长沙市K郡双语实验中学2023年物理高二上期末质量跟踪监视模拟试题含解析.doc

长沙市K郡双语实验中学2023年物理高二上期末质量跟踪监视模拟试题
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、真空中静电场的电势φ在x正半轴随x的变化关系如图所示，x1、x2、x3为x轴上的三个点，下列判断正确的是（　　）

A.将一负电荷从x1移到x2，电场力不做功
B.该电场可能是匀强电场
C.负电荷在x1处的电势能小于在x2处的电势能
D.x3处的电场强度方向沿x轴正方向
2、一个内阻可以忽略的电源接在一个装满水银的绝缘圆管两端，通过的电流为0.1 A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管里，通过的电流将是(　　)
A.0.4 A B.0.8 A
C.1.6 A D.3.2 A
3、下列单位不属于国际单位制的基本单位的是（　　）
A.牛顿 B.米
C.千克 D.安培
4、关于公式①P=UI，②P=I2R，③，下列说法正确的是
A.公式①适用于任何电路的电功率
B.公式②适用于任何电路的电功率
C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率
D.公式①只适用于纯电阻电路电功率
5、以下关于电场和电场线的说法中错误的是（　　）
A.电场和电场线都是真实存在的
B.电场是真实存在的，电场线是不存在的
C.电场线可以描述电场的强弱和方向
D.电场线在电场中不能相交
6、如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平固定放置一根通电的长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中

A.a点磁感应强度最大 B.c点磁感应强度最大
C.a、c两点磁感应强度相同 D.b、d两点磁感应强度相同
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、电磁炉为新一代炊具，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等是电磁炉的优势所在.电磁炉的工作原理是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身快速发热，然后再加热锅内食物，如图所示。下列相关说法正确的是（）

A.锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的
B.锅体中的涡流是由变化的磁场产生的
C.磁场越强，电磁炉加热效果越好
D.提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果
8、当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是（）
A. B.
C. D.
9、某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是

A.点场强大于 点场强
B.点电势高于 点电势
C.若将一试电荷由 点释放，它将沿电场线运动到点
D.若在点再固定一点电荷 ，将一试探电荷由 移至的过程中，电势能减小
10、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知

A.反映电源内部的发热功率Pr变化的图线是a
B.电源电动势是4 V
C.电源内阻是2Ω
D.当电流为0.5A时，外电阻一定为6Ω
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）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：
(1)原线圈中接入的电源是____
A．接入220V交流电
B．接入学生电源12V以下直流输出
C．接入学生电源12V以下交流输出
(2)对于实验过程，下列说法正确的是______
A．为便于探究，应该采用控制变量法
B．因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路
C．使用多用电表测电压时，先用中等量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量
12．（12分）如图所示，在水平桌面上有一个台秤，台秤上沿东西方向放置金属棒ab，金属棒ab处在沿南北方向的匀强磁场中．现通过测量金属棒ab在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判定其方向

（1）在图中画线代替导线完成实验电路图，要求接通电源后电流由a流向b
（2）完成下列主要实验步骤中的填空：
①按图接线；
②保持开关S断开，读出台秤示数m0；
③闭合开关S，调节R的阻值使电流大小适当，
此时台秤仍有读数，然后读出并记录台秤示数m1和____________
④用米尺测量_________________
（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得到B＝_________
（4）判断磁感应强度方向的方法是：若m1＜m0，磁感应强度方向垂直金属棒向_________（填“南”或“北”）
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）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
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）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
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、C
【解析】A．从移到，电势在降低，将一负电荷从高电势到低电势，其电势能增加，则电场力做负功，故A错误；
B．由于电势与的图象斜率表示电场强度，而图象的斜率是变化，因此电场强度是变化，不是匀强电场，故B错误；
C．由图像可知，处的电势高于处的电势，则负电荷在处的电势能小于在处的电势能，故C正确；
D．从到的电势升高，则逆着电场线方向，因此处的电场强度方向电场强度方向沿轴负方向，故D错误。
故选C。
2、C
【解析】内径大一倍，横截面积变为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银长度变为原来的，则由电阻定律知电阻变为原来的，由欧姆定律知电流变为原来的16倍，即为1.6A.
A.0.4A与计算结果不相符；故A项不合题意.
B.0.8A与计算结果不相符；故B项不合题意.
C.1.6A与计算结果不相符；故C项符合题意.
D.3.2A与计算结果不相符；故D项不合题意.
3、A
【解析】米、千克和安培都是国际单位制的基本单位；而牛顿是导出单位，故不属于国际单位制的基本单位。
故选A
4、A
【解析】公式①是功率的定义式，适用于任何电路的电功率；公式②③是根据欧姆定律推导出来的，只适用于纯电阻电路的电功率
A、A项与上述分析结论相符，故A正确；
B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；
C、C项与上述分析结论不相符，故C错误；
D、D项与上述分析结论不相符，故D错误
5、A
【解析】电场是实际存在的物质，电场线不存在，是为了形象描述电场而假想的线，故A错误，B正确．电场线可以描述电场的强弱和方向，电场线的疏密表示强弱，电场线上某点的切线方向表示电场的方向，故C正确．电场线不能相交，故D正确．本题选错误的，故选A
6、B
【解析】根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图

根据平行四边形定则，、、、各个点的磁场情况如图

显然，点与点合磁感应强度大小相等，方向不同；点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小；点电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大；
A．与分析不符，故A错误；
B．与分析相符，故B正确；
C．与分析不符，故C错误；
D．与分析不符，故D错误；
故选B。

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、BD
【解析】AB.电磁炉接交流电，其锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，选项A错误，B正确；
C.电磁炉的加热效果与磁场的强弱无关，只与磁场的变化快慢有关，选项C错误；
D.根据发热原理可知，提高磁场变化的频率，可增强涡流，提高电磁炉的加热效果，选项D正确。
故选BD。
8、AB
【解析】AB．已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则，可知A、B选项的图中小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极垂直纸面向里，A、B正确；
C．环形导线的电流方向如题图所示，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向外，C错误；
D．根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N极指向左，D错误.
9、BD
【解析】电场线的密的地方场强大，b点电场线密，所以b点场强大，故A错误．沿着电场线方向电势降低，a点电势高于b点电势，故B正确．若将一试探电荷+q由a点静止释放，将沿着在a点的场强方向运动，运动轨迹不是电场线，故C错误．若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，原来的电场力和点电荷－Q对试探电荷＋q做功均为正，故电势能减小，选项D正确；故选BD
考点：电场线；电场力的功和电势能
10、BCD
【解析】A．根据直流电源总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI-I2r，可知反映Pr变化的图线是c，反映PE变化的是图线a，反映PR变化的是图线b，故A错误；
B．图线a的斜率等于电源的电动势，由得到
，
故B正确；
C．由图，当I=2A时，Pr=8W，由公式Pr=I2r得，r=2Ω，故C正确；
D．当电流为0.5A时，由图读出电源的功率PE=2W；由

代入得到R=6Ω，故D正确。
故选BCD。

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
【解析】(1)[1]“探究变压器的电压与匝数的关系”要用低压交流电源和交流电表，所以不需要干电池，变压器是改变电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不超过12V，故A、B错误，C正确；
故选C；
(2)[2]A．探究变压器原副线圈两端的电压与匝数的关系，为便于探究，应该采用控制变量法，故A正确；
B．实验通电时，可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形之中，将人体并联电路中，导致所测数据不准确，故B错误；
C．使用多用电表测电压时，先用最高量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，故C错误；
故选A。
12、 ①.； ②.电流表的示数I； ③.金属棒的长度l； ④.南
【解析】(1)用滑动变阻器的限流式接法即可；
(2)③金属框平衡时测量才有意义，读出电阻箱电阻并用天平称量细沙质量；
④安培力与电流长度有关，安培力合力等于金属框架下边受的安培力；
(3)根据平衡条件分列式即可求解；
(4)根据左手定则判断即可
【详解】(1) 如图所示

(2) ③重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；台秤示数m1；④金属棒的长度l
(3) 根据平衡条件，有：|m0-m1|g=Bil
解得：；
(4) 判定磁感应强度方向的方法是：若m0＞m1，磁感应强度方向向南
【点睛】理解实验原理是解决实验类题目的关键，此题关键是对线框受力分析，根据平衡条件求磁感应强度，注意电表的正负极

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) (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
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）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