2024届甘肃省兰州市第一中学高二物理第一学期期末联考模拟试题含解析.doc

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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、图中实线为某电场的电场线分布，虚线为某电荷仅在电场力作用下运动的轨迹，以下说法正确（）


2、下列哪些措施可以使电介质为空气的平行板电容器的电容变大些　　


3、如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入平板下方的匀强磁场，平板下方的磁场方向如图所示。粒子最终打在S板上，粒子重力不计，则下面说法正确的是（ ）




4、在磁感应强度B的定义式B=F/IL中，有关各物理量间的关系，下列说法中正确的是（）
、I和L决定 、I和L决定
、F和L决定 、F和I决定
5、如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框面积S= ,线框电阻不计
,线框平面与磁感线垂直,以此时刻为计时起点,线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=200 rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220 V　60 W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10 A,下列说法正确的是(　　)

=500sin 200t V
、副线圈匝数之比为50∶11
000 W
6、下列叙述正确的是（ ）



，两个导体将不带电，原因是电荷消失了
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、下列关于光学知识及应用的叙述，正确的有




8、如图所示，质量为m的带正电小球甲用长为L的绝缘轻质细线悬于O点，带负电的小球乙固定在绝缘支架上．现将小球乙放在适当位置并调整两小球电量，使得甲球静止于b点时，两球处在同一水平面上，相距为L，细线与竖直方向的夹角为θ．现保持小球乙位置不变，将小球甲拉至与O同高的c点，细线处于拉直状态，由静止释放，重力加速度为g，小球可视为点电荷，不计空气阻力．小球甲从c运动到b的过程中，下列说法正确的是




9、如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为，挡板右侧质谱仪中匀强磁场的磁感应强度为，速度相同的一束带电粒子（不计重力），由左侧沿垂直于E和的方向射入速度选择器做直线运动，通过狭缝后进入质谱仪，其运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（　　）


，粒子的比荷越小

10、如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是


，则粒子速度大小为
，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°
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）如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为3V；当使用O、B两接线柱时，量程为15V．已知电流计的内电阻Rg=500Ω，满偏电流Ig=100 μA．则电阻 R=____Ω, R= ____Ω
12．（12分）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，某同学设计了如图甲所示的电路，实验中供选择的器材如下：
A．待测干电池组（电动势为E，）
B．电流表（量程0～，）
C．灵敏电流计G（满偏电流Ig=200μA、内阻rg=100Ω）
D．滑动变阻器Rx1（0～20Ω、）
E．滑动变阻器Rx2（0～1000Ω、）
F．定值电阻R1（900Ω）
G．定值电阻R2（90Ω）
H．开关S一只、导线若干
（1）甲图中的滑动变阻器Rx应选______（选填“Rx1”或“Rx2”），定值电阻R应选______（选填“R1”或“R2”）；
（2）实验中闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移至______（填“a端”、“中央”或“b端”）；
（3）若灵敏电流计G的示数用I1表示，电流表A的示数用I2表示，如图乙所示为该实验绘出的I1-I2图线，由图线可求得被测干电池的电动势E=______V（保留3位有效数字），内电阻r=______Ω．（保留2位有效数字）
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＝＝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＝．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°＝，cos37°＝
（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=，把一质量m=，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
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=，a、b间的电场强度为E=×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=、=×10-25kg、电荷量为q=×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =×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
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】根据电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电场力与电场线方向判断电性，根据电场力做功判断电势能的变化
【详解】电场线疏密反应电场强弱可知，a场强小于d点场强，故A错误；沿着电场线方向，电势逐渐降低可知，b电势大于c的电势，故B错误；根据轨迹弯曲方向可知，电场力斜向上，与电场线方向相同，故带正电，故C正确；电荷从a到d的过程电场力做正功，电势能减小，故D错误．所以C正确，ABD错误
【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解．比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能
2、D
【解析】根据电容的决定式即可知如何增大平行板电容器的电容
【详解】使两板间变为真空，相对介电常量减小，根据电容的决定式，可知电容变小，A错误；根据电容的决定式知，减小正对面积，其它量不变，电容器的电容变小，不符合题意，B错误；根据电容的决定式知，增大两板距离，其它量不变，电容器的电容变小，不符合题意，C错误；根据电容的决定式知，两板间插入玻璃，增大，其它量不变，电容器的电容会变大，D正确
3、D
【解析】A．根据粒子在下方电场中的偏转方向，结合左手定则可知，粒子带正电，选项A错误；
B．速度选择器中带正电的粒子受向右的电场力，则洛伦兹力向左，可知磁场方向垂直纸面向外，选项B错误；
C．能沿直线通过狭缝P的粒子满足Eq=qvB,则v=E/B，则粒子的速度相同，动能不一定相同，选项C错误；
D．因打在A1的粒子与打在A2的粒子的速度相同，但是打在A1的粒子比打在A2的粒子运动的弧长较大，则在磁场中运动时间长，选项D正确；
故选D.
4、B
【解析】公式中B表示磁感应强度，有磁场自身的因素决定；I为导体棒中的电流，由电路决定；L为导体棒的有效长度，由导体棒及其放在磁场中的形式决定；F为导体棒在磁场中受到的安培力，由B、I、L共同决定，故ACD错误，B正确.
5、D
【解析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论
【详解】由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为0，故A错误．矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：Em=nBSω=50×××200V=500V，线框中交流电压的表达式为e=500sin 200t V，选项B错误；由于最大值为有效值的倍，所以交流电的有效值为500V；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C错误．由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500×10A=5000W，故D正确．故选D
【点睛】该题结合变压器的原理考查交流电的产生，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决
6、A
【解析】A．任何起电方式都是电荷转移的过程，A正确；
B．根据电荷守恒定律，不能创造电荷， B错误；
C．玻璃棒与带负电荷的物体摩擦会带负电，C错误；
D．带等量异种电荷的两个导体接触后，等量异种电荷完全抵消的现象，叫做中和，电荷不会消失，D错误。
故选A。
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】泊松亮斑是光的衍射现象，选项A错误；天空的彩虹是不同色光在水汽中折射率不同造成的，选项B正确；照相机镜头的增透膜利用了光的干涉现象，选项C错误；医学上的内窥镜是利用光在光纤的两层玻璃界面发生全反射，选项D正确；故选BD.
8、AB
【解析】小球甲受重力、电场力和绳子拉力，起初静止于b点，则b点是小球甲的平衡位置，即小球甲做圆周运动的“等效”最低点，此时重力和电场力的合力与绳子拉力等值反向，即等效重力与绳子拉力等大反向
【详解】A、由题意可知，b点为小球甲做圆周运动等效最低点，当小球甲运动到b点的瞬间，绳子拉力和等效重力方向相反，二力的合力提供向心力，如下图所示，故A正确；
B、小球从c运动到b的过程中，根据几何关系可知，b和c点到a的距离相同，根据点电荷电场的分布规律，小球甲从c点运动到b点的过程中，电场力做功为零．所以根据动能定理：，解得，故B正确；
C、如上图所示，小球甲经过b点时，两球的库仑力，C错误；
D、小球甲从c运动到b的过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，故D错误；
故本题选AB
【点睛】本题的关键是确定圆周运动的等效最低点，能利用竖直平面圆周运动最低点的理论来解决问题，同时本题还要求掌握点电荷的等势面的特点，并能熟练运用动能定理来解决问题
9、BC
【解析】考查粒子在速度选择器中受力平衡，粒子进入右侧磁场后，根据圆周运动基本公式分析问题。
【详解】A．进入右侧磁场B2后，粒子向下偏转，根据左手定则，可知粒子带正电荷，A错误；
B．在通过狭缝的过程中，粒子做直线运动，一定有
因此，粒子运动速度
B正确；
C．粒子在磁场中做匀速度圆周运动轨道半径
又由于粒子在磁场中运动了半周，因此
可得
因此S0越大比荷越小，C正确；
D．根据
通过狭缝的粒子速度相等，而比荷不一定相等，因此轨道半径不一定相等，D错误。
故选BC
10、CD
【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，根据左手定则判断知，此粒子带负电，故A错误；
根据几何知识可知，从O点到A点轨迹的圆心角为60°，，B错误；由图可得：
，所以．而粒子的轨迹半径为，联立可得，C正确；
粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°，x轴是直线，根据圆的对称性可知，离开第一象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，故D正确；
【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，
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. ; ②. ;
【解析】串联分压电路的特点就是电流相同，在改装的电压表中，各量程达到满偏电压时，经过“表头”的电流均为满偏电流．根据串并联规律，接O、A时有：
解得：；
接O、B时有：
解得：R2=×105Ω
【点睛】明确电表的改装原理，知道电压表是电流表与分压电阻串联而成，当电压表达到量程时通过电流表的电流应为满偏电流
12、 ①.Rx1 ②.R1 ③.a端 ④.147 ⑤.
【解析】（1），电源的内阻较小，为多次几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选，上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与较大的定值电阻串联，改装成量程为：
的电压表，而用定值电阻串联而改装的电压表量程过小，故定值电阻选择；
（2）为了保护电路，并让电流由最小开始调节，滑动变阻器开始时应滑至接入阻值最大位置，即滑到a端；
（3）将I1-I2图线延长，与两坐标轴有交点，如图所示：