甘肅省蘭州五十一中2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末監(jiān)測模擬試題含解析

甘肅省蘭州五十一中2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末監(jiān)測模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、關(guān)于同一電場的電場線，下列表述正確的是A.電場線是客觀存在的 B.電場線越密，電場強(qiáng)度越小C.沿著電場線方向，電勢越來越低 D.電荷在沿電場線方向移動時，電勢能減小2、發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)（如圖所示）。則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時，以下說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度等于在軌道1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時的加速度3、據(jù)國外某媒體報道，科學(xué)家發(fā)明了一種新型超級電容器，能讓手機(jī)幾分鐘內(nèi)充滿電．某同學(xué)假日登山途中用該種電容器給手機(jī)電池充電，下列說法正確的是A.該電容器給手機(jī)電池充電時，電容器的電容變大B.該電容器給手機(jī)電池充電時，電容器存儲的電能變少C.該電容器給手機(jī)電池充電時，電容器所帶的電荷量可能不變D.充電結(jié)束后,電容器不帶電,電容器的電容為零4、兩個初速度大小相同的同種離子a和b，從O點(diǎn)沿垂直磁場方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后打到屏P上．不計重力，下列說法不正確的有A.a、b均帶正電B.a在磁場中飛行的時間比b的短C.a在磁場中飛行的路程比b的長D.a在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近5、光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖，拋物線的方程為y＝x2，其下半部分處在一個水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是y＝a的直線(如圖中的虛線所示)．一個小金屬塊從拋物線上y＝b(b>a)處以速度v沿拋物線向上滑，假設(shè)拋物線足夠長，則金屬塊在曲面上滑動的過程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是()A.mgbB.mv2＋mgbC.mg(b－a)D.mg(b－a)＋mv26、某交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈共有50匝，在磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，通過線圈的磁通量隨時間變化如圖所示，則下述正確的是（）①產(chǎn)生的交變電動勢按正弦規(guī)律變化②交變電動勢的最大值為2000πV③交變電動勢的頻率為100Hz④在1s內(nèi)，電流方向改變100次A.只有①正確 B.只有②③正確C.只有②④正確 D.只有③正確二、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、如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場．在該區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球．O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，b、O、d三點(diǎn)在同一水平線上．已知小球所受電場力與重力大小相等．現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是（）A.小球能越過d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動B.當(dāng)小球運(yùn)動到d點(diǎn)時，不受洛倫茲力C.小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，重力勢能減小，電勢能減小D.小球從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)的過程中，經(jīng)過弧中點(diǎn)時速度最大8、如圖所示，一個質(zhì)量m＝0.1g，電荷量q＝4×10－4C帶正電的小環(huán)，套在足夠長的絕緣直棒上，可以沿棒上下滑動．將棒置于正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場內(nèi)，E＝10N/C，B＝0.5T．小環(huán)與棒之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2．取g＝10m/s2，小環(huán)電荷量不變．小環(huán)從靜止沿棒豎直下落，則()A.小環(huán)的加速度一直減小 B.小環(huán)的機(jī)械能一直減小C.小環(huán)的最大加速度為2m/s2 D.小環(huán)的最大速度為4m/s9、如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的電路圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，用戶得到的功率為P。已知升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)分別為、，電流分別為、，電壓分別為、，輸電線的總電阻為R，則下列關(guān)系正確的是A.B.C.D.10、某正弦式交流電的方向在1s內(nèi)改變100次，則周期T和頻率f分別是（）A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=50Hz D.f=100Hz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）在研究性課題的研究中，某課題小組收集了手機(jī)的電池以及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線圈等電子器件?，F(xiàn)從這些材料中選取兩個待測元件來進(jìn)行研究，一是電阻Rx（約為2k），二是手機(jī)中常用的鋰電池（電動勢E標(biāo)稱值為3.4V，允許最大放電電流為100mA）。在操作臺上還準(zhǔn)備了如下實驗器材：A.電壓表V（量程4V，內(nèi)阻RV約為10k）B.電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻RA1約為5）C.電流表A2（量程2mA，內(nèi)阻RA2約為50）D.滑動變阻器R（0~40，額定電流1A）E.電阻箱R0（0~9999）F.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干（1）為了測定電阻Rx阻值，小組的一位成員，設(shè)計了如圖甲所示的電路原理圖，電源用待測的鋰電池，則電流表應(yīng)該選用_______（選填“A1”或“A2”）；他用電壓表的讀數(shù)除以電流表的讀數(shù)作為Rx的測量值，則測量值______真實值（填“大于”或“小于”）（2）小組的另一位成員，設(shè)計了如圖乙的電路原理圖來測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。在實驗中，他多次改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，畫出—圖像為一條直線，則該圖像的函數(shù)表達(dá)式為：__________，由圖可知該電池的電動勢E=____V。12．（12分）（1）測干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗，為了盡量減小實驗誤差．在如下圖所示的四個實驗電路中應(yīng)選用________（2）選好電路后,由于電流表和電壓表內(nèi)電阻對電路的影響,所測得電動勢將________．(選填“偏大”，“偏小”，“不變”）（3）根據(jù)實驗測得的一系列數(shù)據(jù)，畫出U-I圖（如圖丙所示），則被測干電池的電動勢為________V，電池的內(nèi)阻為________Ω．（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（4）這種用圖象法處理數(shù)據(jù)是為了減少________.(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)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）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，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，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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】A．電場是客觀存在的,而電場線是假想的,A錯.B．電場線越密的地方電場越大B錯.C．沿著電場線的方向電勢逐漸降低C對.D．負(fù)電荷沿著電場線方向移動時電場力做負(fù)功電勢能增加D錯2、D【解析】AB．衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動時，由萬有引力提供向心力，則有可得，則知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，角速度和線速度越小，所以衛(wèi)星在軌道3上的角速度和線速度均比在軌道1上的小，故AB錯誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律得得則知衛(wèi)星經(jīng)過同一點(diǎn)時加速度一定，則衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過點(diǎn)時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過點(diǎn)時的加速度，衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過點(diǎn)時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過點(diǎn)時的加速度，故D正確，C錯誤。故選D。3、B【解析】電容是描述電容器的容納電荷的本領(lǐng)大小的物理量，與電容器的電壓及電量無關(guān)，故AD錯誤；當(dāng)該電容器給手機(jī)電池充電時，電容器存儲的電荷量減小，則電能變少，故B正確，C錯誤。故選B。4、B【解析】a、b粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示A．粒子a、b都向下運(yùn)動，由左手定則可知，a、b均帶正電，故A正確；BC．由洛倫茲力提供向心力有得可知，兩粒子半徑相等，根據(jù)上圖中兩粒子運(yùn)動軌跡可知a粒子運(yùn)動軌跡長度大于b粒子運(yùn)動軌跡長度，運(yùn)動時間a在磁場中飛行的時間比b的長，故B錯誤，C正確；D．根據(jù)運(yùn)動軌跡可知，在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離a比b的近，故D正確。故選B。5、D【解析】圓環(huán)最終在y=a以下來回擺動，以y=b（b＞a）處為初位置，y=a處為末位置，知末位置速度為零，在整個過程中，重力勢能減小，動能減小，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒得，Q=mg（b-a）+mv2．故D正確，ABC錯誤6、C【解析】交變電流產(chǎn)生過程中，線圈在中性面上時，穿過線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動勢最小，線圈與中性面垂直時，通過的磁通量最小，電動勢為大；結(jié)合Φ-t圖象分析答題【詳解】①t=0時刻磁通量為0，則此時線圈與B平行，則交變電流按余弦規(guī)律變化，則①錯誤；②Em=NBSω=NBS?=50×0.4×=2000π(V)，則②正確；③由圖知周期為T=0.02，則f=1/T=50Hz，則③錯誤；④一個周期電流方向改變2次，則1s內(nèi)改變100次，則④錯誤，故C正確，ABD錯誤；故選C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、BCD【解析】AB、電場力與重力大小相等,則二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故類似于新的重力,所以ad弧的中點(diǎn)相當(dāng)于平時豎直平面圓環(huán)的“最高點(diǎn)”．關(guān)于圓心對稱的位置(即bc弧的中點(diǎn))就是“最低點(diǎn)”，速度最大；由于a、d兩點(diǎn)關(guān)于新的最高點(diǎn)對稱，若從a點(diǎn)靜止釋放，最高運(yùn)動到d點(diǎn)，即當(dāng)小球運(yùn)動到d點(diǎn)時，速度為零，故不受洛倫茲力；故A錯誤，B正確；C.由于d、b等高，故小球從d點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中，重力勢能不變，電場力做正功，電勢能減小，故C正確；D.由于等效重力指向左下方45°，故弧bc中點(diǎn)是等效最低點(diǎn)，故小球從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)的過程中，經(jīng)過弧bc中點(diǎn)時速度最大，故D正確；故選BCD8、BC【解析】對小環(huán)進(jìn)行受力分析，再根據(jù)各力的變化，可以找出合力及加速度的變化；即可以找出小環(huán)最大速度及最大加速度的狀態(tài)【詳解】小環(huán)靜止時只受電場力、重力及摩擦力，電場力水平向右，摩擦力豎直向上；開始時，小環(huán)的加速度應(yīng)為，小環(huán)速度將增大，產(chǎn)生洛侖茲力，由左手定則可知，洛侖茲力向右，故水平方向合力將逐漸變大，摩擦力變大，故加速度減小；當(dāng)摩擦力等于重力時，加速度為零，此時速度最大，則mg=μ(qvB+qE)，解得v=5m/s，以后圓環(huán)將以5m/s的最大速度做勻速運(yùn)動，開始時的加速度最大，最大值為2m/s2，則C正確，AD錯誤；小環(huán)下落過程中，摩擦力一直做功，機(jī)械能減小，選項B正確；故選BC.【點(diǎn)睛】本題要注意分析帶電小環(huán)的運(yùn)動過程，屬于牛頓第二定律的動態(tài)應(yīng)用與電磁場結(jié)合的題目，此類問題要求能準(zhǔn)確找出物體的運(yùn)動過程，并能分析各力的變化，對學(xué)生要求較高．同時注意因速度的變化，導(dǎo)致洛倫茲力變化，從而使合力發(fā)生變化，最終導(dǎo)致加速度發(fā)生變化9、BD【解析】A．升壓變壓器原線圈的電流，P1應(yīng)該是發(fā)電機(jī)的輸出功率，由于輸電線的功率損失，所以P1＞P，故A錯誤；B．理想變壓器的輸出功率等于輸入功率，即故B正確；C．U2不是輸電線電阻R兩端的電壓，故C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知故D正確。故選BD。10、BC【解析】交變電流在一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次，周期與頻率互為倒數(shù)【詳解】交變電流在一個周期內(nèi)方向改變兩次，1s內(nèi)電流的方向改變100次，知經(jīng)歷了50個周期，則，頻率，故BC正確，AD錯誤三、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.A2②.大于③.④.3.3【解析】（1）[1]根據(jù)所測量的未知電阻的阻值約為2千歐，電動勢E標(biāo)稱值為3.4V，所以電阻中電流最大約為1.7mA，因此電流表選A2。[2]由于電流表的分壓，可知被測電壓偏大，根據(jù)歐姆定律可知，電阻的測量值大于真實值。（2）[3][4]根據(jù)閉合電路歐姆定律，結(jié)合實驗電路有根據(jù)圖像可知，縱截距表示電動勢的倒數(shù)，所以電源電動勢為。12、①.(1).丙②.(2).偏?、?(3).1.45(1.44—1.46均給分)④.0.70（0.67—0.72均給分）⑤.(4).偶然誤差【解析】明確實驗原理，從而確定實驗電路圖，并根據(jù)電路的分析可得出電動勢的誤差情況；根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析，從而確定電動勢和內(nèi)電阻的大?。脠D象法處理數(shù)據(jù)是為了減少偶然誤差【詳解】（1）本實驗中需要測量多組路端電壓和干路電流，所以必須用到滑動變阻器；同時因電流表內(nèi)阻不能忽略，為了減小內(nèi)阻的測量誤差，電流表應(yīng)采用相對電源的外接法；故應(yīng)選擇丙電路圖；（2）丙圖中由于電壓表的分流，導(dǎo)致電流表測量值小于真實值；而電壓值的示數(shù)是準(zhǔn)確的，故U-I圖象將向下移動，故電源的電動勢將小于真實值；（3）根據(jù)U=E-Ir可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動勢，故E=1.45V；圖象的斜率表示內(nèi)阻，故（4）這種用圖象法處理數(shù)