2024届江苏省扬州市扬州中学物理高二上期末监测模拟试题含解析

2024届江苏省扬州市扬州中学物理高二上期末监测模拟试题一、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。置，不计粒子重力。则打在P₃处的粒子()A.动能最大B.动量最大2、如图所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源.在接通电源的瞬间，A、C两环A.都被B吸引B.都被B排斥磁场使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转，则所加磁场方向为()A.沿z轴正方向B.沿z轴负方向C.沿y轴正方向D.沿y轴负方向4、在如图(a)所示的电路中，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器(最大阻值20Q).闭合电键S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示.则下列说法正确的是()abA.图线甲是电压表V₁示数随电流变化的图线B.电源内电阻的阻值为10QC.电源的最大输出功率为1.5WD.滑动变阻器R₂的最大功率为0.9W5、如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ之间接有定值电阻R,导体棒ab长为l且与导轨接触良好，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，现使导体棒ab向右匀速运动，下列说法正确的是()A.导体棒ab两端的感应电动势越来越小B.导体棒ab中的感应电流方向是a→bC.导体棒ab所受合力做功为零D.导体棒ab所受安培力方向水平向右6、质量为M的木块静止在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以水平速度v₀击中木块，经过时间t穿透木块，子弹穿出时的速度为v₁,木块的速度为v₂。已知子弹在木块中运动时受到的阻力大小为F,木块的长度为d,则下列关系式正确的是()A.Ft=mv₁-mv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、如图所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B,电场强度大小为且电场方向和磁场方向相互垂直，在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内，一质量为m,带电量为q(q>0)的小球套在绝缘杆上，若小球沿杆向下的初速度为v₀时，小球恰好做匀速直线运动，已知重力加速度大小为g,小球电荷量保持不变，则以下说法正确的是A.小球的初速度B.若小球沿杆向下的初速度C.若小球沿杆向下的初速度初速度D.若小球沿杆向下初速度小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动，最后停止小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动，最后停止则从开始运动到稳定过程中，小球克服摩擦力做功8、火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°。在此10s时间内，A.运动路程为600mB.加速度为零C.角速度约为1rad/sD.转弯半径约为3.4km9、如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是()A.带电粒子所带电荷的正、负B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大10、汽车电动机启动时车灯会有瞬间变暗的现象，其电路原理图如图所示。保持S₂断开，闭合S₁打开车灯，电流表读数为4.00A,再闭合S₂启动电动机，电流表读数为40.0A。已知电源电动势为12.0V,内阻为0.052,电动机内线圈电阻为0.10Q,电流表内阻不计，下列说法正确的是()B.电动机启动后车灯功率约为34.0W,小于电动机启动前的功率C.电动机的输入功率约为366WD.电动机输出功率约为332W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)用游标卡尺可以测量某些工件的外径。如图所示，则读数为mm12.(12分)在如下图所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、B的规格均为“3.8V,0.3A”。闭合开关S后，无论怎样移动滑片P,A、B灯都不亮。②测得c、d间电压约为5.8V,e、f间电压为0,则故障可能是；A.B灯丝断路B.A灯丝断路C.d、e间断路D.B灯被短路(2)开关S断开，换掉损坏的元件，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡。将两表笔分别与e、f两接线柱接触，某次测量结果如下图所示，测得灯泡电阻为_Ω。将多用电表选择开关置于“250mA”挡，开关S仍断开，将两表笔分别与a、b两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在如图位置上，则通过灯泡的电流是mA。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=1Q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Ro=1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s²,sin37°=0.6,cos37⁰=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)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=+10⁴C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15.(12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。【解析】根据动能定理可得粒子经过加速电场后的速度为解得在磁场中由洛伦兹力提供向心力有联立以上解得因为打在P₃位置的粒子运动半径最小，比荷最大，由此可知C正确，ABD错误。故选C【解析】根据楞次定律进行判定：感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化.【详解】在接通电源的瞬间，通过B环的电流变大，电流产生的磁场增强，穿过A、C两环的磁通量变大，A、C两环产生感应电流，由楞次定律可知，感应电流总是阻值原磁通量的变化，为了阻碍原磁通量的增加，A、C两环都被B环排斥而远离B环，以阻碍磁通量的增加，故ACD错误，B正确；P'=I²R'=0.9W故选B.【解析】电子射线由阴极沿x轴方向射出，形成的亮线向上(z轴正方向)偏转，说明电子受到的洛伦兹力方向向上，根据左手定则判断分析，选择可行的磁场方向【详解】电子受到的洛伦兹力方向沿z轴正方向，亮线向上偏转，根据左手定则，且由于电子带负电，则加一沿y轴负方向的磁场，故D正确，ABC错误.故选D【点睛】本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力，负电荷运动的方向与电流方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断，同时要将左手定则与右手定则的区别开来【解析】A.当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R₁两端的电压增大，故乙表示是V₁示数的变化；甲表示V₂示数的变化；故A错误；B.由图可知，当只有R₁接入电路时，电路中电流为0.6A,电压为3V,则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为由闭合电路欧姆定律可得;E=5+0.2rr=5Ω,E=6VC.因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Q时，电源的输出功率最大，故此时电流故电源的最大输出功率P=UI=1.8WD.由C的分析可知，R₁的阻值为52,R₂电阻为20Q;当R₁等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为102时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电则滑动变阻器消耗的总功率【点睛】在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理。【解析】A.根据法拉第电磁感应定律可知导体棒切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv由导体棒匀速运动，故电动势大小不变，A错误；B.根据右手定则，导体棒ab中的感应电流方向是b→a,B错误；C.导体棒ab向右匀速运动，根据动能定理，导体棒ab所受合力做功为零，C正确；D.根据左手定则，结合电流方向，可知导体棒ab所受安培力方向水平向左，D错误故选C。【解析】A.设子弹v的方向为正方向，对子弹穿木块的过程，由动量定理故A错误；BD.设木块在子弹穿过的过程发生的位移为x,则子弹的位移为(x+d),由动能定理联立可得故BD均错误。C.子弹和木块组成的系统，在光滑水平面上的系统外力为零，动量守恒，有mv₀+0=mv₁+Mv₂变形为mv₀-mv₁=Mv₂故C正确。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。【解析】A.对小球进行受力分析如图电场力的大小由于重力的方向竖直向下，电场力的方向水平向右，二者垂直，合力由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功.所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反。所以qv₀B=2mg故A错误；B.若小球的初速度为则洛伦兹力f=qv₀B=mg<F则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，故B正确；C.若小球的初速度为则洛伦兹力则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力f=μFn小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动，故C错误D.若小球的初速度为,则洛伦兹力f=qv₀B=4mg>F则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动。小球克服摩擦力做功为【解析】A.本题考查匀速圆周的概念，意在考查考生的理解能力，圆周运动的弧长s=vt=60×10m=600m故选项A正确；B.火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；CD.由于角度与弧度的换算关系所以由题意得圆周运动的角速度又v=or所以故选AD。【解析】AB.根据粒子的运动轨迹可知，粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法C.由于粒子在a点时电场线较b点密集，可知粒子在a点受电场力较大，加速度较大，选项C正确；D.若粒子从a运动到b,由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知电场力与速度之间的夹角是钝角，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，则粒子在a点的速度较大，在b点速度较小，故D正确；故选BCD。【解析】A.电动机未启动时车灯两端的电压为Uπ1=E-I₁r=12.0V-4A×0.05Q=11.8V车灯的电阻值为B.电动机启动后，车灯两端的电压Uπz=E-I₂r=12.0V-40A×0.05Q=10V流过车灯的电流那么电动机启动后，车灯的电功率Pπ=Ux₂lx=33.9W电动机未启动时车灯的电功率Pr'=Uπ1l₁=47.2W故B正确；C.由以上可知：Uπz=10V,Iπ=3.39A流过电动机的电流Im=I₂-Ix=40A-3.39A=36.61A电动机启动时车灯两端的电压Um=Uxz=10VPx=UmIm=366.1W故C正确；D.电动机的输出功率Pm=UyIm-Im²Rm=366W-(36.61A)²×0.1Ω=232W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。【解析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标尺读数，不需估读.【详解】游标卡尺的主尺读数为30mm,游标尺上第7个刻度和主尺上的某一刻度对齐，因此游标尺读数为0.1×7mm=0.7mm,所以最终读数为：30mm+0.7mm=30.7mm.【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标尺读数，不需估读.【解析】(1)[1]ABCD.因为电源是四节干电池，所以电压表的量程应选10V,ACD错误B正确。故选B。(1)[2]ABCD.测得c、d间电压约为5.8V,说明此时电压表与电源两极相连，c、d间之外电路不存在断路，e、f间电压为零，说明e、f间没有断路，e、f之外电路存在断路，由此可知c、d