甘肅省武威市武威十八中2023年物理高二上期末調(diào)研模擬試題含解析

甘肅省武威市武威十八中2023年物理高二上期末調(diào)研模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。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。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，a和b帶電荷量相同，以相同動能從A點射入磁場，在勻強磁場中做圓周運動的半徑，則可知(重力不計)()A.兩粒子都帶正電，質(zhì)量比B.兩粒子都帶負電，質(zhì)量比C.兩粒子都帶正電，質(zhì)量比D.兩粒子都帶負電，質(zhì)量比2、如圖所示，兩平行、正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強磁場，一個帶正電粒子(重力可忽略不計)以初速度、沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后沿直線運動。若仍按上述方式將該帶電粒子射入兩板間，為使其向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中一定可行的是A.僅減小帶電粒子射入時的速度 B.僅減小兩金屬板所帶的電荷量C.僅減小粒子所帶電荷量 D.僅改變粒子的電性3、下列說法正確是（）A.海市蜃樓是光在空氣中發(fā)生折射和全反射形成的光學幻景B.電阻溫度計是利用電阻率幾乎不受溫度影響的材料制成的C.阻尼振動的振幅和頻率都越來越小D.防止共振現(xiàn)象時要盡量使驅(qū)動力的頻率與物體固有頻率一致4、下列物理量屬于矢量的是A.電勢 B.電勢能C.電功率 D.磁感應(yīng)強度5、如圖所示，虛線為勻強電場的等勢線，一個帶電小球以一定的速度射入該勻強電場后，運動軌跡如圖所示，已知小球受到的重力不能忽略，則下列有關(guān)說法中正確的是()A.小球在b點的動能一定大于小球在a點的動能B.若小球從a點向b點運動，則動能和電勢能的和一定增加C.若小球從b點向a點運動，則重力勢能和電勢能的和一定減小D.根據(jù)圖中信息不能確定小球在a、b兩點的電勢能大小6、如圖所示是氧氣在0℃和100℃兩種不同情況下，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系，下列說法錯誤的是()A.虛線曲線對應(yīng)的溫度為0℃B.100℃的氧氣速率大的分子比例較多C.0℃和100℃氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布特點D.在0℃和100℃兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積相等二、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，abcd為水平放置的平行“匸”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直與導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計。已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動金屬桿滑動過程中與導(dǎo)軌接觸良好。則下列說法中錯誤的是（）A.電路中感應(yīng)電動勢的大小為B.電路中感應(yīng)電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為D.金屬桿的熱功率為8、如圖所示，a、b、c是負點電荷所形成的電場中一條電場線上的三點，a、b間距離等于b、c間的距離，電場線的方向由a到c。用、、和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和場強，可以判定()A.Ea＜Eb＜Ec B.Ea＞Eb＞EcC. D.9、如圖所示，半徑為R的光滑半圓弧絕緣軌道固定在豎直面內(nèi)，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于軌道平面向里．一可視為質(zhì)點、質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的小球由軌道左端A點無初速度滑下，軌道的兩端等高，C點為軌道的最低點，小球始終與軌道接觸，重力加速度為g，下列說法中正確的有（）A.小球能運動至軌道右端的最高點B.小球在最低點C點的速度大小為C.小球在C點的速度向右時，對軌道的壓力大小為3mg-qBD.小球在C點的速度向左時，對軌道的壓力大小為3mg-qB10、電子以初速度v0垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，則（）A.磁場對電子的洛倫茲力大小、方向恒定不變B.磁場對電子的洛倫茲力始終不做功C.電子的速度、加速度始終不變D.電子的動能始終不變?nèi)嶒烆}：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）用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖甲所示，實驗步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接；②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值；③用圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得出如圖乙所示圖線：(1)在做實驗操作過程中，要采取以下做法：______是為了保證實驗的恒溫條件，____是為了保證氣體的質(zhì)量不變。（填入相應(yīng)的字母代號）A.用橡皮帽堵住注射器的小孔B.移動活塞要緩慢C.實驗時，不要用手握住注射器D.在注射器活塞上涂潤滑油(2)如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的圖線不過原點，則代表_______。12．（12分）在做測量干電池組的電動勢和內(nèi)阻實驗時，原理電路如圖所示，備有下列器材供選用：A.干電池2個B.直流電流表（量程0~0.6A）C.直流電流表（量程0~3A）D.直流電壓表（量程0~3V）E.直流電壓表（量程0~15V）F.滑動變阻器（阻值范圍為0~15Ω，允許最大電流為1A）G.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)直流電流表、直流電壓表分別選________、________；（填儀器的序號字母）(2)若畫出的U-I圖像如圖所示，從圖可知待測電池組的電動勢E=________V，內(nèi)電阻r=______Ω。（保留三位有效數(shù)字）(3)考慮電表本身電阻對測量結(jié)果的影響，造成本實驗的系統(tǒng)誤差的原因是_________。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(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(yīng)強度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14．（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(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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)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L

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】兩粒子進入磁場后均向下偏轉(zhuǎn)，可知在A點受到洛倫茲力均向下，由左手定則可知，四指所指的方向與粒子的運動方向相反，所以這兩個粒子均帶負電，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得：，得，又動能，聯(lián)立得：，可見m與半徑r的平方成正比，故，選B.【點睛】帶電粒子在勻強磁場中以垂直于磁場方向運動，洛倫茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運動．根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向，利用左手定則來判斷粒子所帶的電性，根據(jù)半徑表示粒子的質(zhì)量，即可求得質(zhì)量之比2、A【解析】帶正電粒子(重力可忽略不計)因受洛倫茲力和電場力而做直線運動可推得是勻速直線運動，粒子所受的向上的洛倫茲力等于向下的電場力所以欲使粒子向下偏轉(zhuǎn)，需使粒子進入速度選擇器時其合力向下力。A．減小帶電粒子射入時的速度可以使洛倫茲力變小，粒子帶正電，洛倫茲力向上而變小，則合力向下而向下偏轉(zhuǎn)；故A正確。B．僅減小兩金屬板所帶的電荷量，由可知電場力變小，則合力向上從而向上偏轉(zhuǎn)；故B錯誤。C．僅減小粒子所帶電荷量，由知，兩個力依然平衡而做勻速直線運動；故C錯誤。D．粒子帶正電，受洛倫茲力由左手定則知方向向上，電場力向下，將電性改為負電后洛倫茲力向下，而電場力向上，依然有；從而做勻速直線運動；故D錯誤。故選A。故選D?！军c睛】處理帶電粒子在電場和磁場中運動問題的基本方法1、帶電粒子在勻強電場和勻強磁場共存區(qū)域內(nèi)運動時，往往既要受到電場力作用，又要受到洛侖茲力作用．這兩個力的特點是，電場力是恒力，而洛侖茲力的大小、方向隨速度變化．若二力平衡，則粒子做勻速直線運動．若二力不平衡，則帶電粒子所受合外力不可能為恒力，因此帶電粒子將做復(fù)雜曲線運動2、解決粒子做復(fù)雜曲線運動問題時，必須用動能定理或能量關(guān)系處理．這里要抓住場力做功和能量變化的特點，即電場力做功與電勢能變化的特點，以及洛侖茲力永遠不做功3、若勻強電場和勻強磁場是分開的獨立的區(qū)域，則帶電粒子在其中運動時，分別遵守在電場和磁場中運動規(guī)律運動，處理這類問題時要注意分階段求解3、A【解析】A．海市蜃樓是光在空氣中發(fā)生折射和全反射形成的光學幻景，選項A正確；B．電阻溫度計是利用有的金屬電阻率隨溫度變化而顯著變化制成的，故B錯誤；C．阻尼振動的振幅越來越小，頻率不變，故C錯誤；D．防止共振現(xiàn)象時要盡量使驅(qū)動力的頻率與物體固有頻率不一致，選項D錯誤；故選A。4、D【解析】標量只有大小沒有方向，而矢量既有大小也有方向，可以根據(jù)這個特征求解本題【詳解】電勢、電勢能、電功率只有大小沒有方向所以是標量，而磁感應(yīng)強度既有大小也有方向為矢量，故D對故選D5、A【解析】由運動軌跡可知合力方向，從而可知電場力向上，由做功與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系可分析各選項【詳解】由運動軌跡可知合力方向指向軌跡的凹向，從而可知電場力向上，若電荷從a運動到b，則合力做正功，動能增加，即小球在b點的動能一定大于小球在a點的動能，故A正確；從a到b，重力勢能增大，則動能和電勢能的和應(yīng)該減小，故B錯誤；因只有重力和電場力做功，若小球從b點向a點運動，合力做負功，則動能減小，則電勢能和重力勢能之和增大，故C錯誤；若由a到b，電場力做正功，則電勢能減小，故D錯誤．故選A【點睛】應(yīng)熟記做曲線運動的物體所受的合力方向的特點是：做曲線運動的物體所受的合力方向大致指向曲線的凹側(cè)6、A【解析】溫度是分子平均動能的標志，溫度升高分子的平均動能增加，不同溫度下相同速率的分子所占比例不同【詳解】A．同一溫度下，中等速率大的氧氣分子數(shù)所占的比例大，所以對應(yīng)的圖象的峰值溫度越高，峰值對應(yīng)的速度越大，故實線為時情形，故A錯誤；B．具有最大比例的速率區(qū)間是指曲線峰值附近對應(yīng)的速率，顯然，時對應(yīng)的峰值速率大，故B正確；C．同一溫度下，氣體分子速率分布總呈“中間多，兩頭少”的分布特點，即速率處于中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比較小，故C正確；D．由題圖可知，在和兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1，即相等，故D正確【點睛】本題考查了分子運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律，課本中有原圖和說明，需要著重記憶；溫度是分子平均動能的標志，要體會平均兩字的含義二、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．電路中感應(yīng)電動勢為：故A正確，不符合題意。B．電路中感應(yīng)電流的大小為：故B正確，不符合題意。C．金屬桿所受安培力的大小為：故C錯誤，符合題意。D．金屬桿的熱功率為：故D錯誤，符合題意。故選CD。8、AC【解析】AB．由于電場線是負點電荷形成的電場中一條電場線，根據(jù)沿電場線方向電勢降低可知負點電荷在電場線的右側(cè)，根據(jù)可知：故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)越靠近點電荷，電場強度越大可知由于、間距離等于、間的距離，根據(jù)可知：既有：解得：故C正確，D錯誤；故選AC。9、AC【解析】A．小球在光滑半圓弧上運動過程中，只有重力做功，洛倫茲力和支持力都不做功，機械能守恒，故小球能運動至軌道右端的最高點，A錯誤；B．A到C的過程中由機械能守恒得：解得C點的速度為：，B正確；C．小球在C點的速度向右時，由左手定則可知洛倫茲力向上，根據(jù)合力提供向心力有：解得：由牛頓第三定律可知小球在C點對軌道的壓力大小為，C正確；D．小球在C點的速度向左時，由左手定則可知洛倫茲力向下，根據(jù)合力提供向心力有：解得：由牛頓第三定律可知小球在C點對軌道的壓力大小為，D錯誤。故選AC。10、BD【解析】電子以初速度v0垂直進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，電子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，粒子受到的洛倫茲力的大小：f=qvB，大小不變，但方向時刻改變，故A錯誤；洛倫茲力的方向始終與速度的方向垂直，所以洛倫茲力只是改變了電子的運動方向，并沒有改變速度的大小，磁場不會對電子做功．故B正確．電子在磁場中做勻速圓周運動，速度的方向始終沿圓弧的切線方向，方向不斷變化．同時加速度的方向也在時刻改變，故C錯誤．電子在磁場中做勻速圓周運動，速度的大小不變，所以電子的動能就沒有變化．故D正確．故選BD【點睛】帶電粒子垂直于勻強磁場射入，此時粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，洛倫茲力只是改變帶電粒子的運動方向，不改變粒子的速度大小，即洛倫茲力不會對帶電粒子做功三、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.BC②.AD③.注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積【解析】(1)[1][2]移動活塞要緩慢；實驗時，不要用手握住注射器，都是為了保證實驗的恒溫條件，故選BC；用橡皮帽堵住注射器的小孔；在注射器活塞上涂潤滑油是為了保證氣體的質(zhì)量不變，故選AD。(2)[3]由于注射器與壓強傳感器連接部位有氣體，設(shè)注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積為，根據(jù)（為定值）則有如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的圖線不過原點，結(jié)合圖線可知則代表注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積。12、①.B②.D③.3.00④.1.00⑤.電壓表分流【解析】(1)[1]結(jié)合滑動變阻器最大電流為1A，U-I圖像中的最大電流小于0.6A，為保證安全且讀數(shù)精確度高，電流表選擇0.6A的量程，故選B；[2]電源是兩節(jié)干電池，最大電動勢約為3V，電壓表選3V的量程合適，故選D。(2)[3][4]由閉合電路的歐姆定律知：可得U-I圖像的縱截距表示