2023-2024學(xué)年山西省同煤二中聯(lián)盟體物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年山西省同煤二中聯(lián)盟體物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線(xiàn)內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、傾角為α的導(dǎo)電軌道間接有電源，軌道上靜止放有一根金屬桿ab.現(xiàn)垂直軌道平面向上加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增加的過(guò)程中，ab桿受到的靜摩擦力（）A.逐漸增大 B.逐漸減小C先減小后增大 D.先增大后減小2、如圖，螺線(xiàn)管導(dǎo)線(xiàn)的兩端與兩平行金屬板相連接，一個(gè)帶正電的小球用絕緣絲線(xiàn)懸掛于兩金屬板間并處于靜止?fàn)顟B(tài)．線(xiàn)圈置于方向豎直向上的均勻增大的磁場(chǎng)中，現(xiàn)將s閉合，當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)小球?qū)⑵D(zhuǎn)．若磁場(chǎng)發(fā)生了兩次變化，且第一次比第二次變化快，第一次小球的最大偏角為；第二次小球的最大偏角為，則關(guān)于小球的偏轉(zhuǎn)位置和兩次偏轉(zhuǎn)角大小的說(shuō)法正確的（）A.偏向B板，θ1＞θ2B.偏向B板，θ1＜θ2C.偏向A板，θ1＞θ2D.偏向A板，θ1＜θ23、自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)．下列說(shuō)法正確的是（）A.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了電生磁的規(guī)律B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說(shuō)明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C.楞次首先引入了電場(chǎng)概念，并提出用電場(chǎng)線(xiàn)表示電場(chǎng)D.楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化4、某電源輸出的電流既有交流成分又有直流成分，而我們只需要穩(wěn)定的直流，下列設(shè)計(jì)的電路圖中，能最大限度使電阻R2獲得穩(wěn)定直流的是()A. B.C. D.5、物體從h高處做自由落體運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t到達(dá)地面，落地速度為v，那么當(dāng)物體下落時(shí)間為時(shí)，物體的速度和距離地面的高度分別是()A.， B.，C.， D.，6、如圖所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻，下端足夠長(zhǎng)，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。一根質(zhì)量為的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度，不計(jì)金屬桿的電阻，則A.如果只增大將變小 B.如果只增大將變大C.如果只減小將變小 D.如果只減小將變大二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，虛線(xiàn)框中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，它們相互正交或平行有一個(gè)帶負(fù)電的小球從該復(fù)合場(chǎng)上方的某一高度處自由落下，那么，帶電小球可能沿直線(xiàn)通過(guò)下列的哪些復(fù)合場(chǎng)區(qū)域A.“”表示磁場(chǎng) B.虛線(xiàn)表示磁場(chǎng)C.“”表示磁場(chǎng) D.虛線(xiàn)表示磁場(chǎng)8、如圖甲所示，螺線(xiàn)管內(nèi)有一平行于軸線(xiàn)的磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線(xiàn)管與U型導(dǎo)線(xiàn)框cdef相連，導(dǎo)線(xiàn)框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線(xiàn)框cdef在同一平面內(nèi)，當(dāng)螺線(xiàn)管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列選項(xiàng)中正確的是()A.在t1時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大B.在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C.在t1~t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流D.在t1~t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢(shì)9、如圖(a)所示，金屬圓環(huán)處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)大小隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖(b)所示．在0-2T內(nèi)，關(guān)于金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流，下列說(shuō)法中正確的是（）A.方向先順時(shí)針后逆時(shí)針B.方向先逆時(shí)針后順時(shí)針C.大小先增大后減小D.大小一直保持不變10、關(guān)于某一閉合電路的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是A.外電路斷路時(shí)，路端電壓最高B.由U外＝IR可知，外電壓隨I增大而增大C.由U內(nèi)＝Ir可知，電源內(nèi)壓隨I的增大而增大D.由P＝IU可知，電源的輸出功率P隨輸出電流I的增大而增大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示是“探究影響通電導(dǎo)線(xiàn)受力的因素”的裝置圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先保持導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度不變，改變電流的大小；然后保持電流不變，改變導(dǎo)線(xiàn)通電部分的長(zhǎng)度。每次導(dǎo)體棒在場(chǎng)內(nèi)同一位置平衡時(shí)，懸線(xiàn)與豎直方向的夾角為。對(duì)該實(shí)驗(yàn)：（1）下列說(shuō)法正確的是___________A．該實(shí)驗(yàn)探究了電流大小以及磁感應(yīng)強(qiáng)度大小對(duì)安培力的影響B(tài)．該實(shí)驗(yàn)探究了磁感應(yīng)強(qiáng)度大小以及通電導(dǎo)體棒對(duì)安培力的影響C．若想增大，可以把磁鐵N級(jí)和S級(jí)對(duì)調(diào)D．若想減小，可以把接入電路的導(dǎo)體棒從1、4換成2、3兩端（2）若把電流為I，且接通2、3時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力記為F1，當(dāng)電流減半且接通1、4時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力為_(kāi)_________________。12．（12分）某同學(xué)要將一量程為60mA的毫安表改裝為量程為0－3V的電壓表。他進(jìn)行了以下操作：(1)他先從理論上計(jì)算，得知改裝后的電壓表內(nèi)阻應(yīng)為_(kāi)____________Ω。(2)他又利用甲圖的電路粗略測(cè)量毫安表內(nèi)阻，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點(diǎn)，若兩電表均正常工作，則多用電表表筆a為_(kāi)____________色（選填“紅”或“黑”）；若此時(shí)毫安表的示數(shù)為55.0mA，多用電表的示數(shù)如圖乙所示，且中央刻度值為15.0Ω，則此時(shí)多用電表讀數(shù)為_(kāi)____________Ω，可算得此多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)____________V。（保留3位有效數(shù)字）。(3)他再經(jīng)計(jì)算后將一阻值為R的電阻與毫安表串聯(lián)，改裝為量程為0－3V的電壓表（如丙圖虛線(xiàn)框內(nèi)所示）。然后利用一只標(biāo)準(zhǔn)電壓表，對(duì)改裝后的電壓表進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)要求滑動(dòng)變阻器的滑片從左到右移動(dòng)過(guò)程中，電壓表的示數(shù)從零開(kāi)始逐漸增大，請(qǐng)按此要求用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)在圖丙的實(shí)物接線(xiàn)圖中完成余下導(dǎo)線(xiàn)的連接_____________。(4)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為2.40V時(shí)，毫安表的示數(shù)為50.0mA，由此可以推測(cè)出他改裝的電表量程不是預(yù)期值，要達(dá)到預(yù)期目的，只需要_____________A．將阻值為R的電阻更換為一個(gè)阻值為R兩倍的電阻B．將阻值為R的電阻更換為一個(gè)阻值為R一半的電阻C．將阻值為R的電阻更換為一個(gè)阻值比R大2Ω的電阻D．將阻值為R的電阻更換為一個(gè)阻值比R小2Ω的電阻四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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?。唬?）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）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)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(chǎng).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(jì)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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】加上磁場(chǎng)之前對(duì)桿受力分析：受重力、支持力、靜摩擦力；根據(jù)平衡條件可知：mgsinθ=f；加速磁場(chǎng)后，根據(jù)左手定則，安培力的方向平行斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增加的過(guò)程中，安培力逐漸增加；根據(jù)平衡條件，有：mgsinθ=f′+FA；由于安培力逐漸變大，故靜摩擦力先減小后反向增加；故選C2、C【解析】由題意可知，線(xiàn)圈置于豎直向上的均勻增大的磁場(chǎng)中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)，判斷出電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的高低，分析小球受力方向及力的大小【詳解】線(xiàn)圈置于方向豎直向上的均勻增大的磁場(chǎng)中，據(jù)楞次定律可知線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下高上低，則B板電勢(shì)高，A板電勢(shì)低，小球向A偏轉(zhuǎn)，當(dāng)磁場(chǎng)變化快時(shí)電動(dòng)勢(shì)大，偏角大，則C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C3、D【解析】A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電生磁的規(guī)律，故A項(xiàng)與題意不相符；B.焦耳發(fā)現(xiàn)了焦耳定律，說(shuō)明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系，故B項(xiàng)與題意不相符；C.法拉第首先提出了電場(chǎng)的概念且采用了電場(chǎng)線(xiàn)描述電場(chǎng)，故C項(xiàng)與題意不相符；D.楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，即楞次定律，故D項(xiàng)與題意相符4、A【解析】根據(jù)題意可知所設(shè)計(jì)的電路功能應(yīng)濾去交流成分而保留或較少損失直流成分，根據(jù)電路圖可以分析出，在選項(xiàng)B、C中與R2間接串聯(lián)了電容器，因此無(wú)直流成分流經(jīng)R2，故選項(xiàng)B、C不符合；在選項(xiàng)A、D中信號(hào)首先流經(jīng)電感線(xiàn)圈，其作用是通直流、阻交流，L越大，對(duì)交流電的阻礙作用越大，旁路電容器的作用是盡可能多地濾去多余的交流信號(hào)，但盡可能不損失直流成分，即通交流、隔直流，又因?yàn)镃越大，其容抗越小，即對(duì)交流電的阻礙作用越小，反之阻礙作用越大，故選項(xiàng)A正確；選項(xiàng)D錯(cuò)誤5、C【解析】根據(jù)v=gt，可知在和t末的速度比為1：3，所以末的速度為，根據(jù)公式可知，在和t末的速度比為1：9，所以?xún)?nèi)的位移為，此時(shí)距離地面的高度為，故C正確。故選C。6、C【解析】金屬桿下滑過(guò)程中，受重力、導(dǎo)軌的支持力和安培力，開(kāi)始時(shí)重力沿斜面的分力大于安培力，金屬桿做加速運(yùn)動(dòng)。隨著速度的增加，安培力在增大，所以金屬桿加速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零，速度最大。當(dāng)加速度為零時(shí)，金屬桿做勻速運(yùn)動(dòng)，速度最大，則有聯(lián)立得：由上式分析得知：A、如果增大，vm將變大，故A錯(cuò)誤；B、如果B增大，vm將變小，故B錯(cuò)誤；C、如果R減小，vm將變小，故C正確；D、如果m減小，vm將變小，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】當(dāng)小球所受的合力為零，或合力與速度在同一直線(xiàn)上時(shí)能沿著直線(xiàn)通過(guò)電磁場(chǎng)區(qū)域據(jù)此條件進(jìn)行判斷【詳解】A、小球受重力、向右的電場(chǎng)力、向左的洛倫茲力，下降過(guò)程中速度一定變大，故洛倫茲力一定增大，不可能一直與電場(chǎng)力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、小球剛進(jìn)入場(chǎng)時(shí)，重力向下，電場(chǎng)力水平向左，洛倫茲力垂直向內(nèi)，不平衡，合力與速度不共線(xiàn)，做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、小球受重力、向左上方的電場(chǎng)力、水平向右的洛倫茲力，若三力平衡，則粒子做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、粒子受向下的重力和向下的電場(chǎng)力，不受洛倫茲力，合力一定與速度共線(xiàn)，故粒子一定做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選CD.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在于洛倫茲力與速度垂直且與粒子速度方向垂直，要使粒子做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，要么三力平衡，要么不受洛倫茲力8、BD【解析】由B-t圖知，時(shí)刻磁通量的變化率為零，則感應(yīng)電流為零，L上的磁通量為零；故A錯(cuò)誤；在時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，但是磁通量的變化率最大，則感應(yīng)電流最大，通過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量最大．B正確；在時(shí)間內(nèi)，磁通量的變化率不斷變大，則線(xiàn)圈內(nèi)的感應(yīng)電流不斷變大，根據(jù)楞次定律，在線(xiàn)圈中的電流方向f到c，根據(jù)右手螺旋定則，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量向外增大，則根據(jù)楞次定律，在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流．故C錯(cuò)誤．在時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)的磁場(chǎng)增加，由愣次定律可以確定L必須減小面積以達(dá)到阻礙磁通量的增加，故有收縮的趨勢(shì)，故D正確9、AD【解析】由圖可知，在0-T時(shí)間內(nèi)由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍辉赥-2T時(shí)間內(nèi)由楞次定律可知，電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故A正確，B錯(cuò)誤；由圖可知，0-T和T-2T時(shí)刻線(xiàn)圈中磁通量的變化率相同，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不變，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：，可知感應(yīng)電流的大小不變，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD【點(diǎn)睛】由右圖可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，則可得出磁通量的變化情況，由楞次定律可知電流的方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知電路中電流的變化情況10、AC【解析】A．外電路斷路時(shí)，外電路，有，所以有：則路端電壓最高，故A正確；B．根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：，可知外電壓隨I的增大而減小，而U外＝IR中，I的增大伴隨R的減小，故B錯(cuò)誤；C．針對(duì)某一電源來(lái)說(shuō)，內(nèi)阻r一定，故由U內(nèi)＝Ir可知電源的U內(nèi)隨I的增大而增大；故C正確；D．外功率P＝IU，隨著I的增大路端電壓U會(huì)減小，不能得到外功率與電流的關(guān)系；而由外功率:根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)分析可得，當(dāng)電源的內(nèi)電阻等于外電阻時(shí)，輸出功率最大，當(dāng)電流增大時(shí)，電源的輸出功率可能變大，也可能變小，故D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.D②.【解析】（1）[1]．AB．該實(shí)驗(yàn)探究了導(dǎo)體棒通長(zhǎng)度和電流大小對(duì)安培力的影響，故AB錯(cuò)誤；C．把磁鐵的N極和S極對(duì)調(diào)，不改變B的大小，故F不變，故C錯(cuò)誤；D．把接入電路的導(dǎo)體棒從1、4兩端換成2、3兩端，L減小，故安培力F減小，則θ減小，故D正確；故選D。（2）[2]．若把電流為I且接通2、3時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力記為F1；則當(dāng)電流減半且接通1、4時(shí)，導(dǎo)體棒的安培力為12、①.50②.黑③.11.0④.1.43⑤.⑥.C【解析】(1)[1]60mA=0.06A，根據(jù)電表改裝原理可知，毫安表串聯(lián)電阻，改裝為大量程的電壓表，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律可知：U=IgR，解得改裝后電壓表內(nèi)阻：R=50Ω(2)[2][3][4]多用電表在使用時(shí)必須使電流從紅表筆流進(jìn)多用電表，從黑表筆流出多用電表，串聯(lián)的電流表也必須使電流從正接線(xiàn)柱流進(jìn)，負(fù)接線(xiàn)柱流出，所以可以判斷表筆a為黑表筆。根據(jù)多用電表的讀數(shù)規(guī)則可知，讀數(shù)為R毫安=1×11.0Ω=11.0Ω歐姆表的中值電阻等于內(nèi)阻，故R內(nèi)=15Ω，I=55mA=0.055A分析電路結(jié)構(gòu)可知，多用電表和毫安表串聯(lián)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，E=I（R內(nèi)+R毫安）代入數(shù)據(jù)解得E=1.43V(3)[5]連接實(shí)物圖，如圖所示：(4)[6]I'=50.0mA=0.05A，定值電阻R與毫安