萊蕪市重點中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

萊蕪市重點中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末學(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、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(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、當(dāng)一帶正電q的粒子以速度v沿螺線管中軸線進入該通電螺線管，若不計重力，則A.帶電粒子速度大小一定改變`B.帶電粒子速度方向一定改變C.帶電粒子速度大小不變D.帶電粒子的運動軌跡為曲線2、如圖是體育攝影中“追拍法”的成功之作，攝影師眼中清晰的游泳運動員是靜止的，而模糊的背景是運動的，攝影師用自己的方式表達了運動的美.請問攝影師選擇的參考系是A.觀眾 B.泳池中的水C.游泳運動員 D.看臺3、如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域中存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，已知AB邊長為L，∠C=30°，比荷均為的帶正電粒子（不計重力）以不同的速率從A點沿AB方向射入磁場，則A.粒子速度越大，在磁場中運動的時間越短B.粒子在磁場中運動的最長時間為C.粒子速度越大，在磁場中運動的路程越短D.粒子在磁場中運動的最長路程為4、如圖所示，一個邊長L、三邊電阻相同的正三角形金屬框放置在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，若通以圖示方向的電流（從A點流入，從C點流出），電流強度為I，則金屬框受到的磁場力為（）A.0 B.C.BIL D.2BIL5、如圖所示,AB為均勻帶有電荷量為+Q的細棒,C為AB棒附近的一點,CB垂直于AB.AB棒上電荷形成的電場中C點的電勢為φ0,φ0可以等效成AB棒上電荷集中于AB上某點P處、帶電量為+Q的點電荷所形成的電場在C點的電勢．若PC的距離為r,由點電荷電勢的知識可知φ0=kQ/r.若某點處在多個點電荷形成的電場中,則電勢為每一個點電荷在該點所產(chǎn)生的電勢的代數(shù)和．根據(jù)題中提供的知識與方法,我們可將AB棒均分成兩段,并看成兩個點電荷,就可以求得AC連線中點C′處的電勢為A.2φ0 B.

φ0C.φ0 D.4φ06、真空中靜電場的電勢φ在x正半軸隨x的變化關(guān)系如圖所示，x1、x2、x3為x軸上的三個點，下列判斷正確的是（）A.將一負電荷從x1移到x2，電場力不做功B.該電場可能是勻強電場C.負電荷在x1處的電勢能小于在x2處的電勢能D.x3處的電場強度方向沿x軸正方向二、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、如圖是金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖象．由圖象可知（）A.該金屬的逸出功等于B.該金屬的逸出功等于C.入射光的頻率為時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為D.入射光的頻率為，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為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、如圖所示，A、B、C三個小球（可視為質(zhì)點）的質(zhì)量分別為m、2m、3m，B小球帶負電，電荷量為q，A、C兩小球不帶電（不考慮小球間的靜電感應(yīng)），不可伸長的絕緣細線將三個小球連接起來懸掛在O點，三個小球均處于豎直向上的勻強電場中，電場強度大小為E，以下說法正確的是（）A.靜止時，A、B兩小球間細線的拉力為5mg+qEB.靜止時，A、B兩小球間細線的拉力為5mg﹣qEC.剪斷O點與A小球間細線的瞬間，A、B兩小球間細線的拉力為qED.剪斷O點與A小球間細線的瞬間，A、B兩小球間細線的拉力為qE10、長為L的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強度為B，板間距離為2L，極板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子不計重力，從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度V水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，粒子的速率可以為A. B.C. D.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）利用如圖所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，要求盡量減小實驗誤差．供選擇的器材有：A．電流表A（0～0.6A）B．電壓表V1（0～3V）C．電壓表V2（0～15V）D．滑動變阻器R1（0～20Ω）E．滑動變阻器R2（0～200Ω）F．定值電阻R0=1ΩG．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)實驗中電壓表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用______（選填相應(yīng)器材前的字母）(2)某位同學(xué)記錄了6組數(shù)據(jù)，對應(yīng)的點已經(jīng)標(biāo)在坐標(biāo)紙上.在答題卡中的坐標(biāo)紙上畫出U-I圖線______，并根據(jù)所畫圖線可得出干電池的電動勢E=______V，內(nèi)電阻r=______Ω.（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）如圖為某同學(xué)驗證楞次定律的實驗，在水平面固定一“U”形鋁框架，框架上置一鋁桿ab，不計摩擦，將條形磁鐵放在框架正上方，當(dāng)將磁鐵做如下運動時，判斷桿ab的運動方向：(1)將磁鐵豎直向上運動時，桿ab將向_________運動。(2)將磁鐵豎直向下運動時，桿ab將向_________運動(3)將磁鐵水平向右運動時，桿ab將向_________運動。（填“左”或“右”）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(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】由于長通電螺線管中產(chǎn)生的磁場方向平行于螺線管的中心軸線，與正粒子的運動方向平行，則正粒子在磁場中不受洛倫茲力，正粒子重力又不計，則粒子做勻速直線運動。A．帶電粒子速度大小一定改變`，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．帶電粒子速度方向一定改變，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．帶電粒子速度大小不變，與結(jié)論相符，選項C正確；D．帶電粒子的運動軌跡為曲線，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選C。2、C【解析】“追拍法”是跟蹤運動的物體，將運動的物體看做是靜止的，該圖片是運動的游泳運動員被攝影師當(dāng)做靜止的，而用鏡頭跟蹤，故參考系是游泳運動員A．觀眾，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．泳池中的水，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．游泳運動員，與結(jié)論相符，選項C正確；D．看臺，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；3、B【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)幾何關(guān)系，粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)的圓心角相等，都為120°，根據(jù)粒子在磁場中運動的時間：，又因為粒子在磁場中圓周運動的周期，所以粒子運動時間為，A錯誤B正確；粒子速度越大，根據(jù)公式可知半徑越大，但運動時間變小，因此所以路程不一定越長，C錯誤；當(dāng)粒子與BC邊相切時路程最長，根據(jù)幾何知識可得此時的半徑為，則，D錯誤；考點：考查了帶電粒子在勻強磁場中的運動【名師點睛】帶電粒子在勻強磁場中運動時，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運動時間公式，知道粒子在磁場中運動半徑和速度有關(guān)，運動周期和速度無關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識分析解題，4、C【解析】由圖示可知，電流由A流入，從C流出，則有電流從A到C直導(dǎo)線，與從A到B再到C兩直導(dǎo)線，產(chǎn)生的安培力，根據(jù)安培力公式F=BIL，由于總電流強度為I，且ABC導(dǎo)線的電阻是AC導(dǎo)線的2倍，那么安培力大小均為，因它們的夾角為120°，因此這兩個安培力的合力大小為，方向與導(dǎo)線AC垂直向上；而導(dǎo)線AC受到的安培力大小為，方向與導(dǎo)線AC垂直，因此金屬框受到的磁場力為BIL。故選C。5、A【解析】設(shè)φ0等效成AB棒上的電荷集中于AB中點處，即AB的中點D到C的距離DC等于AD的中點E到C′的距離的一半；帶電量為+Q的點電荷所形成的電場在C點的電勢，將AB棒均分成兩段，并看成兩個點電荷，每個點電荷的電荷量為Q/2，由φ0=kQ/r可知，每個電荷量為Q/2的點電荷在C′點產(chǎn)生電勢為φ0，兩個點電荷在AC連線中點C′處的電勢為2φ0，故A正確，BCD錯誤；故選A【點睛】考查點電荷電勢的知識可知φ0=kQ/r公式的應(yīng)用，理解等效思維的運用是解題的關(guān)鍵，注意電勢的代數(shù)和6、C【解析】A．從移到，電勢在降低，將一負電荷從高電勢到低電勢，其電勢能增加，則電場力做負功，故A錯誤；B．由于電勢與的圖象斜率表示電場強度，而圖象的斜率是變化，因此電場強度是變化，不是勻強電場，故B錯誤；C．由圖像可知，處的電勢高于處的電勢，則負電荷在處的電勢能小于在處的電勢能，故C正確；D．從到的電勢升高，則逆著電場線方向，因此處的電場強度方向電場強度方向沿軸負方向，故D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、ABC【解析】A.由題圖并結(jié)合得，，故逸出功，故選項A符合題意；B.當(dāng)時，，故，故選項B符合題意；C.時，可得出，故選項C符合題意；D.當(dāng)入射光的頻率為時，不發(fā)生光電效應(yīng)，故選項D不符合題意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、AC【解析】AB．靜止時，對AB球整體進行受力分析，則有：T=2mg+3mg+Eq=5mg+Eq故A正確，B錯誤；CD．假設(shè)B球也不帶電，則剪斷OA線瞬間，A、B、C三個小球一起以加速度g自由下落，互相相對靜止，AB、BC間拉力為0.若B球帶負電，則相當(dāng)于在上述狀態(tài)下給B球瞬間施加一個豎直下下的電場力qE，電場力qE對A、B球整體產(chǎn)生一個豎直向下的加速度，此時A、B球的加速度為aA=g+（顯然大于g），C球以加速度g保持自由下落，以A球為研究對象可得A、B球間細線的拉力為T，由牛頓第二定律，則有T+mg=maA解得T=qE故C正確，D錯誤故選AC。10、AB【解析】根據(jù)“欲使粒子不打在極板上”可知，本題考查帶電粒子在有界磁場中運動的問題，根據(jù)淪洛倫茲力提供向心力得到粒子做圓周運動的半徑和粒子速度的關(guān)系，運用幾何關(guān)系求出軌跡半徑，列式計算.【詳解】欲使粒子不打在極板上，如圖所示，帶正電的粒子從左邊射出磁場時，其在磁場中圓周運動的半徑.粒子在磁場中做圓周運動由洛倫茲力提供向心力，即：可得粒子做圓周運動的半徑：所以粒子不打到極板上且從左邊射出，則：即：.帶正電的粒子從右邊射出，如圖所示，此時粒子的最小半徑為r，由上圖可知：；可得粒子圓周運動的最大半徑：則：，即：故欲使粒子不打在極板上，粒子的速度必須滿足或，故A、B正確，C、D錯誤；故選AB.【點睛】帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用而做勻速圓周運動，需要找圓心，畫軌跡，求半徑，算時間.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.B②.D③.④.1.5⑤.0.14【解析】(1)根據(jù)電源電動勢選擇電壓表，為方便實驗操作應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器.(2)根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點作出圖線，電源U-I圖象與縱軸交點坐標(biāo)值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于等效電源內(nèi)阻，根據(jù)圖示圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻.【詳解】(1)一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，電壓表應(yīng)選擇B(3V)；因一節(jié)干電池的內(nèi)阻較小，為方便實驗操作且讓外電壓有明顯的變化，滑動變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的D(20Ω)；(2)根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點,用平滑的直線連接各點可得到電源的U-I圖象，如圖所示：由圖示電源U-I圖象和可知，圖像的縱截距為電源電動勢：E=1.5V，圖像的斜率表示電源內(nèi)阻和定值電阻R0構(gòu)成的等效電阻，.【點睛】本題考查了實驗器材選擇、實驗實驗數(shù)據(jù)處理，要掌握實驗器材的選擇原則：安全性原則、精確性原則、方便實驗操作原則；應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的實驗數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點法作圖的方法.12、①.右②.左③.右【解析】(1)[1]由“增縮減擴”可知，磁鐵豎直向上運動時，回路磁通量變小時，桿將向右移動；(2)[2]由“增縮減擴”