四川省自贡市2023年物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

四川省自贡市2023年物理高二上期末学业质量监测模拟试题
请考生注意：
1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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、如图，为定值电阻的伏安曲线，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的 电阻为R2，则下列说法正确的是

A.两个电阻的阻值之比R1∶R2 = 3∶1
B.把R2均匀拉长到原来的3倍，其电阻等于R1
C.将R1与R2串联后接于电源上，其消耗的功率之比P1∶P2 = 1∶3
D.将R2与内阻值等于R1的灵敏电流计并联改装成电流表，改装后的电流表量程为原灵敏电流计量程的3倍
2、如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）

A.甲图：离点电荷等距的a、b两点
B.乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点
C.丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点
D.丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的 a、b两点
3、如图所示,电路中电源内阻不能忽略,电阻R的阻值和线圈L的自感系数都很大,A、B为两个完全相同的灯泡,当S闭合时,下列说法正确的是(   )

A.A比B先亮,然后A灭
B.B比A先亮,然后B逐渐变暗
C.A,B—起亮,然后A灭
D.AB一起亮,然后B灭
4、真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为
A.16F B.
C. D.
5、标有“220 V　100 W”的一灯泡接在u=311sin 314t V的正弦交变电流上,则(　　)
A.产生该交变电流的发电机转速为每分钟50转
B.与该灯泡串联的理想电流表读数为0.64 A
C.与该灯泡并联的理想电压表读数为311 V
D.通过该灯泡的电流i=0.64sin 314t A
6、如图所示，一带电粒子进入一固定的正点电荷Q的电场中，沿图中实线轨迹从a运动到b，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb（ra＞rb），不计粒子的重力，则可知
r
A.运动粒子带负电
B.b点的场强小于a点的场强
C.a到b的过程中，电场力对粒子做负功
D.a到b的过程中，粒子动能和电势能之和减小
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、如图是金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象．由图象可知（）

A.该金属的逸出功等于
B.该金属的逸出功等于
C.入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为
D.入射光的频率为，产生的光电子的最大初动能为
8、如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，水平边长ab是竖直边长bc的2倍，当A与B之间接入的电压为U1=4V时，电流为1 A，若C与D间接入的电压为U2=8V时，下列说法正确的是

A.CD间的电阻为1Ω
B.CD间的电阻为4Ω
C.CD间的电流为2A
D.CD间的电流为8A
9、真空中有一正四面体ABCD，在A、B两顶点分别固定一个等量负点电荷．现将一质子沿CD连线从C点移到D点，下列说法正确的是（　 ）

A.质子在C点的电势能与在D点的电势能相同
B.C点与D点的电场强度大小相等，方向相同
C.质子沿CD连线从C点移动到D点过程中，电场力先做正功后做负功
D.质子沿CD连线从C点移动到D点过程中，电场力一直不做功
10、如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1 T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05 m，电源的电动势为E=3 V，内阻r=0.1 Ω，限流电阻R0=4.9 Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9 Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5 V，则

A.由上往下看，液体做逆时针旋转
B.液体所受的安培力大小为 1.5×10-3N
C.闭合开关后，液体热功率为0.81 W
D.闭合开关10 s，液体具有的动能是3.69 J
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）（1）在“研究平抛运动”实验中
①实验中备有下列器材：横挡条、坐标纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台。还需要的器材有___________；
A.秒表 B.天平 C.重锤线 D.弹簧测力计
②如图甲是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的__________；

A.球心 B.球的上端 C.球的下端
③在此实验中，下列说法正确的是__________；
A.斜槽轨道必须光滑
B.y轴的方向根据重锤线确定
C应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一点
④如图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是__________；

A.释放小球时初速度不为0
B.释放小球的初始位置不同
C斜槽末端切线不水平
（2）如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验可知：

①闭合开关S的瞬间，电流表G中_________（选填“有”、“无”）感应电流产生；
②闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片，电流表G中有_________（选填“a→b”、“b→a”）的感应电流。
12．（12分）某同学测量一节干电池的电动势和内阻，现有待测电池、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）、电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）、滑动变阻器（阻值0~10Ω，额定电流2A）、开关各一个、导线若干．为了防止实验测量时数据过密（即要求电压变化范围相对大一些），另外还配有一个定值电阻R0（阻值为1Ω、额定功率为5W）

(1)请按照图甲设计的电路图用笔画线将图乙实物电路图补充完整_______
(2)该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了图所示的U－I图像，则电源的电动势E＝______V，电源内阻r＝_____Ω
(3)在上述实验过程中存在系统误差．在下图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是______（选填选项下面的字母）
A、 B、
C、 D、
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，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
14．（16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

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】A．根据U--I图像知，图线的斜率表示电阻，所以

故A正确；
B．根据U--I图像知，图线的斜率表示电阻，所以
，
由电阻定律可知，把R2均匀拉长到原来的3倍，电阻变为来的9倍，即，故B错误；
C．将R1与R2串联后接于电源上，电流相等，由公式可知，功率之比等于电阻之比即为3：1，故C错误；
D．由于灵敏电流计的阻值为R2的3倍，所以R2分担的电流为灵敏电流计的3倍，所以改装后的电流表量程为原灵敏电流计量程的4倍，故D错误。
故选A。
2、B
【解析】A.a、b是离点电荷等距的a、b两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A项与题意不相符；
B.等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，则a、b的电势相同．由于电场线关于两电荷连线上下对称，而且都与等势面垂直，所以场强的大小和方向都相同，故B项与题意相符；
C.根据电场线的对称性可知，ab两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故C项与题意不相符；
D.a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，a点的电势大于b点的电势，故D项与题意不相符
3、B
【解析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律来分析
【详解】闭合开关的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，B灯先亮，A灯后亮，电路稳定后，由于R很大，线圈L的直流电阻很小，所以B中的电流变小，故B正确
故应选：B
【点睛】对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源
4、B
【解析】由库仑定律可得变化前为：，变化后为：

A．16F．故A不符合题意
B．．故B符合题意
C．．故C不符合题意
D．．故D不符合题意
5、D
【解析】由交流电u=311sin314tV可知ω=314rad/s，电压最大值Um=311V．由ω=2πf求解频率f．由U=Um求出电压的有效值．交流电压表测量的是有效值
【详解】灯泡接在u=311sin（314t）V的正弦交流电上，ω=314rad/s，所以产生该交流电的发电机转速为每秒50转，故A错误；由交流电u=311sin314tV可知，电压的最大值Um=311V．有效值U=Um=220V，可以使“220V，100W”的灯泡正常发光，且电流表的电流I=P/U=0.46A．故B错误，与灯泡并联的交流电压表测量时，读数为220V．故C错误．灯泡的最大电流为Im=I=0.64A，因此通过灯泡的电流i=0.64sin314t（A）．故D正确．故选D
6、C
【解析】A．根据粒子轨迹的弯曲方向向左弯曲，可知粒子受到排斥力，则带电粒子带正电，故A不符合题意；
B．由公式，由于ra＞rb，可知，b点的场强大于a点的场强，故B不符合题意；
C．a到b的过程中，电场力方向与粒子的速度方向成钝角，对粒子做负功，故C符合题意；
D．粒子在运动过程中，只有电场力做功，所以动能与电势能总和不变，故D不符合题意。
故选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、ABC
【解析】A.由题图并结合得，，故逸出功，故选项A符合题意；
B.当时，，故，故选项B符合题意；
C.时，可得出，故选项C符合题意；
D.当入射光的频率为时，不发生光电效应，故选项D不符合题意
8、AD
【解析】AB.设薄板厚度为d，当A、B间接入电压，根据电阻定律知，R1=ρ，当C与D间接入电压，R2=ρ，
则R1：R2= =4，R1= =4Ω，R2=1Ω，故A正确，B错误；
CD.根据欧姆定律得，I=U/R，，故C错误，D正确
故选AD
9、AC
【解析】在A、B两点分别固定一个等量负点电荷，根据点电荷的场强的公式和平行四边形定则计算出C与D点的电场强度，根据电场力做功来判定C与D点的电势能高低，从而即可求解
【详解】A、AB的中点电场强度为零，此点到C与D点间距相等，移动质子，电场力做功相等，则质子在C与D点电势能相同；故A正确.
B、据题，A、B是两个等量同种点电荷，根据点电荷电场强度公式，则C与D点的电场强度大小相等，方向不同;故B错误.
C、D、质子沿CD连线从C点移到D点过程中，电势先降低后升高，则质子的电势能先减小后增加，那么电场力先做正功后做负功;故C正确，D错误.
故选AC.
【点睛】本题关键要掌握等量同种电荷电场线和等势线分布情况，掌握点电荷电场强度公式，及矢量合成法则，抓住ABCD是正四面体的四个顶点这一题眼，注意本题不是等量异种电荷，且通过AB的中垂面不是一等势面
10、ABD
【解析】在电源外部，电流由正极流向负极；由左手定则可以判断出导电液体受到的安培力方向，从而判断出液体的旋转方向；根据闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流值，然后根据安培力的公式计算安培力的大小，根据焦耳定律计算热功率，从而即可求解
【详解】A．由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，A正确；
B．电压表的示数为1.5V，则根据闭合电路的欧姆定律：，所以电路中的电流值，液体所受的安培力大小为，B正确；
C．玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，则液体热功率为，C错误；
D．10s末液体的动能等于安培力对液体做的功，通过玻璃皿的电流的功率：，所以闭合开关10s，液体具有的动能是：，D正确
【点睛】该题考查电磁驱动，是一道容易出错的题目．容易错的地方是当导电液体运动后，液体切割磁感线将产生反电动势，导电液体的电阻值消耗的电压不等于液体两端的电压！

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.C ②.A ③.BCD ④.C ⑤.无 ⑥.a→b
【解析】(1)[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故C；
[2]确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心，故选A；
[3]AC．实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，故A错误，C正确；
B．y轴必须是竖直方向，即用铅垂线，故B正确；
D．记录点适当多一些，能够保证描点光滑，用平滑曲线连接，偏离较远点应舍去，故D正确。
故选BCD。
[4]由图可知斜槽末端不水平，才会造成斜抛运动，故选：C。
(2)[5]闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流；
闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，则通过线圈B的磁通量增大了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可得：电流表G中有a→b的感应电流
12、 ①.或 ②.1.5V ③.0.6Ω ④.A
【解析】（1）实物电路图如图；
或
（2）由U－I图像可得电源的电动势E＝1.5V，电源内阻
（3）在测量电路中，由于电压表的内阻不是无穷大，导致电压表有分流，通过电源的实际电流大于安培表的电流，即在电流表读数相同的情况下，无误差时通过电源的电流值比有误差时偏大，而当外电路短路时的短路电流不变，如图所示；则图线A正确；

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、（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
14、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
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