广西桂林市中山中学2023年高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

广西桂林市中山中学2023年高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ）
A.库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
B.洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律，安培发现了磁场对运动电荷的作用规律
C.赫兹发现了电现象的磁本质，楞次总结了右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向
D.奥斯特发现了电磁感应现象并建立了电磁感应定律，法拉第发现了电流磁效应
2、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是( )

A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小
C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针张角变大，表明电容增大
3、如图所示，一通电直线导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向(　 )

A.向上 B.向下
C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里
4、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线．若A、B点的横坐标均为1 A，那么AB线段表示的功率为(　　)

A.1 W B.6 W
C.2 W D.2.5 W
5、下列四幅图分别对应四种说法，正确的是（　　）
A.分子间的距离为r0时，分子势能处于最小值
B.微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
C.食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
D.猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变小，外界对气体做正功
6、图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷＋q、＋q、－q，在该三角形中心O点处固定一电量为-2q的点电荷，则该电荷受到的电场力为（ ）

A.， 方向由O指向C
B.，方向由C指向O
C.，方向由C指向O
D.，方向由O指向C
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一质量为m=0.1kg、带电荷量为的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数.从t=0时刻开始，空间上加如图乙所示的电场.下列说法正确的是（）

A.4秒内小物块一直向同一方向运动
B.2s末小物块速度大小为2m/s
C.4秒内小物块的位移大小为6m
D.4秒内电场力对小物块所做的功为0.8J
8、长方形线框abcd通有恒定电流I，在线框所在平面内线框的左侧与ad边平行放置一长直导线，直导线中通有恒定电流I'，电流的方向如图所示，线框和长直导线的位置都被固定，下列关于线框受到安培力的说法中正确的是

A.线框的ab边和cd边不受安培力
B.线框所受的安培力合力向右
C.线框所受的安培力合力向左
D.若长直导线电流I'加倍，则稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍
9、如图所示，在光滑的水平面上有两个滑块P、Q，滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧．两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动，滑块P的质量为2m，速度方向向右，滑块Q的质量为m．速度方向向左，则下列说法正确的是　　

A.P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变
B.当两个滑块的速度相等时，弹簧的弹性势能最大
C.两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动
D.从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q的速度大小先减小后增大
10、如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图所示，在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻。改变电路的外电阻R，通过电压传感器和电流传感器测量不同阻值下电源的路端电压和电流，输入计算机，自动生成U-I图线,如图（1）所示。

(1)由图可得干电池的电动势为_________V，干电池的内电阻为_______ Ω；
(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图（2）所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是__W
12．（12分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：
(1)用游标卡尺测量其长度；
(2)用多用电表粗测其阻值：当用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×10”或“×1k”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。

(3)为了更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：

待测圆柱体电阻R；
电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）；
电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）；
电压表V(量程0～3V，内阻约10KΩ)；
滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω）；
滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ；）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）；
开关S，导线若干。
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选____，滑动变阻器应选____（选填代号）。
(4)请在图中补充连线并完成实验。_____
四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8

（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度
15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小
参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、A
【解析】库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，选项A正确；安培发现了磁场对电流的作用规律，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，选项B错误；安培发现了电现象的磁本质，安培总结了右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，选项C错误；法拉第发现了电磁感应现象并建立了电磁感应定律，奥斯特发现了电流磁效应，选项D错误；故选A.
2、A
【解析】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；
B、根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知，电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；
C、根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据可知，电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；
D、根据可知，电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误
点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系
3、D
【解析】根据左手定则，让磁感线穿过手心，即手心向上，四指指向电流方向，即指向右侧，大拇指垂直于纸面指向里，故安培力方向垂直纸面向里，故ABC错误，D正确．故选D
4、C
【解析】电源的总功率，C点表示，，则电源的电动势，由图看出，C点表示外电路短路，电源内部热功率等于电源的总功率，则有，代入解得，，所以AB段表示的功率为，故C正确，ABD错误
5、A
【解析】布朗运动是固体小颗粒的运动，间接反映分子无规则运动；根据分子力做功分析分子势能；单晶体表现为各向异性；根据热力学第一定律和理想气体状态方程分析压缩气体时各状态参量的变化。
【详解】A．分子间距离大于时，随着距离减小，分子力体现引力，做正功，分子势能减小；当分子间的距离小于时，随着距离减小，分子力体现斥力，做负功，分子势能增加，由此可知，分子间的距离为时，分子势能处于最小值，故A正确；
B．布朗运动是固体颗粒的运动，反映了液体分子的无规则运动，故B错误；
C．食盐晶体是单晶体，单晶体在物理性质方面，具有各向异性的特点，故C错误；
D．猛推活塞，密闭的气体被绝热压缩，温度升高，压强增大，内能增加，外界对封闭气体做功，故D错误。
故选A。
【点睛】本题考查布朗运动，分子势能及单晶体的性质等，均属于选修中的基础内容；准确记忆相关概念是解决问题的关键。
6、B
【解析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为：，
三个电荷在O处产生的场强大小均为：
根据对称性和几何知识得知：两个+q在O处产生的合场强为：
再与-q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为：，方向由O指向C．则该负电荷受到的电场力为：，方向由C指向O；故B正确

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AD
【解析】ABC．0～2s，由牛顿第二定律得物块加速度：

物块向右做加速运动，2s末小物块速度

前2s内的位移

2～4s，由牛顿第二定律得加速度

物块向右做减速运动，4s末减速到零，2～4s的位移

4秒内小物块的位移

故A正确，BC错误；
D．4秒内电场力对小物块所做的功

代入数据解得

故D正确
8、CD
【解析】由右手定则可知，线圈所处位置的磁场向里，由左手定则可知，ab边受安培力向上，cd边受安培力向下，且大小相等，相互抵消；选项A错误；因ab和cd所受安培力抵消，而ad边所受的安培力方向向左，且大于bc边受的向右的安培力，故线框所受的安培力合力向左，选项B错误，C正确；若长直导线的电流I'加倍，则线圈所在位置的磁场强度加倍，故稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍，选项D正确；故选CD
考点：左手定则及右手定则；安培力

9、BD
【解析】对于P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统，由于只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，即系统动能和弹簧弹性势能之和不变，动能是变化的，故A错误；P以某一初速度压缩弹簧，在弹簧弹力作用下P做减速运动，Q做加速运动，当P与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，故B正确；设最终P、Q两个滑块的速度分别为和规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：，根据系统的机械能守恒得，解得：，或，，故C错误；从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q一直受到向右的弹力，速度先向左减小至零，再向右增大，故D正确
10、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 ①.1.5V ②.2Ω ③.0.27Wa
【解析】（1）[1][2]．由图所示图象可知，电源电动势为：E=1.5V
电源内阻为：

（2）[3]．由图象可知，灯泡与该干电池组成串联电路时，灯泡两端电压U=0.9V，电路电流I=0.3A，灯泡实际功率
P=UI=0.9V×0.3A=0.27W

12、 ①.×10 ②.220或2.2×102 ③.A2 ④.R1 ⑤.
【解析】(2)[1]多用电表的指针在开始使用时是停在最左边无穷大刻度的，零刻度在右边，用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，即所测电阻偏小，应选用小一档测量，故选“×10”挡；
[2]用欧姆表测电阻的读数方法为指针示数乘以倍率，当指针指在中央附近时测量值较准确，所以该电阻的阻值约为

(3)[3]由电动势和电阻的阻值知电流最大为

所以用电流表A2；
[4]滑动变阻器用小阻值的，便于调节，所以用滑动变阻器.
(4)[5]本实验中，因待测电阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法；又滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值，故变阻器应用分压式接法，电路图如图所示

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N