2023-2024學年咸寧市重點中學物理高二第一學期期末考試模擬試題含解析

2023-2024學年咸寧市重點中學物理高二第一學期期末考試模擬試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、物理量的正負號表示特定的物理意義，下列物理量中的正負號含義說法正確的是（）A.相對于同一零勢點，電勢能Ep=-7J比Ep=3J小B.磁通量有正負之分，磁通量是矢量C.力是矢量，－3N比－5N大D.功是標量，F1對物體做正功，F2對物體做負功，F1做的功一定大于F2做的功2、如圖，一束正離子先后經過速度選擇器和勻強磁場區(qū)域，則在速度選擇器中沿直線運動，且在勻強磁場中偏轉半徑又相等的離子具有相同的（）A.電量和質量 B.質量和動能C.速度和比荷 D.速度和質量3、如圖所示的電路，兩電表均為理想電表，電源的內阻不可忽略．開始時滑片位于圖示的位置，則在滑片向上滑動的過程中，下列選項正確的是()A.流過R1的電流逐漸減小B.兩電表的示數均減小C.電壓表的示數減小，電流表的示數增大D.電源的總功率減小4、如圖所示，物塊P、Q疊放在水平地面上，保持靜止，則地面受到的彈力等于()A.Q的重力B.P對Q的壓力C.P、Q的重力之和D.P的重力加上Q對地面的壓力5、一根長為L，橫截面積為S的金屬棒，棒內單位體積自由電子數為n，電子的質量為m，電荷量為e．在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內產生電流I，則自由電子定向運動的平均速率為A.neSLm B.C. D.6、如圖所示，P、Q是兩根豎直且足夠長的金屬桿(電阻忽略不計)，處在垂直紙面向里的勻強磁場B中，MN是一個螺線管，它的繞線方法沒有畫出，P、Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導線相連，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金屬圓環(huán)．現將金屬棒ef由靜止釋放，在下滑中始終與P、Q桿良好接觸且無摩擦，則在金屬棒釋放后()A.A環(huán)中有大小不變的感應電流B.A環(huán)中的感應電流逐漸增大至恒定值C.A環(huán)對地面的壓力先增大后減小至恒定值D.A環(huán)對地面的壓力先減小后增大至恒定值二、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、如圖甲，固定在光滑水平面上的正三角形金屬線框，匝數n＝20，總電阻R＝2.5Ω，邊長L＝0.3m，處在兩個半徑均為r＝的圓形勻強磁場區(qū)域中．線框頂點與右側圓心重合，線框底邊中點與左側圓心重合．磁感應強度B1垂直水平面向上，大小不變；B2垂直水平面向下，大小隨時間變化．B1、B2的值如圖乙所示，則()A.通過線框的感應電流方向為逆時針方向B.t＝0時刻穿過線框的磁通量為0.1WbC.在0.6s內通過線框中的電荷量約為0.13CD.經過0.6s線框中產生的熱量約為0.07J8、如圖甲所示，實線是一個電阻為R、半徑為a的圓形金屬線圈，線圈內部半徑為b的圓形虛線范圍內存在一方向垂直于線圈平面的勻強磁場，已知磁場的磁感應強度B隨時間變化的圖象如圖乙所示，時刻磁場方向垂直于紙面向里，則下列說法正確的是A.時刻，穿過線圈磁通量為B.在時間內，線圈磁通量的變化量為C.在時間內，通過線圈導線橫截面的電荷量為D.在時間內，線圈中的感應電流方向始終為順時針方向9、如圖所示，abcd為水平放置的平行“匸”形光滑金屬導軌，間距為l，導軌間有垂直與導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，導軌電阻不計。已知金屬桿MN傾斜放置，與導軌成角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好。則下列說法中錯誤的是（）A.電路中感應電動勢的大小為B.電路中感應電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為D.金屬桿的熱功率為10、如圖甲所示，足夠長的水平光滑平行金屬導軌MN、PQ，兩導軌間距為1m，范圍足夠大的勻強磁場方向豎直向上，導軌M、P之間連接一個阻值為3Ω的電阻R，金屬棒ab垂直于導軌放置并用細線通過光滑的定滑輪與重物相連，細線對導軌的拉力平行于導軌，金屬棒ab的質量為0.2kg、有效電阻為0.5Ω，重物的質量為0.4kg。將重物和金屬棒由靜止釋放，金屬棒的位移與時間的關系如圖乙所示，其中0.4s~0.6s內的圖線為直線，導軌的電阻不計，g=10m/s2。下列說法正確的是（）A.t=0時刻金屬棒的加速度大小為10m/s2B.磁場的磁感應強度大小為2TC.在0～0.6s內通過電阻R的電荷量為0.8CD.在0～0.6s內電阻R產生的熱量為1.925J三、實驗題：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）質子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，軌道半徑分別為Rp和R，周期分別為Tp和T，則Rp∶R＝_________，Tp∶T＝_________。12．（12分）在測定一組干電池的電動勢和內阻的實驗中，備有下列器材：A.電流表1(量程2mA，內阻r1=100Ω)B.電流表2(量程1A，內阻約10ΩC.定值電阻R0(2900Ω)D.滑動變阻器R(0~20Ω)E.開關和導線若干(1)某同學根據提供的器材設計電路來完成實驗，PQ連接_________，MN連接_________(填“電流表“1”或“電流表“2”)(2)該同學利用測出的實驗數據作出的I1-I2圖線(I1為電流表1的示數，I2為電流表2的示數，且I1遠小于I2)如圖乙所示，則由圖線可得被測電池的電動勢E=_______V，內阻r=_______Ω．（保留兩位有效數字）(3)若將圖線縱軸改為_________（用所測物理量的符號表示)，則圖線與縱軸交點的物理含義即為被測電池電動勢的大小四、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的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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）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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

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、A【解析】A．電勢能的正負號表示大小，則相對于同一零勢點，電勢能Ep=-7J比Ep=3J小，選項A正確；B．磁通量無正負之分，磁通量是標量，選項B錯誤；C．力是矢量，符號表示方向，則－3N比－5N小，選項C錯誤；D．功是標量，符號只表示功的正負，不表示大小，若F1對物體做正功，F2對物體做負功，F1做的功不一定大于F2做的功，選項D錯誤.2、C【解析】在正交的電磁場區(qū)域中，正離子不偏轉，說明離子受力平衡，在此區(qū)域Ⅰ中，離子受電場力和洛倫茲力，由得v＝可知這些正離子具有相同的速度；進入只有勻強磁場的區(qū)域Ⅱ時，偏轉半徑相同，由R＝和v=可知這些正離子具有相同的比荷，故C正確，ABD錯誤。3、B【解析】由滑片的移動可知滑動變阻器接入電阻的變化，則由閉合電路歐姆定律可得出電路中電流的變化及路端電壓的變化，再分析局部電路可得出電流表中示數的變化【詳解】當滑片上移時，滑動變阻器接入電阻減小，則外電路總電阻減小，電路中總電流變大，電源的內電壓變大，則由閉合電路歐姆定律可知，電路的路端電壓減小，故電壓表示數減??；流過R1的電流逐漸變大，由歐姆定律可知，R1上的分壓變大，而路端電壓減小，故并聯(lián)部分的電壓減小，則電流表示數減小，故B正確，AC錯誤；電源的總功率P=IE變大，選項D錯誤；故選B【點睛】分析閉合電路的歐姆定律的動態(tài)分析的題目時，一般要按先外電路、再內電路、后外電路的思路進行分析；重點分析電路中的路端電壓、總電流及部分電路的電流及電壓變化4、C【解析】把PQ視為一整體，受重力、支持力，二力平衡，所以物體對地面的壓力等于P、Q的重力之和。故選C。5、C【解析】由電流的微觀表達式可得，自由電子定向運動的平均速率為故C正確6、C【解析】金屬棒ef由靜止釋放過程中，受到重力和安培力作用，先做加速度減小的變加速運動，后當兩力平衡做勻速運動，則知ef所在回路中產生的感應電流先增大后不變，此電流流過線圈MN，MN中產生的磁場先增強后不變，則A環(huán)中會產生感應電流，隨著ef加速度的減小，ef產生的感應電流增大越來越慢，穿過A環(huán)的磁通量的變化率減小，產生感應電流減小，最后為零．根據楞次定律分析可知，當ef回路中電流增大時，螺線管與A環(huán)之間存在斥力，開始時，A環(huán)中產生的感應電流最大，磁場最強，而螺線管中磁場的最弱，環(huán)與螺線管間的斥力為零，當ef勻速運動時，螺線管中的磁場最強，而環(huán)中磁場最弱，兩者之間的斥力為零，則知兩者間的斥力先增大后減小，再分析A環(huán)對地面的壓力的變化【詳解】金屬棒ef由靜止釋放過程中，先做加速度減小的變加速運動，最后做勻速運動，則ef所在回路中產生的感應電流先增大后不變，此電流流過線圈MN，MN中產生的磁場先增強后不變，則A環(huán)中會產生感應電流，隨著ef加速度的減小，ef產生的感應電流增大越來越慢，穿過A環(huán)的磁通量的變化率減小，產生感應電流減小，最后為零，故AB錯誤．由楞次定律分析可知，當ef回路中電流增大時，螺線管與A環(huán)之間存在斥力，開始時，A環(huán)中產生的感應電流最大，磁場最強，而螺線管中的磁場最弱，環(huán)與螺線管間的斥力為零，當ef勻速運動時，螺線管中的磁場最強，而環(huán)中產生的感應電流最弱，兩者之間的斥力為零，則知兩者間的斥力先增大后減小最后恒定不變，故A環(huán)對地面的壓力先增大后減小最后不變，故C正確，D錯誤．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、ACD【解析】根據楞次定律判斷感應電流的方向；根據磁通量Φ=BS求解，S是有效面積；由求解電荷量；由Q=I2Rt求解熱量【詳解】A．由磁感應強度B1垂直水平面向外，大小不變；B2垂直水平面向里，大小隨時間增大，故線框總的磁通量減小，由楞次定律可得，線框中感應電流方向為逆時針方向，故A正確；B．t=0時刻穿過線框的磁通量為：Φ=B1××πr2-B2××πr2=1×0.5×3.14×0.12-2××3.14×0.12Wb=0.005Wb，故B錯誤；C．在t=0.6s內通過線框中的電量，故C正確；D．由Q=I2Rt=（）2×△t≈0.07J，故D正確故選ACD8、BCD【解析】A．時刻，磁感應強度為穿過線圈的磁通量為，故A錯誤；B．在時間內，線圈磁通量由垂直紙面向里變?yōu)榇怪奔埫嫦蛲?，變化量為，故B正確；C．在時間內，根據法拉第電磁感應定律，產生的感應電動勢為：，根據閉合電路歐姆定律，產生的感應電流為：，通過線圈導線橫截面的電荷量，故C正確；D．根據楞次定律和安培定則，感應電流的方向方向為順時針，故D正確9、CD【解析】A．電路中感應電動勢為：故A正確，不符合題意。B．電路中感應電流的大小為：故B正確，不符合題意。C．金屬桿所受安培力的大小為：故C錯誤，符合題意。D．金屬桿的熱功率為：故D錯誤，符合題意。故選CD。10、BC【解析】A．據系統(tǒng)牛頓第二定律得解得故A錯誤；B．導體棒勻速運動時，其速度為據平衡條件得解得故B正確；C．根據電磁感應過程的電荷量推論公式故C正確；D．根據系統(tǒng)能量守恒可得解得回路中的焦耳熱電阻與導體棒電阻串聯(lián)，則有故D錯誤。故選BC。三、實驗題：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、①.1:2②.1:2【解析】[1]質子（）和α粒子（）以相同的速度垂直進入同一勻強磁場中，均做勻速圓周運動由公式得可知，半徑與這兩粒子的質量與電量的比值成正比。即[2]由公式可知，周期與這兩粒子的質量與電量的比值成正比，即12、①.（1）電流表2，②.電流表1；③.（2）4.5，④.1.5；⑤.（3）I1(RO+r1)或3000I1【解析】（1）PQ連接電流表測電路電流，MN連接內阻已知的電流表相當于改裝了一只電壓表，故PQ接電流表2，MN接電流表1.（2）由閉合電路歐姆定律，解得：，結合圖像解得：;（3）若將圖線的縱軸改為I1(R0+r1)或3000I1，則圖線與縱軸交點的物理含義即為被測電池電動勢的大小【點睛】本題沒有電壓表