山東省青島市開發(fā)區(qū)2023-2024學年物理高二第一學期期末調研模擬試題含解析

山東省青島市開發(fā)區(qū)2023-2024學年物理高二第一學期期末調研模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、通過一阻值R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1s．電阻兩端電壓的有效值為A12V B.4VC.15V D.8V2、如圖所示，兩個閉合圓形線圈A，B的圓心重合，放在同一個水平面內，線圈B中通如圖所示的電流，設t=0時電流沿逆時針方向（圖中箭頭所示），對于線圈A在t1～t2時間內的下列說法中正確的是（）A.有順時針方向的電流，且有擴張的趨勢B.有順時針方向電流，且有收縮的趨勢C.有逆時針方向的電流，且有擴張的趨勢D.有逆時針方向的電流，且有收縮的趨勢3、醫(yī)學上對某些癌癥可采用質子療法治療，該療法(設備如圖)用一定能量的質子束照射腫瘤以殺死癌細胞?，F用一直線加速器來加速質子，使其在加速電場(可視為勻強電場)中從靜止開始被加速到1.0×107m/s。已知質子的質量為1.67×10－27kg、電荷量為1.6×10－19C，加速器加速的直線長度為4m。下列說法正確的是（）A.加速過程中質子的電勢能增加B.加速過程中質子的加速度約為2.5×1013m/s2C.質子加速所需的時間約為8×10－6sD.加速電場的電場強度約為1.3×105N/C4、在研究一個小電動機的性能時，應用了圖示的實驗電路。已知電動機線圈內阻為3Ω，調節(jié)R使電動機正常運轉時，理想電流表和電壓表的示數分別為1A和12V。則電動機正常運轉時的輸出功率P和效率η為（）A.P＝12Wη＝75% B.P＝12Wη＝25%C.P＝9Wη＝75% D.P＝9Wη＝25%5、兩根材料相同的均勻導線A和B，其長度分別為和，串聯在電路中時沿長度方向電勢的變化如圖所示，則A和B導線的橫截面積之比為（）A. B.C. D.6、如圖所示，兩根相距為L平行放置的光滑導軌，與水平面的夾角為θ，導軌處于磁感應強度為B、方向垂直導軌向上的勻強磁場中，一根質量為m，電阻為r的通電金屬桿ab位于導軌上，若ab恰好在導軌上處于靜止狀態(tài)，則關于通過ab的電流的方向和大小的說法正確的是()A.方向由b到a，大小I＝B.方向由b到a，大小I＝C.方向由a到b，大小I＝D.方向由a到b，大小I＝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、一段長L=0.2m，通過I=2.5A電流的直導線，關于在磁感應強度為B的勻強磁場中所受安培力F的情況，正確的是（）A.如果B=2T，F一定是1NB.如果F=0，B也一定為零C.如果說B=4T，F有可能是1ND.如果F有最大值時，通電導線一定與磁場垂直8、如圖8所示的電路，電源內阻不可忽略，電表為理想電表．當滑動變阻器的滑片向下滑動時（）A.電流表A的示數減小 B.電流表A的示數增大C.電壓表V示數減小 D.電壓表V的示數增大9、在垂直紙面向里的勻強磁場中放置一足夠長的絕緣棒，棒與水平方向夾角為，將帶電小球套在棒上，小球質量為m，帶電量為-q，小球與棒間動摩擦因數為，小球由靜止開始下滑的過程中（）A.先加速后勻速B.先加速后減速最終勻速C.最大速度為D.最大加速度為gsin10、一靜止的鋁原子核Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質子p后,變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的硅原子核Si,下列說法正確的是()A.核反應方程為B.核反應過程中系統能量不守恒C.核反應前后核子數相等，所以生成物的質量等于反應物的質量之和D.硅原子核速度的數量級為m/s，方向與質子初速度的方向一致三、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）一根電阻R=0.6Ω的導線彎成一個半徑r=1m的圓形線圈,線圈質量m=1kg，此線圈放在絕緣光滑的水平面上，在y軸右側有垂直線圈平面的磁感應強度B=0.5T的勻強磁場，如圖所示．若線圈以初動能Ek0=5J沿x軸方向滑進磁場，當進入磁場0.5m時，線圈中產生的電能為E=3J．求此時線圈的運動速度的大小為______m/s，此時線圈加速度的大小為______m/s212．（12分）如圖所示，電阻Rab=0.1Ω的導體ab沿光滑導線框向右做勻速運動，線框中接有電阻R=0.4Ω，線框放在磁感應強度B=0.1T的勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，cd間的長度L=0.4m，運動的速度v=5.0m/s，線框的電阻不計a.電路abcd中導體棒ab相當于電源,_______（a端或b端）相當于電源的正極b.電源的電動勢即產生的感應電動勢E=_______V，電路abcd中的電流I=_______Ac.導體ab所受安培力的大小F=__________N，方向是__________；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L14．（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，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

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】根據電流的熱效應計算電流的有效值：可得流過電阻的電流的有效值：A電阻兩端電壓的有效值為：V故B正確2、D【解析】根據增反減同原理可知，當B線圈中的電流反向增大時，A中感應電流產生的磁場方向應垂直紙面向外，即感應電流方向為逆時針，根據增縮減擴原理可知線圈A有收縮趨勢。故選D。3、D【解析】A．僅有電場力做功，電勢能和動能相互轉化，動能增加，電勢能減小，A錯誤；B．由位移與速度的關系式得：B錯誤；C．加速時間為：C錯誤；D．根據牛頓第二定律得：解得：，D正確。故選D。4、C【解析】電動機正常運轉時，輸入的電功率為入發(fā)熱功率熱電動機正常運轉時的輸出功率為入熱電動機正常運轉時的效率為故C正確，A、B、D錯誤；故選C。5、B【解析】A、B兩端的電勢差分別為、，電流相等，根據歐姆定律得根據電阻定律則橫截面積之比故選B。6、A【解析】金屬桿靜止時，所受的安培力F沿斜面向上，由左手定則知桿ab中電流方向由b到a，桿受力如圖所示：由平衡條件得：F＝mgsinθ，又F＝BIL，聯立解得：，故A正確，BCD錯誤二、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】通電導線在磁場中的受到安培力作用，由公式F=BILsinθ求出安培力大小，當夾角為零時沒有安培力；當夾角為90°時，安培力最大；則安培力在最大值與零之間【詳解】長度為0.2m的通電直導線，若放置于勻強磁場的磁感應強度中，通入電流為2.5A，如果B=2T，當直導線垂直于磁場時，則由公式可得安培力的大小為F=BIL=2×2.5×0.2N=1N．若不垂直，則通電導線受到的安培力小于1N，故A錯誤；如果F=0，直導線可能與磁場平行，則B不一定為零，故B錯誤；如果B=4

T，若垂直放置時，則安培力大小為F=BIL=4×2.5×0.2N=2N．因此F有可能是1N，故C正確；如果F有最大值，通電導線一定與B垂直，故D正確，故選CD【點睛】學會運用F=BIL計算安培力的大小，注意公式成立的條件是B與I相互垂直．若不垂直則可將磁感應強度沿直導線與垂直導線兩方向進行分解，則平行的沒有安培力，垂直的安培力可用F=BIL計算安培力的大小8、BC【解析】先判斷滑動變阻器的阻值如何變化，再用“串反并同”去分析【詳解】AB.滑動變阻器的滑片向下滑動，電阻變小，電流表與滑動變阻器串聯，所以示數變大，A錯誤，B正確；CD.滑動變阻器的阻值變小，電壓表與滑動變阻器并聯，所以示數變小，C正確，D錯誤【點睛】和滑動變阻器串聯的電阻上的電壓、電流、電功率變化趨勢和滑動變阻器電阻值變化趨勢相反，和滑動變阻器并聯的電阻上的電壓、電流、電功率和滑動變阻器電阻值變化趨勢相同，即串反并同9、AD【解析】AB．小球下滑時受垂直斜桿向下的洛倫茲力，開始時速度較小，洛倫茲力較小，由，隨速度的增加，加速度減小，最后加速度減為零時做勻速運動，選項A正確，B錯誤；C．當加速度為零時速度最大，即解得選項C錯誤；D．開始運動時加速度最大，即v=0時，解得a=gsinθ，選項D正確；故選AD.10、AD【解析】根據核反應的質量數和電荷數守恒判斷核反應方程的正誤；核反應過程中系統能量守恒，動量守恒；由于有能量放出，則反應后質量減小.【詳解】根據核反應的質量數和電荷數守恒，可知核反應方程為正確，選項A正確；核反應過程中系統能量總是守恒的，選項B錯誤；核反應前后核子數相等，所以生成物的質量數等于反應物的質量數之和，該反應因放出能量，有質量虧損，則生成物的質量小于反應物的總質量，選項C錯誤；根據動量守恒定律可知：，解得，即硅原子核速度的數量級為105m/s，方向與質子初速度的方向一致，選項D正確；故選AD.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、①.2②.2.5【解析】（1）由能量守恒定律得：代入數據解得：；（2）進入磁場x=0.5m時，切割磁感線的有效長度：感應電動勢：E=BLv線圈受到的安培力：由牛頓第二定律得：F=ma代入數據解得：a=2.5m/s212、①.a；②.0.2V；③.0.4A；④.0.016N；⑤.向左【解析】據右手定則判斷感應電流的方向，即可確定等效電源的正負極；根據E=BLv求出感應電動勢，由歐姆定律得出電流強度，即可由公式F=BIL求解安培力的大小，由左手定則判斷安培力的方向．再根據平衡條件分析外力的大小和方向【詳解】a.電路abcd中ab棒切割磁感線，產生感應電動勢，相當于電源．由右手定則判斷可知相當于電源的正極是a端；b.感應電動勢為：E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V，感應電流為：；c.ab桿所受的安培力FA=BIL=0.1×0.4×0.4N=0.016N由右手定則判斷可知，ab中感應電流方向從b→a，由左手定則得知，安培力的方向向左【點睛】解答本題的關鍵要掌握右手定則、法拉第電磁感應定律、歐姆定律、左手定則等電磁感應中常用的規(guī)律四、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、8cm【解析】粒子a板左端運動到P處，由動能定理得代入有關數據，解得，代入數據得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關系得聯立求得代入數據解得14、(1)(2)3N【解析】(1)設小球在C點的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點時受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球對軌道壓力：NC′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平衡