遼寧省莊河高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

遼寧省莊河高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末監(jiān)測(cè)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(xiě)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(xiě)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(wú)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、勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器，工作原理示意圖如圖所示。置于高真空中的半徑為R的D形金屬盒中，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，高頻交變電壓u的頻率為f．若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為＋q，在加速器中被加速，且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。用該回旋加速器加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的動(dòng)能減小為原來(lái)的，可采用下列哪種方法A.將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的3倍B.將其磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的9倍C.將D形盒的半徑減小為原來(lái)的倍D.將D形盒的半徑減小為原來(lái)的倍2、如圖所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們是一個(gè)四邊形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab∥cd，ab⊥bc，2ab＝cd＝bc＝2l，電場(chǎng)方向與四邊形所在平面平行。已知a點(diǎn)電勢(shì)為24V，b點(diǎn)電勢(shì)為28V，d點(diǎn)電勢(shì)為12V。一個(gè)質(zhì)子(不計(jì)重力)經(jīng)過(guò)b點(diǎn)的速度大小為v0，方向與bc成45°，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)，則下列說(shuō)法不正確的是（）A.c點(diǎn)電勢(shì)為20VB.質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間為C.場(chǎng)強(qiáng)的方向由a指向cD.質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c電場(chǎng)力做功為8eV3、質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)的初速度為3m/sB.質(zhì)點(diǎn)所受合外力為5N，做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.1s末質(zhì)點(diǎn)x方向和y方向速度大小相等D.2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小為16m4、下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法中正確的是()A.在某電池的電路中，每通過(guò)4C的電荷量，電池提供的電能是2J，則該電池的電動(dòng)勢(shì)是2VB.電源兩極間的電壓在數(shù)值上等于電源的電動(dòng)勢(shì)C.電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別D.電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源所能提供的電能就越多5、物理量的正負(fù)號(hào)表示特定的物理意義，下列物理量中的正負(fù)號(hào)含義說(shuō)法正確的是（）A.相對(duì)于同一零勢(shì)點(diǎn)，電勢(shì)能Ep=-7J比Ep=3J小B.磁通量有正負(fù)之分，磁通量是矢量C.力是矢量，－3N比－5N大D.功是標(biāo)量，F(xiàn)1對(duì)物體做正功，F(xiàn)2對(duì)物體做負(fù)功，F(xiàn)1做的功一定大于F2做的功6、如圖，懸線(xiàn)一端固定，另一端拉住一個(gè)帶電小球，使之在勻強(qiáng)電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)。忽略空氣阻力，當(dāng)懸線(xiàn)突然斷裂后，帶電小球?qū)⒆觯ǎ〢.勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D.圓周運(yùn)動(dòng)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、如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線(xiàn)的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射狀電場(chǎng)在中心線(xiàn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線(xiàn)通過(guò)靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)．不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.加速電場(chǎng)的電壓C.D.若一群離子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷8、如圖所示，一小型直流電動(dòng)機(jī)M的線(xiàn)圈繞阻，定值電阻R0=1.5Ω，電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，理想電流表的示數(shù)為，下列說(shuō)法中正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為B.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為C.電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為D.每分鐘內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為9、如圖所示，電阻不計(jì)導(dǎo)軌OPQS固定，其中PQS是半徑為r的半圓弧，Q為半圓弧的中點(diǎn)，O為圓心．OM是長(zhǎng)為r的可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿，其電阻為R、M端與導(dǎo)軌接觸良好．空間存在與平面垂直且向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，現(xiàn)使OM從OQ位置起以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)到OS位置．則該過(guò)程中A.產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恒定，方向?yàn)镺PQMOB.通過(guò)OM的電荷量為C.回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為Br2ωD.金屬桿OM的發(fā)熱功率為10、電荷量為Q1和Q2的兩點(diǎn)電荷分別固定在x軸上的O、C兩點(diǎn)，規(guī)定無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，x軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨x的變化關(guān)系如圖所示．則A.Q1的電荷量小于Q2的電荷量B.G點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿x軸負(fù)方向C.將一帶負(fù)電的試探電荷自G點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下一定能到達(dá)D點(diǎn)D.將一帶負(fù)電的試探電荷從D點(diǎn)移到J點(diǎn)，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示，由圖讀出金屬絲的直徑是_________mm。12．（12分）如圖所示A是B輪上的一點(diǎn)，B、C兩輪用皮帶連接而不打滑rA：rB：rC＝1：4：2，則A、B、兩點(diǎn)的線(xiàn)速度之比_____，B，C兩點(diǎn)加速度之比_____四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)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(chǎng).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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)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15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(yíng)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、C【解析】回旋加速器通過(guò)電場(chǎng)加速，磁場(chǎng)回旋，最后從磁場(chǎng)離開(kāi)，由洛倫茲力提供向心力可得：可得粒子的最大速度為：故最大動(dòng)能為：為了使質(zhì)子獲得的動(dòng)能減小為原來(lái)的，因此將其磁感應(yīng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的倍，或?qū)形盒的半徑減小為原來(lái)的倍；故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。2、C【解析】A．作如圖e點(diǎn)，ab間電勢(shì)差為4V，可求得e點(diǎn)電勢(shì)為20V，即eb間電勢(shì)差為8V，所以dc間電勢(shì)差也為8V，故c點(diǎn)電勢(shì)為20V，A正確，不符合題意；C．連接bd，可得bd中點(diǎn)O處的電勢(shì)為20V，所以O(shè)c為等勢(shì)面，根據(jù)幾何知識(shí)可得bd⊥Oc，所以bd為一條電場(chǎng)線(xiàn)，b點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)，所以電場(chǎng)方向?yàn)閺腷到d，C錯(cuò)誤，符合題意；B．質(zhì)子與bc成45°方向拋出時(shí)，電場(chǎng)力沿bd方向，則質(zhì)子從b→c做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，沿初速度方向分位移為，此方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則B正確，不符合題意；D．電勢(shì)差則質(zhì)子從b→c電場(chǎng)力做功為8eV，D正確，不符合題意。故選C。3、C【解析】A．由x方向的速度圖象可知，質(zhì)點(diǎn)x軸方向初速度為：vx=3m/s，y軸方向初速度為：質(zhì)點(diǎn)的初速度為：故A錯(cuò)誤；B．x方向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由x方向的速度圖象可知，在x方向的加速度為：受力F=ma=2Ny方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有加速度，顯然質(zhì)點(diǎn)初速度方向與合外力方向不在同一條直線(xiàn)上，質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．1s末質(zhì)點(diǎn)在x方向的速度大小是4m/s，y方向的速度為4m/s，兩者速度大小相等，方向不同，故C正確；D．2s內(nèi)水平方向上位移大小為：豎直方向上位移大小為：y=8m合位移大小為：故D錯(cuò)誤。故選C。4、C【解析】A．在某電池的電路中，每通過(guò)4C的電荷量，電池提供的電能是2J，則該電池的電動(dòng)勢(shì)是0.5V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電源的電動(dòng)勢(shì)等于在外電路斷路時(shí)電源兩極間的電壓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同，都是伏特，但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別；電動(dòng)勢(shì)等于非靜電力做的功與電荷量的比值，電壓等于電場(chǎng)力做的功與電荷量的比值，故C正確；D．電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源移送單位電荷時(shí)所能提供的電能就越多；但總的電能不一定多；故D錯(cuò)誤；故選C.5、A【解析】A．電勢(shì)能的正負(fù)號(hào)表示大小，則相對(duì)于同一零勢(shì)點(diǎn)，電勢(shì)能Ep=-7J比Ep=3J小，選項(xiàng)A正確；B．磁通量無(wú)正負(fù)之分，磁通量是標(biāo)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．力是矢量，符號(hào)表示方向，則－3N比－5N小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．功是標(biāo)量，符號(hào)只表示功的正負(fù)，不表示大小，若F1對(duì)物體做正功，F(xiàn)2對(duì)物體做負(fù)功，F(xiàn)1做的功不一定大于F2做的功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6、C【解析】AC．當(dāng)懸線(xiàn)有向下的拉力時(shí)，懸線(xiàn)斷裂后，電場(chǎng)力和重力的合力與原來(lái)懸線(xiàn)的拉力等大反向，小球從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)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(chǎng)力，若二力合力為零，懸線(xiàn)突然斷裂后，小球仍靜止，不會(huì)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；D．懸線(xiàn)拉力斷裂后，小球受到電場(chǎng)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(xiàn)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)。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、ABD【解析】A．由左手定則可知粒子帶正電，故A正確；B．粒子在M、N間被加速，則有，根據(jù)電場(chǎng)力提供向心力，則有，聯(lián)立解得，故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有，可得，故C錯(cuò)誤；D．若一群離子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，由于磁場(chǎng)、電場(chǎng)與靜電分析器的半徑不變，則C選項(xiàng)可知該群離子具有相同的比荷，故D正確8、ABD【解析】在計(jì)算電功率的公式中，總功率用P=IU來(lái)計(jì)算，發(fā)熱的功率用P=I2R來(lái)計(jì)算，如果是計(jì)算純電阻的功率，這兩個(gè)公式的計(jì)算結(jié)果是一樣的，但對(duì)于電動(dòng)機(jī)等非純電阻，第一個(gè)計(jì)算的是總功率，第二個(gè)只是計(jì)算發(fā)熱的功率，這兩個(gè)的計(jì)算結(jié)果是不一樣的【詳解】A．電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為，選項(xiàng)A正確；BC．電動(dòng)機(jī)兩端電壓：UM=E-I(R0+r)=6V，則電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P=IUM=12W，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；D．每分鐘內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能為E機(jī)=（P-P熱）t=(12-4)×60J=480J，選項(xiàng)D正確；故選ABD.【點(diǎn)睛】對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的9、AB【解析】A項(xiàng)：由導(dǎo)體棒繞其端點(diǎn)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：，所以產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)恒定，電流恒定，由于磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，由右手定則可知電流的方向?yàn)镺PQMO，故A正確；B項(xiàng)：由公式，故B正確；C項(xiàng)：由A分析可知，，，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由閉合電路歐姆定律得：發(fā)熱功率為：故D錯(cuò)誤．故應(yīng)選：AB10、BD【解析】A項(xiàng)：圖像斜率表示場(chǎng)強(qiáng)大小，由圖可知在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，即Q1和Q2兩電荷在H的合場(chǎng)強(qiáng)為零，由公式可知，Q1的電荷量大于Q2的電荷量，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由圖知B點(diǎn)的電勢(shì)為零，由于沿著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低，所以在B點(diǎn)邊場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向，在B點(diǎn)右邊場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸負(fù)方向，故B正確；C項(xiàng)：由在G點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸向左，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力向右，所以負(fù)電荷沿x軸向右運(yùn)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由圖像可知從D點(diǎn)到J點(diǎn)電勢(shì)先升高再降低，負(fù)電荷的電勢(shì)能先減小后增大，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，故D正確三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、742~0.743【解析】[1]．金屬絲的直徑是：0.5mm+0.01mm×24.2=0.742mm.12、①.1：4：4；②.1：2【解析】點(diǎn)B與點(diǎn)C是同源傳遞的邊緣點(diǎn)，故vB＝vC；點(diǎn)A與點(diǎn)B是同軸傳動(dòng)，角速度相等，故ωA＝ωB；點(diǎn)A與點(diǎn)B，半徑之比為1：4，故線(xiàn)速度之比為1：4；故vA：vB：vC＝1：4：4；由于B、C的半徑之比為2：1，根據(jù)公式B、C的加速度之比