2024屆天津市靜海區(qū)大邱莊中學(xué)等四校物理高二上期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2024屆天津市靜海區(qū)大邱莊中學(xué)等四校物理高二上期末質(zhì)量檢測模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、人站在高處的平臺(tái)上，水平拋出一個(gè)質(zhì)量為的物體，物體落地時(shí)的速度為，以地面為重力勢能的零點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則有（）A.人對(duì)小球做的功是B.人對(duì)小球做的功是C.小球落地時(shí)的機(jī)械能是D.小球落地時(shí)的機(jī)械能是2、如圖所示，M、N是水平圓盤上的兩點(diǎn)，圓盤繞中心豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若M點(diǎn)離豎直軸的距離比N點(diǎn)的大，則A.M、N兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)周期一樣大B.M、N兩點(diǎn)的線速度一樣大C.N點(diǎn)的角速度比M點(diǎn)的大D.N點(diǎn)的向心加速度比M點(diǎn)的大3、如圖為同種電荷在同一有界磁場中運(yùn)動(dòng)的四條軌跡，那么可以判斷（）A.運(yùn)動(dòng)速率v1>v2>v3>v4 B.運(yùn)動(dòng)速率v1<v2<v3<v4C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1>t2>t3>t4 D.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1<t2<t3<t44、某同學(xué)將一直流電源的總功率P總、輸出功率P出和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率P內(nèi)隨電流I變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi)，如圖所示，根據(jù)圖線可知()A.反映P內(nèi)變化的圖線是bB.電源內(nèi)阻為2ΩC.電源電動(dòng)勢為8VD.當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電路的電阻為4Ω5、如圖，懸線一端固定，另一端拉住一個(gè)帶電小球，使之在勻強(qiáng)電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)。忽略空氣阻力，當(dāng)懸線突然斷裂后，帶電小球?qū)⒆觯ǎ〢.勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B.勻速直線運(yùn)動(dòng)C.勻變速直線運(yùn)動(dòng) D.圓周運(yùn)動(dòng)6、回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置，其核心部分是兩個(gè)"D"形金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與"D"形盒所在平面垂直，兩盒分別與高頻交流電源相連，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與哪個(gè)因有關(guān)A.加速的次數(shù) B.交流電的頻率C.加速電壓 D.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、某一電場的電場線分布如圖所示，則下列說法正確的是A.點(diǎn)的電勢低于點(diǎn)的電勢B.點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.一正電荷由點(diǎn)釋放，一定沿著電場線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D.一負(fù)電荷在點(diǎn)的電勢能大于在點(diǎn)的電勢能8、如圖甲所示，實(shí)線是一個(gè)電阻為R、半徑為a的圓形金屬線圈，線圈內(nèi)部半徑為b的圓形虛線范圍內(nèi)存在一方向垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場，已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，時(shí)刻磁場方向垂直于紙面向里，則下列說法正確的是A.時(shí)刻，穿過線圈磁通量為B.在時(shí)間內(nèi)，線圈磁通量的變化量為C.在時(shí)間內(nèi)，通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量為D.在時(shí)間內(nèi)，線圈中的感應(yīng)電流方向始終為順時(shí)針方向9、如圖所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，電壓恒為U．一電子（不計(jì)重力）從N板靜止釋放，它運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)速率為v．現(xiàn)將M板水平向右移動(dòng)一段距離，再將電子從N板靜止釋放，下列判斷正確是A.金屬板M、N的帶電量不變B.電子運(yùn)動(dòng)過程的加速度變大C.電子運(yùn)動(dòng)到M板所用的時(shí)間變短D.電子運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)速率變小10、如圖，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可視為不變），為定值電阻，，為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小，閉合開關(guān)S后，若照射的光照強(qiáng)度減弱，則（）A.消耗的功率逐漸減小 B.通過的電流變大C.電源的輸出功率變大 D.小燈泡消耗的功率變大三、實(shí)驗(yàn)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）用伏特法測定一段阻值約為5Ω的金屬導(dǎo)線的電阻，要求按圖甲所示電路圖，將圖乙中實(shí)驗(yàn)器材連接完整12．（12分）某學(xué)生用如圖甲所示的電路測金屬導(dǎo)線的電阻率，可供使用的器材有：被測金屬導(dǎo)線ab（電阻約10Ω，允許流過的最大電流0.8A），穩(wěn)恒電源E（電源輸出電壓恒為12V），電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約為5kΩ），保護(hù)電阻：R1=10Ω，R2=30Ω，R3=200Ω，刻度尺、螺旋測微器，開關(guān)S，導(dǎo)線若干等。實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟如下：Ⅰ用刻度尺量出導(dǎo)線ab的長度L，用螺旋測微器測出導(dǎo)線的直徑d；Ⅱ按如圖甲所示電路將實(shí)驗(yàn)所需器材用導(dǎo)線連接好；Ⅲ閉合開關(guān)S，移動(dòng)接線觸片P，測出aP長度x，讀出電壓表的示數(shù)U；Ⅳ描點(diǎn)作出U-x曲線求出金屬導(dǎo)線的電阻率ρ。完成下列填空：①用螺旋測微器測量金屬導(dǎo)線的直徑d，其示數(shù)如圖乙所示，該金屬導(dǎo)線的直徑d=______mm；②如果實(shí)驗(yàn)時(shí)既要保證安全，又要測量誤差較小，保護(hù)電阻R應(yīng)選______；③根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)測出的aP長度x和對(duì)應(yīng)每次實(shí)驗(yàn)讀出的電壓表的示數(shù)U給出的圖線如圖丙所示，其中圖線的斜率為k，則金屬導(dǎo)線的電阻率ρ=______（用實(shí)驗(yàn)器材中給出的物理量字母和實(shí)驗(yàn)步驟中測出的物理量字母表示）。四、計(jì)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(gè)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(jì)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L14．（16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(dòng)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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?。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15．（12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(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】AB.根據(jù)動(dòng)能定理得解得人對(duì)小球做的功為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD.以地面為重力勢能的零點(diǎn)，小球落地時(shí)的機(jī)械能為此時(shí)小球的動(dòng)能，即為，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A。第II卷非選擇題2、A【解析】點(diǎn)M與N隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度、周期都是相等的．故A正確，C錯(cuò)誤；由圖可知，M、N兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不同，由v=ωr可知，二者的線速度不同．故B錯(cuò)誤；由圖可知，M、N兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑不同，M點(diǎn)的半徑大，由a=ω2r可知，M點(diǎn)的向心加速度大．故D錯(cuò)誤3、B【解析】AB．粒子受到洛倫茲力的作用，洛倫茲力提供向心力，則：可得：由圖可知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑關(guān)系：又由于粒子是同種電荷，比荷相同，則有：故A錯(cuò)誤，B正確；CD．粒子受到洛倫茲力的作用做圓周運(yùn)動(dòng)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：由圖可知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角關(guān)系為：所以粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系為：故C、D錯(cuò)誤；故選B。4、B【解析】A．電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2rPr-I圖象是拋物線，而且是增函數(shù)，則反映Pr變化的圖線是c．故A錯(cuò)誤；B．圖中I=2A時(shí)，電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr與電源的總功率相等，則有Pr=I2r得到r=2Ω故B正確；C．直流電源的總功率PE=EIP-I圖象的斜率等于電動(dòng)勢E，則有故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)電流為0.5A時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=I(R+r)代入解得R=6Ω故D錯(cuò)誤。故選B。5、C【解析】AC．當(dāng)懸線有向下的拉力時(shí)，懸線斷裂后，電場力和重力的合力與原來懸線的拉力等大反向，小球從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；B．對(duì)帶電小球受力分析可知，小球可能只受重力和豎直向上的電場力，若二力合力為零，懸線突然斷裂后，小球仍靜止，不會(huì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；D．懸線拉力斷裂后，小球受到電場力和重力，二者合力可能為零，物體靜止；可能合力為恒力做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，恒力作用下物體不會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選擇C選項(xiàng)。6、D【解析】根據(jù)洛倫茲力提供粒子圓周運(yùn)動(dòng)的向心力得：最后粒子射出回旋加速器的速度為：則最大動(dòng)能為：所以影響粒子獲得的最大動(dòng)能的因素有粒子比荷的大小，回旋加速器內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和回旋加速器的半徑，故選D二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】沿著電場線方向電勢逐漸降低，因此a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢，故A正確；從電場線的分布情況可知，a點(diǎn)的電場線比b點(diǎn)的稀疏，所以a點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故B正確；電場線不一定是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，由a點(diǎn)釋放的正電荷不一定沿著電場線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；某一負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做負(fù)功，電勢能增加，因此負(fù)電荷在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能，故D錯(cuò)誤．所以AB正確，CD錯(cuò)誤8、BCD【解析】A．時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為穿過線圈的磁通量為，故A錯(cuò)誤；B．在時(shí)間內(nèi)，線圈磁通量由垂直紙面向里變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲?，變化量為，故B正確；C．在時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：，根據(jù)閉合電路歐姆定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為：，通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量，故C正確；D．根據(jù)楞次定律和安培定則，感應(yīng)電流的方向方向?yàn)轫槙r(shí)針，故D正確9、BC【解析】MN兩金屬板構(gòu)成了電容器，并且始終與電源相連，電容器的電壓不變，根據(jù)和C=Q/U可以判斷可以判斷電容器的電容和電荷量的變化．根據(jù)E=U/d可以判斷電場強(qiáng)度的變化，從而判斷出加速度的變化，在根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以判斷電子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．由動(dòng)能定理分析速度的變化【詳解】由于電源電壓恒定，當(dāng)M板水平向右移動(dòng)一段距離后，極板之間的距離減小，根據(jù)電容的決定式可知，電容變大，由C=Q/U可知，此時(shí)金屬板M、N的帶電量將變大，故A錯(cuò)誤；電源的電壓不變，兩板之間的距離減小，根據(jù)E=U/d可知，電場強(qiáng)度要變大，所以電子所受的電場力變大，加速度也變大，故B正確；電子在極板之間做的是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)d=at2可知，由于極板之間的距離d減小，加速度a變大，所以電子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間要減小，故C正確；在整個(gè)的運(yùn)動(dòng)的過程中，電壓不變，只有電場力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：qU=mv2，可知電子運(yùn)動(dòng)到M板時(shí)速率不變，故D錯(cuò)誤．故選BC【點(diǎn)睛】題根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，列出方程來分析電子的加速度、運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和速度分別與哪些物理量有關(guān)，根據(jù)關(guān)系式判斷即可10、AB【解析】A．將光照強(qiáng)度減弱，光敏電阻R3的阻值增大，電路中的總電阻增大；由閉合電路歐姆定律可得，電路中干路電流減小，根據(jù)可知R1消耗的功率逐漸減小，故A正確；BD．因干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，同時(shí)R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大，則流過R2的電流增大，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，流過燈泡的電流一定減小，根據(jù)P=I2R可知小燈泡消耗的功率變小，故B正確，D錯(cuò)誤；C．由于R1＞r，結(jié)合電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系可知，當(dāng)外電阻增大時(shí)，電源的輸出功率減小，故C錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)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、【解析】連接實(shí)物圖時(shí)需注意：1.電壓表、電流表的正負(fù)極；2.電壓表、電流表的量程；3.連線不交叉【詳解】根據(jù)電路圖，實(shí)物連接如圖：12、①.0.870②.R2③.【解析】①[1]螺旋測微器讀數(shù)為；②[2]由圖中可知，加在ab上的電壓最大為3V，故電路中最大電流約為故總電阻最小為故保護(hù)電阻應(yīng)該選擇R2；③[3]電壓表示數(shù)為故圖像的斜率為又解得四、計(jì)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、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水