解電場線總垂直等勢面，注意同一等勢面上移送電荷時，電場力不做功二、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、CD【解析】A．霍爾元件中移動的是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，即c點，所以d點電勢高于c點，故A錯誤；B．最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬厚分別為a、b、c，有所以輸出脈動電壓峰與圓盤轉(zhuǎn)動快慢無關(guān)，故B錯誤；C．當小磁體靠近霍爾元件時，就是會產(chǎn)生一個脈沖電壓，因此c、d端輸出脈沖電壓的頻率是圓盤轉(zhuǎn)動頻率的4倍，即為轉(zhuǎn)速的4倍，故C正確；D．當增加小磁體個數(shù)，傳感器c、d端輸出一個脈沖電壓頻率變高，那么傳感器轉(zhuǎn)速測量更準確，故D正確。故選CD。8、ACD【解析】A．小球靜止時有解得，故A正確；B．將重力和電場力合成后的合力為，小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，其等效最高點為將繩反向延長與圓的交點，如圖所示，在等效最高點時動能最小，由F提供向心力可得故動能最小值為故B錯誤；C．電場力做負功最多時，機械能最小，故機械能最小的點為圓軌道最左邊的點，如圖中C點，從A到C，電場力做功為在A點時，小球的機械能為從A到B，由動能定理可得故小球在C位置的機械能為故C正確；D．小球在C位置時電勢能最大，故小球的最大電勢能為故D正確；故選ACD。9、ACD【解析】A．當分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子距離的減小而增大，符合客觀事實，故A正確；B．沒有摩擦的理想熱機，工作時尾氣會帶走一部分內(nèi)能，因此不會把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；C．氣體壓強是因為氣體分子頻繁的撞擊器壁產(chǎn)生的，在完全失重的情況下，氣體分子仍在運動撞擊器壁，氣體對容器壁的壓強不為零，故C正確；D．對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，由理想氣態(tài)方程可知氣體溫度一定升高，溫度升高，，體積增大，對外做功，，由熱力學第一定律可知那么它一定從外界吸熱，故D正確；E．氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，氣體分子總數(shù)不變，但是單位體積內(nèi)分子個數(shù)可能減少，壓強減小，故E錯誤。故選擇ACD選項。10、BD【解析】AB．a(chǎn)b桿切割磁感線時產(chǎn)生沿abdc方向的感應電流，大小為①cd桿中的感應電流方向為d→c，cd桿受到的安培力方向水平向右，大小為F安=BIL②cd桿向下勻速運動，有mg=μF安③解①②③式得，ab桿勻速運動的速度為④導體ab受到水平向左的安培力，由受力平衡得F=F安+μmg⑤由③⑤解得選項A錯誤，B正確C．設(shè)cd桿以v2速度向下運動h過程中，ab桿勻速運動了s距離，則整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功Q=F安s得選項C錯誤；D．a(chǎn)b桿水平運動位移為s的過程中，整個回路中產(chǎn)生的焦耳熱為ab桿摩擦生熱cd桿摩擦生熱則總熱量選項D正確；故選BD.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、①.0.396-0.399；②.B；③.C；④.甲；⑤.；【解析】(1)螺旋測微器固定刻度與可動刻度示數(shù)之和是螺旋測微器的示數(shù)；(2)根據(jù)最大電流選擇電流表，根據(jù)額定電流及金屬絲電阻選擇更接近的最大電阻；(3)根據(jù)金屬絲電阻較小選擇外接法；(4)根據(jù)直徑求得橫截面積，然后根據(jù)反解出電阻率【詳解】(1)由圖所示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0mm+39.8×0.01mm=0.398mm（0.396～0.399均正確）；(2)根據(jù)待測金屬絲接入電路部分的電阻Rx（約為5Ω），現(xiàn)有電池組3V，電路中電流約0.6A左右；為了減小誤差，在實驗中電流表應選用B；為了實驗時，滑動變阻器控制更靈敏，滑動變阻器的最大電阻應與金屬絲電阻接近，且變阻器額定電流比電路最大電流大，滑動變阻器應選用C；(3)由于待測的電阻阻值較小，故采用外接法，即應選擇圖2中甲電路進行實驗；(4)待測金屬絲接入電路部分的長度為l，直徑為D，故橫截面積，電阻為Rx，根據(jù)電阻定律可得：金屬絲電阻率的表達式為ρ＝【點睛】待測的電阻阻值較小時，電流表的分壓效果較明顯，故應選用外接法；待測的電阻阻值較大時，電壓表的分流效果較明顯，故應選用內(nèi)接法12、①.紅外線②.紫外線③.1.28【解析】考查電磁波譜