2023-2024學(xué)年天津市南開中學(xué)物理高二上期末調(diào)研模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年天津市南開中學(xué)物理高二上期末調(diào)研模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在如圖所示的電路中，為兩個完全相同的燈泡，為自感系數(shù)很大的線圈、為定值電阻，假設(shè)電源的內(nèi)阻和線圈的直流電阻可忽略不計．下列說法正確的是A.閉合開關(guān)的瞬間，燈泡同時亮B.閉合開關(guān)，待穩(wěn)定后，燈泡比燈泡亮C.閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)瞬間，燈泡中的電流大小不同D.閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)瞬間，燈泡中的電流方向?yàn)閺挠蚁蜃?、如圖所示，通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ad邊與MN平行．關(guān)于MN的磁場對線框的作用，下列敘述中正確的是（）A.ad邊和bc邊受到的安培力大小相同 B.ab邊和cd邊受到的安培力大小相同C.線框所受安培力的合力向右 D.線框所受安培力的合力為零3、下列說法中，正確的是：（）A.由可知電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與q成反比B.公式，其中電容器的電容與電容器兩極板間電勢差無關(guān)C.由可知，勻強(qiáng)電場中的任意兩點(diǎn)、間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢差也一定越大D.由公式可知電場中某點(diǎn)的電勢與q成反比4、一個電流表的滿偏電流Ig=1mA,內(nèi)阻Rg=500Ω．要把它改裝成一個量程為10V的電壓表，則應(yīng)在電流表上A.串聯(lián)一個9.5Ω的電阻 B.并聯(lián)一個10kΩ的電阻C.串聯(lián)一個9.5kΩ的電阻 D.并聯(lián)一個9.5Ω的電阻5、如圖所示為“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置，將一個帶較長鐵芯的線圈L、開關(guān)S和直流電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻沿鐵芯豎直跳起一定高度，待電路穩(wěn)定又落下來．某同學(xué)由此實(shí)驗(yàn)受到啟發(fā)，設(shè)想在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一個“磁懸浮環(huán)”，下列哪種方案可能實(shí)現(xiàn)他的設(shè)想（）A.增大直流電源的電壓 B.選用匝數(shù)更多的線圈C.把直流電源換成交流電源 D.選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)6、小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中錯誤的是（）A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B.對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為C.對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為D.對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡功率為圖中矩形PQOM所圍的面積二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖是質(zhì)譜儀示意圖，離子源S產(chǎn)生的各種不同的正離子束(初速度可看作零)，經(jīng)電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁場，最后到達(dá)照相底片P上。設(shè)離子在P上的位置與入口處S1的距離為x，可以判斷（）A.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越大B.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小C.若x相同，則離子質(zhì)量一定相同D.若x相同，則離子的比荷一定相同8、煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅來探測煙霧．當(dāng)正?？諝夥肿哟┻^探測器時，镅會釋放出射線將它們電離，從而產(chǎn)生電流．煙塵一旦進(jìn)入探測腔內(nèi)，煙塵中的微粒會吸附部分射線，導(dǎo)致電流減小，從而觸發(fā)警報．則下列說法不正確的是A.镅發(fā)出的是α射線B.镅發(fā)出的是β射線C.镅發(fā)出的是γ射線D.0.2mg的镅經(jīng)864年將衰變掉0.15mg9、如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L10、如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，電表均為理想電表，開關(guān)S1，S2均處于閉合狀態(tài)。則斷開S2且電路穩(wěn)定后，與S2斷開前比較（）A.A表示數(shù)變小 B.V表示數(shù)變大C.電容器所帶電荷量增加 D.電源內(nèi)部消耗的熱功率不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）（1）如圖所示用多用電表測量小燈泡的電壓時，紅表筆應(yīng)接在_____（填“a”或“b”）（2）將多用電表選擇開關(guān)旋至歐姆檔對黑箱中的三個接線柱間電阻進(jìn)行測量，如圖所示得到如下表格中數(shù)據(jù)，那么黑箱中的線路應(yīng)該是如圖所示電路中的哪一個______黑筆觸點(diǎn)112紅筆觸點(diǎn)231表頭讀數(shù)00.5kΩ2kΩ12．（12分）在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，用米尺測出金屬絲的長度L，用伏安法測出金屬絲的電阻Rx，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。(1)測量金屬絲直徑時螺旋測微器刻度如圖所示，讀數(shù)D=_________mm。(2)按照下圖實(shí)物連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出多組電壓表與電流表示數(shù)U、I，處理數(shù)據(jù)得到金屬絲的電阻Rx。請依據(jù)實(shí)物圖在方框內(nèi)畫出電路原理圖_________。(3)用圖中的電路測量金屬絲的電阻比真實(shí)值_________（填“偏大”或“偏小”）。(4)該金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ=_________（用題中所給物理量的字母表示）。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】根據(jù)題圖可知，考查了自感現(xiàn)象；當(dāng)電鍵K閉合時，通過線圈L的電流實(shí)然增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的方向和作用，分析哪個燈先亮【詳解】A、燈B與電阻R串聯(lián)，當(dāng)電鍵K閉合時，燈B立即發(fā)光．通過線圈L的電流增大時，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與原來電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流只能逐漸增大，A逐漸亮起來．所以B比A先亮，A錯誤；B、由于線圈直流電阻忽略不計，當(dāng)電流逐漸穩(wěn)定時，感應(yīng)電動勢減小，A燈電流逐漸增大，A燈逐漸變亮，比B燈亮，故B錯誤；CD、穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S，由于自感現(xiàn)象，兩個燈串聯(lián)，電流大小一樣，B中電流方向與原方向相反，故C錯誤，D正確2、B【解析】AB．離MN越遠(yuǎn)的位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，故根據(jù)安培力公式：ad邊受到的安培力大于bc邊，ab邊受到的安培力大小等于cd受到受到的安培力，所以A錯誤，B正確;CD．直導(dǎo)線中的電流方向由M到N，根據(jù)安培定則導(dǎo)線右側(cè)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向內(nèi)，根據(jù)左手定則ad邊受向左的安培力，bc邊受到向右的安培力；ab邊受到向上的安培力，cd受到向下的安培力；由B選項分析可知ad邊受到的安培力大于bc邊，ab邊受到的安培力等于cd受到受到的安培力;故合力向左，故C錯誤，D錯誤.3、B【解析】A．由可知，本公式采用的是比值定義，E與F及q均無關(guān)，故A錯誤；B．公式采用比值定義法，其中電容器的電容與電容器兩極板間電勢差無關(guān)，選項B正確；C．由可知，勻強(qiáng)電場中的沿電場線方向上的兩點(diǎn)a、b間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢差也一定越大，選項C錯誤；D．公式采用的是比值定義法，電勢是由電場本身的性質(zhì)的決定，與電勢能無關(guān)；故D錯誤；故選B。4、C【解析】本題考查電表的改裝及串聯(lián)電路的特點(diǎn)【詳解】要改裝成一個電壓表，則必須要有分壓電阻，所以應(yīng)該將電流表和一個電阻串聯(lián)，排除BD選項，串聯(lián)后總電壓量程為10V，根據(jù)歐姆定律有，，解得R=9500Ω，即C選項正確．綜上所述，本題選C5、C【解析】增大直流電源的電壓，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故A錯誤．選用匝數(shù)更多的線圈，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故B錯誤．把直流電源換成交流電源，則在線圈中始終有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則套環(huán)總受安培力作用，這樣可以使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一個“磁懸浮環(huán)”，選項C正確；選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)，同樣在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，只是跳起更高，但還會掉下來，故D錯誤．故選C.點(diǎn)睛：此題要理解套環(huán)跳起的原因以及懸浮的原因，即產(chǎn)生感應(yīng)電流的效果阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化6、C【解析】A．圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)O連線的斜率的倒數(shù)表示電阻值，由圖可知隨著所加電壓的增大，圖線斜率減小，故小燈泡的電阻增大，A正確，不符合題意；BC．由歐姆定律可得，對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為B正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；D．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為P=U1I2與題圖中PQOM所圍的面積相等，D正確，不符合題意。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】AB．離子在電場加速過程，根據(jù)動能定理得：解得：在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力，則有：可得：則有：若離子束是同位素，相同，則越大，對應(yīng)的離子質(zhì)量一定越大，故A正確，B錯誤；CD．由知，只要相同，對應(yīng)的離子的比荷一定相等，故C錯誤，D正確；故選AD。分卷II8、BC【解析】據(jù)三種射線可知，電離能力大小，即可判定镅會釋放出什么射線；再結(jié)合半衰期的概念，即可求解【詳解】镅會釋放出射線將它們電離，從而產(chǎn)生電流，而三種射線中，α射線能使空氣電離，故A正確，BC錯誤；半衰期為432年，當(dāng)經(jīng)864年，發(fā)生兩次衰變，0.2

mg的镅將衰變掉0.15

mg，還剩下0.05

mg沒有衰變，故D正確；此題選擇不正確的選項，故選BC.9、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動到P處，由動能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得10、AC【解析】AB．分析電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)斷開且電路穩(wěn)定后，電阻、串聯(lián)，電容器測量電阻兩端的電壓，電壓表測量電阻兩端電壓，電流表測量干路電流。斷開且電路穩(wěn)定后，總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知，干路電流減小，表示數(shù)變小，根據(jù)歐姆定律：可知表示數(shù)變小，A正確，B錯誤；C．路端電壓增大，電阻兩端的電壓變大，根據(jù)電容的定義式：可知，電容器電荷量增加，C正確；D．根據(jù)電功率：可知，干路電流減小，電源內(nèi)部消耗的功率減小，D錯誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.b②.C【解析】（1）[1]．用多用電表測量小燈泡的電壓時，因紅表筆為“+”極，則紅表筆應(yīng)接在b點(diǎn)；（2）[2]．由題意可知，黑筆觸點(diǎn)接1，紅筆觸點(diǎn)接2，表頭讀數(shù)為0，則說明之間沒有電阻，若有二極管，則也處于導(dǎo)通狀態(tài)；由于多用電表測量電阻時，電流從紅表筆流入，黑表筆流出，因此1接二極管的正極；又由于黑筆觸點(diǎn)接1，紅筆觸點(diǎn)接3時，表頭讀數(shù)為0.5kΩ，而每個電阻的阻值為1kΩ，因此可能是兩電阻并聯(lián)；加之當(dāng)黑筆觸點(diǎn)接2，紅筆觸點(diǎn)接1時，表頭讀數(shù)為2kΩ，而每個電阻的阻值為1kΩ，因此可能是兩電阻串聯(lián)；綜上所述，則C正確；12、(1).0.680(2).(3).偏小(4).或者【解析】(1)[1]．由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；(2)[2]．電流表采用外接法，滑動變阻器為分壓接法，如圖。(3)[3]．由于電壓表的分流，測得的電流比流過Rx的電流大，根據(jù)知電阻測量值偏小。