2023-2024學(xué)年新疆新師大附中高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年新疆新師大附中高二物理第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題考生請(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)、姓名寫在試卷密封線內(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，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(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、如圖所示，矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做的各種運(yùn)動(dòng)，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A. B.C. D.2、關(guān)于科學(xué)家在物理學(xué)上做出的貢獻(xiàn)，下列說(shuō)法正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B.愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律C.牛頓提出了萬(wàn)有引力定律 D.開普勒提出了狹義相對(duì)論3、如圖所示，小燈泡通電后，其電流I隨所加電壓U變化的圖線，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．下列說(shuō)法中正確的是（）A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為U1I14、如圖所示，MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、P間接有一阻值為R的電阻．一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為R的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（不計(jì)導(dǎo)軌電阻）（）A.通過電阻R的電流方向?yàn)镻→R→MB.a、b兩點(diǎn)間的電壓為BLvC.a端電勢(shì)比b端高D.a端電勢(shì)比b端低5、將兩個(gè)分別帶有電荷量-2Q和+5Q的相同金屬小球A、B分別固定在相距為r的兩處(均可視為點(diǎn)電荷)，它們間庫(kù)侖力大小為F，現(xiàn)將第三個(gè)與A、B兩小球完全相同的不帶電小球C先與A接觸，再與B接觸后拿走，A、B間距離保持不變，則兩球間庫(kù)侖力的大小為()A. B.C. D.6、如圖所示，水平力F把一個(gè)物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A.作用力F跟墻壁對(duì)物體的壓力是一對(duì)作用力和反作用力B.物體的重力跟墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力C.作用力F與物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力和反作用力D.物體對(duì)墻壁的壓力與墻壁對(duì)物體的壓力是一對(duì)作用力和反作用力二、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，M．N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值．靜止的帶電粒子帶電荷量為，質(zhì)量為m（不計(jì)重力）從P經(jīng)電場(chǎng)加速后，從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場(chǎng)邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為，孔Q到板的下端C的距離為L(zhǎng)，當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，則（）A.兩板間電壓的最大值B.CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間D.能打到N板上的粒子的最大動(dòng)能為8、如圖1所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌AB、CD相距L，在A、C之間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間abcd矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為5d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒放在磁場(chǎng)下邊界ab上（與ab邊重合），現(xiàn)用一個(gè)豎直向上的力F拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)體棒離開磁場(chǎng)前已開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離x變化的情況如圖2所示，下列判斷正確的是（）A.導(dǎo)體棒離開磁場(chǎng)時(shí)速度大小為B.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中，通過電阻R的電荷量為C.離開磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為D.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為9、如圖所示，一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)線掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放，圓環(huán)擺動(dòng)過程中經(jīng)過有界的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，A，B為該磁場(chǎng)的豎直邊界，若不計(jì)空氣阻力，則（）A.圓環(huán)向右穿過磁場(chǎng)后，不能擺至原來(lái)的高度B.在進(jìn)入和離開磁場(chǎng)時(shí)，圓環(huán)中均有感應(yīng)電流C.圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)后離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流也越大D.圓環(huán)最終不能靜止在平衡位置10、圖中箭頭所示為靜電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線，曲線為一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的軌跡．由此可知A.帶電粒子帶正電B.帶電粒子通過P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能較大C.帶電粒子通過Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能較小D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)加速度較小三、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．（6分）下圖中20分度游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)分_______cm和_______mm12．（12分）一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比：：原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u．如圖所示，副線圈僅接入一個(gè)的電阻．則該交變電壓的周期是______；副線圈輸出電壓的有效值為______；流過電阻的最大電流為______四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12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

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、B【解析】A項(xiàng)：線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線框的磁感線條數(shù)不變，即磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：線框在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線框的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B正確CD項(xiàng)：線框與磁場(chǎng)平行，穿過線框磁通量為零，當(dāng)線框向右平動(dòng)時(shí)，磁通量保持為零，沒有變化，所以沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故CD錯(cuò)誤故選B2、C【解析】奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，選項(xiàng)C正確；愛因斯坦提出了狹義相對(duì)論，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.3、C【解析】（1）此燈泡是非線性元件，根據(jù)電阻是指對(duì)電流的阻礙作用判斷燈泡電阻與電壓之間的關(guān)系；（2）找到P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)燈泡的電阻；（3）由功率公式可對(duì)應(yīng)圖線的“面積”【詳解】由圖象可知，通過燈泡的電流隨兩端電壓的增大而增大，因△U＞△I，則隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大，故A錯(cuò)誤；由圖象可知，P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓為U1，電流為I2，則燈泡的電阻，故C正確，B錯(cuò)誤；因P=UI，所以圖象中矩形PQOM所圍的面積為對(duì)應(yīng)P點(diǎn)小燈泡的實(shí)際功率，大小為U1I2，故D錯(cuò)誤．故選C【點(diǎn)睛】對(duì)于線性元件，其電阻，非線性元件，；對(duì)于U-I圖與I-U圖要區(qū)分清楚，電阻R=K，還是R=不能搞錯(cuò)4、C【解析】A：由右手定則可知，通過電阻R的電流方向?yàn)镸→R→P．故A項(xiàng)錯(cuò)誤B：導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則a、b兩點(diǎn)間的電壓．故B項(xiàng)錯(cuò)誤CD：由右手定則可知，通過導(dǎo)體棒的電流由b→a，此時(shí)導(dǎo)體棒是電源，則導(dǎo)體棒a端電勢(shì)比b端高．故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】在電源內(nèi)部，電流由電勢(shì)低處流向電勢(shì)高處；在電阻上，電流由電勢(shì)高處流向電勢(shì)低處5、B【解析】完全相同的帶電小球接觸時(shí)，若是同種電荷則將總電量平分，若是異種電荷則先中和然后將剩余電量平分，然后依據(jù)庫(kù)侖定律求解即可【詳解】開始時(shí)由庫(kù)侖定律得：

①當(dāng)小球和A接觸后，A球帶電為-Q，再和B球接觸時(shí)，先中和后總電量為4Q，故平分后B球帶電為2Q，因此此時(shí)：

②由①②得：F1＝，故ACD錯(cuò)誤，B正確．故選B6、D【解析】ACD.墻壁對(duì)物體的壓力和物體對(duì)墻壁的壓力是一對(duì)作用力和反作用力，故AC錯(cuò)誤，D正確；B.物體的重力跟墻壁對(duì)物體的靜摩擦力是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤；故選D。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、BD【解析】粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示A．當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，由幾何知識(shí)得粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得解得故A錯(cuò)誤；B．設(shè)粒子軌跡與CD相切于H點(diǎn)，此時(shí)粒子半徑為，粒子軌跡垂直打在CD邊上的G點(diǎn)，則GH間距離即為粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度s，根據(jù)幾何關(guān)系解得根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度故B正確；C．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大圓心角所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)粒子在磁場(chǎng)的軌跡與CD邊相切時(shí)，即粒子半徑時(shí)，打到N板上的粒子的動(dòng)能最大，最大動(dòng)能根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得故D正確。故選BD.8、ACD【解析】A.設(shè)導(dǎo)體棒離開磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v．此時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力大小為：由平衡條件得：由圖2知：聯(lián)立解得：故A正確；B.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中，通過電阻R的電荷量為：故B錯(cuò)誤；C.離開磁場(chǎng)時(shí)，由F=BIL+mg得：導(dǎo)體棒兩端電壓為：故C正確；D.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場(chǎng)的過程中，設(shè)回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q．根據(jù)功能關(guān)系可得：而拉力做功為：電阻R產(chǎn)生焦耳熱為：聯(lián)立解得：故D正確故選ACD【點(diǎn)睛】本題是電磁感應(yīng)與力學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，對(duì)于這類問題一定要正確分析安培力的大小和方向，要掌握安培力經(jīng)驗(yàn)公式，能正確分析能量是轉(zhuǎn)化的，運(yùn)用能量守恒定律求焦耳熱9、ABD【解析】圓環(huán)向右穿過磁場(chǎng)后，會(huì)產(chǎn)生電流，根據(jù)能量守恒求解．當(dāng)圓環(huán)進(jìn)入或離開磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生電流．最終整個(gè)圓環(huán)在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?cái)[動(dòng)，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能守恒【詳解】A項(xiàng)：圓環(huán)向右穿過磁場(chǎng)后，會(huì)產(chǎn)生電流，圓環(huán)中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知圓環(huán)的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為電能，所以回不到原來(lái)的高度了，故A正確；B項(xiàng)：當(dāng)圓環(huán)進(jìn)入或離開磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生電流，故B正確；C項(xiàng)：整個(gè)圓環(huán)進(jìn)入磁場(chǎng)后，磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能守恒．離平衡位置越近速度越大，感應(yīng)電流為零，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：在圓環(huán)不斷經(jīng)過磁場(chǎng)，機(jī)械能不斷損耗過程中圓環(huán)越擺越低，最后整個(gè)圓環(huán)只會(huì)在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?cái)[動(dòng)，因?yàn)樵诖藚^(qū)域內(nèi)沒有磁通量的變化（一直是最大值），所以機(jī)械能守恒，即圓環(huán)最后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?cái)[動(dòng)，而不是靜止在平衡位置，故D正確故選ABD【點(diǎn)睛】本題為楞次定律的應(yīng)用和能量守恒相合．注意楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的過程，先確認(rèn)原磁場(chǎng)方向，再判斷磁通量的變化，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化10、CD【解析】A、由圖中軌跡上可知：軌跡內(nèi)側(cè)是粒子受力的方向，即沿電場(chǎng)線向右，電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相反，所以粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)；BC、由圖中軌跡上可知質(zhì)點(diǎn)由P向Q運(yùn)動(dòng)，由于速度方向與合外力夾角為鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，則動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，所以質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)動(dòng)能大于在Q點(diǎn)的動(dòng)能，在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能，故B錯(cuò)；C對(duì)D、質(zhì)點(diǎn)只受電場(chǎng)力作用，加速度：a=qE/m，由于電場(chǎng)線越密處場(chǎng)強(qiáng)越大，所以質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的加速度小于在Q點(diǎn)的，故D對(duì)故選CD【點(diǎn)睛】質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，負(fù)電荷的受力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)的合外力方向指向軌跡的內(nèi)側(cè)．電場(chǎng)線的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向．可以判斷受力方向和場(chǎng)強(qiáng)方向．電場(chǎng)線越密處場(chǎng)強(qiáng)越大，由此可判斷場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系三、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、①.10.405cm②.9.202~9.204mm【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：10.4cm+0.05mm×1=10.405cm；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)：9mm+0.01mm×20.3=9.203mm12、①.②.100V③.【解析】由圖象可知，交變電流的周期，根據(jù)圖象可以知電壓最大值，求得輸出電壓的有效值，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比結(jié)合歐姆定律的知識(shí)即可求副線圈的有效值和電流最大值【詳解】由圖象可知，交變電流的周期是，原線圈中電壓的最大值為，所以電壓的有效值為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓有效值為100V，最大值為，副線圈的電阻為，所以流過電阻的電流的有效值是【點(diǎn)睛】掌握住理想變壓器的電壓、電流之