山西省臨汾市2023年物理高二上期末質量檢測模擬試題含解析

山西省臨汾市2023年物理高二上期末質量檢測模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，一帶電粒子以某速度進入方向水平向右的勻強電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡.M和N是軌跡上的兩點，其中M點是軌跡的最右點，不計粒子受到的重力，下列說法正確的是（）A粒子帶正電B.粒子在N點速率小于M點速率C.粒子在M點電場力的瞬時功率為0D.粒子在電場中的電勢能先減小后增大2、如圖所示，MN為兩個勻強磁場的分界面，兩磁場的磁感應強度大小的關系為B1＝2B2，一帶電荷量為＋q、質量為m的粒子從O點垂直MN進入磁感應強度為B1的磁場，不計粒子的重力，則經(jīng)過多長時間它將向下再一次通過O點()A. B.C. D.3、電位器是一種可變電阻器，其內部結構如圖所示。如果把電位器與燈泡和電源串聯(lián)起來，轉動滑動觸頭可以改變燈泡的亮度。下列說法正確的是A.將A、B接入電路，滑動觸頭順時針轉動，燈泡變亮B.將A、C接入電路，滑動觸頭順時針轉動，燈泡變亮C.將A、C接入電路，滑動觸頭順時針轉動，燈泡變暗D.將B、C接入電路，滑動觸頭順時針轉動，燈泡變亮4、如圖所示，被絕緣桿支撐的導體A帶正電，當帶負電的導體B靠近A時，A帶的（）A.正電荷增加B.負電荷增加C.電荷數(shù)不變D.正、負電荷均增加5、回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示．它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，a、b接在電壓為U、周期為T的交流電源上．兩盒間的窄縫中形成勻強電場，兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面．帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出．設D形盒的半徑為R，現(xiàn)將垂直于D形盒的磁場感應強度調節(jié)為，剛好可以對氚核進行加速，氚核所能獲得的最大能量為，以后保持交流電源的周期T不變．已知氚核和粒子的質量之比為3：4，電荷量之比為1：2．下列說法正確的是A.若只增大交變電壓U，則氚核在回旋加速器中運行的時間不會發(fā)生變化B.若用該裝置加速粒子，應將磁場的磁感應強度大小調整為C.將磁感應強度調整后對粒子進行加速，粒子在加速器中獲得的最大能量為D.將磁感應強度調整后對粒子進行加速，粒子在加速器中加速的次數(shù)大于氚核的次數(shù)6、國際單位制中的單位m/s、N、A對應的物理量分別是()A.速度、力、電流 B.加速度、功、電量C.速度、質量、電量 D.角速度、力、電場強度二、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，水平向右的勻強電場中，質量為m帶正電的小球在A點由靜止釋放后，沿直線由A點運動到B點。不計空氣阻力，在這一過程中，()A.小球的重力勢能減小B.小球的動能減小C.小球的機械能減小D.小球的電勢能減小8、如圖，光滑絕緣水平面的右側存在著勻強電場和勻強磁場組成的復合場，電場方向豎直向下，磁場方向水平向外，磁感應強度大小為B；一電荷量為q、質量為m的小球a在水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，與靜止著的另一相同質量的不帶電金屬小球b發(fā)生碰撞并粘在一起，此后水平向右進入復合場中，在豎直面內做勻速圓周運動。電荷量的損失不計，重力加速度大小為g。下列判斷正確的是A.小球a可能帶正電B.小球a、b碰撞后的速度v=C.小球b做勻速圓周運動的半徑為r=D.小球從圓軌道的最低點到最高點，機械能增加量△E=9、如圖所示,空間存在一勻強電場,其方向與水平方向夾角為30°,A、B連線與電場線垂直,一質量為m，電荷量為q的帶正電小球以初速度v0從A點水平向右拋出，經(jīng)過時間t小球最終落在C點,速度大小仍為v0，且AB=BC，則下列說法中正確的是（）A.電場強度方向沿電場線斜向上B.電場強度大小為C.此過程小球增加的電勢能等于D.小球在運動過程中下落的高度為10、某電容式話筒的原理如圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板，對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動，當P、Q間距離增大時，下列判斷中正確的是（）A.P、Q構成的電容器的電容增加 B.P上電荷量保持不變C.有電流自M經(jīng)R流向N D.PQ間的電場強度減小三、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）在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗時，所使用的電流表內阻約為幾歐姆，電壓表的內阻約為十幾千歐．根據(jù)實驗所測8組數(shù)據(jù)，在如圖所示I-U坐標系中，通過描點連線得到了小燈泡的伏安特性曲線.①請根據(jù)你的判斷在虛線框中畫出實驗電路圖______.②根據(jù)圖甲可確定小燈泡功率P與U2和I2的關系圖象，其中正確的是（）12．（12分）為精確測量電源的電動勢和內阻，實驗小組設計了圖甲所示電路，圖中S2為單刀雙擲開關，定值電阻R0=4Ω。實驗時先閉合開關S1，然后分別將S2先后接到1和2，移動滑動變阻器滑片，記錄多組電壓表和電流表的讀數(shù)U和I，最后通過描點得到圖乙所示的兩條U-I關系圖線。(1)請根據(jù)圖甲，在圖丙中將單刀雙擲開關連入電路_________。(2)若只考慮系統(tǒng)誤差，當單刀雙擲開關撥向1時，E測______E真，r測______r真；當單刀雙擲開關撥向2時，E測_______E真，r測_______r真（填“>”、“=”、“<”）。(3)根據(jù)圖乙可知電源電動勢E=_______V，內阻r=_______Ω。（結果均保留三位有效數(shù)字）(4)電壓表內阻RV=_______Ω，電流表內阻RA=_________Ω。（結果均保留三位有效數(shù)字）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，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??；（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、C【解析】A．粒子受到的電場力的方向與場強方向相反，故該粒子帶負電，故A錯誤;B．電子受到的電場力向左，在向右運動的過程中，電場力對電子做負功，電子的速度減小，運動到M點時，電子的速度最小，故B錯誤;C．粒子在M點水平速度減小到0，根據(jù)，所以粒子在M點電場力的瞬時功率為0，故C正確;D．電場力向左，因此在運動過程中，電場力先做負功再做正功，電勢能先增大后減小，則D錯誤。故選C。2、B【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)：有：則：根據(jù)左手定則，運動軌跡如圖所示。因為周期：則：所以它再一次到達O點的時間為：故B正確，ACD錯誤。故選B。3、D【解析】A．將A、B接入電路，滑動觸頭順時針轉動，電阻變大，則電流減小，燈泡變暗，選項A錯誤；BC．將A、C接入電路，滑動觸頭順時針轉動，電阻不變，則電流不變，燈泡亮度不變，選項BC錯誤；D．將B、C接入電路，滑動觸頭順時針轉動，電阻減小，電流變大，則燈泡變亮，選項D正確；故選D.4、C【解析】根據(jù)電荷守恒定律，與外界沒有電荷交換的情況下，一個系統(tǒng)所帶的電量總是守恒的，A是一個孤立的系統(tǒng)，跟外界沒有電荷交換，電荷數(shù)保持不變．故ABD錯誤、C正確．故選C.點睛：該題考查對電荷守恒定律的理解，解答本題關鍵是要知道感應起電的實質是電荷的轉移，電荷是守恒的5、C【解析】回旋加速器運用電場加速磁場偏轉來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度，從而求出最大動能．在加速粒子的過程中，電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等.【詳解】A、粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有，粒子的最大速度：，所以粒子加速后的最大動能：，根據(jù)動能定理：Ekm=n?qU，若其他量不變，只提高加速電壓U，則質子在電場中加速的次數(shù)減??；質子在加速器中運動的總時間將縮短；故A錯誤.B、粒子在磁場中運動的周期,每加速一次和半個圓周電場變換一次反向，則電場變換的周期為，若該裝置加速α粒子則,由于，，應將磁場的磁感應強度大小調整為；故B錯誤.C、粒子離開的最大動能為，α粒子的最大動能為；故C正確.D、氚核在磁場中加速的次數(shù)：，α粒子在加速器中加速的次數(shù)，可知將磁感應強度調整后對α粒子進行加速，α粒子在加速器中加速的次數(shù)小于氚核的次數(shù)；故D錯誤.故選C.【點睛】解決本題的關鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道最大動能與什么因素有關，以及知道粒子在磁場中運動的周期與電場的變化的周期相等.6、A【解析】國際單位制中的單位、N、A對應的物理量分別是速度、力、電流，故選項A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、AD【解析】小球受到水平向右的電場力，豎直向下的重力，又知道小球沿直線AB運動，故合力方向在直線AB上，由A指向B；A．從A到B，小球的高度減小，重力做正功，重力勢能減小，A正確；B．合力方向與運動方向同向，所以做正功，動能增大，B錯誤；CD．電場力方向和運動方向夾角為銳角，故電場力做正功，所以電勢能減小，機械能增大，C錯誤D正確；故選AD。8、BD【解析】A．小球a和b碰后在豎直平面內做勻速圓周運動，故重力等于電場力，即洛倫茲力提供向心力，所以由于電場力的方向與場強的方向相反，故小球帶負電，故A錯誤；B．小球a經(jīng)加速電場加速由動能定理有小球a經(jīng)加速電場后的速度為小球a與b發(fā)生碰撞，由動量守恒有解得故B正確；C．小球a和b碰后在豎直平面內做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則有解得故C錯誤；D．由功能關系可知，機械能的增加量為電場力所做的功，則有故D正確。故選BD。9、BCD【解析】A.由題意可知，小球在下落過程中動能不變，而重力做正功，則電場力做負功，而小球帶正電，故電場線應斜向下，故A錯誤；B.由動能定理可知，mgABsin60°=EqBCcos30°，解得：，故B正確；D.將電場力分解為沿水平方向和豎直方向，則有豎直分量中的電場力：F=E′q=mgcos60°=，則物體在豎直方向上的合力：F合=mg+=，則由牛頓第二定律可知，豎直方向上的分加速度：ay=，則下落高度：故D正確；C.此過程中電場力做負功，電勢能增加，由幾何關系可知，小球在沿電場線的方向上的位移：，則電勢能的增加量：，故C正確。故選：BCD。10、CD【解析】A．電容式話筒與電源串聯(lián)，電壓保持不變。在PQ間距增大過程中，根據(jù)電容決定式得電容減小，故A錯誤；BCD．根據(jù)電容定義式得電容器所帶電量減小，電容器的放電電流通過R的方向由M到N，再根據(jù)場強知場強變小，故CD正確，B錯誤。故選CD。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、①.②.D【解析】①分析題目要求及原理，可得出實驗電路圖；②由功率公式可得出功率與電流及電壓的關系，結合數(shù)學知識進行分析，即可得出正確結論.【詳解】①由題意可知，本實驗應采用滑動變阻器分壓接法，同時由于燈泡內阻較小，故電流表使用外接法，故電路圖如下圖所示；②由于燈泡的電阻隨溫度的增加，由功率公式可得，故在P-I2圖象中，圖象的斜率表示電阻，故斜率變大，故C錯誤，D正確；而在P-U2圖象中，圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故圖象中斜率應越來越小，故A，B均錯誤；故選D.【點睛】電學實驗中要明確分壓接法的應用條件；并注意在實驗中應用所學過的物理規(guī)律．注意學會從數(shù)學函數(shù)的角度分析物理圖象問題.12、①.②.=③.>④.<⑤.<⑥.3.00⑦.1.00⑧.745⑨.1.00【解析】(1)[1]按實驗原理圖連接，如圖(2)[2][3]當單刀雙擲開關撥向1時，根據(jù)等效電路可知，電動勢等于電源沒有接入電路時電源兩端電壓，則電動勢測量值與真實值相等，此時，電源內阻測量值為電源內阻與電流表的內阻和定值電阻串聯(lián)值即偏大；[4][5]當單刀雙擲開關撥向2時，根據(jù)等效電路可知，電動勢等于電源沒有接入電路時電源兩端電壓，電動勢測量值即為電壓表示數(shù)，則小于真實值相等，此時，電源內阻測量值為電源內阻與電壓表的并聯(lián)值即偏??；(3)[6]由于兩次測量中，電動勢測量值一次與真實值相等，一次比真實值小，由圖乙可知，電動勢應為(4)[7