2023-2024學(xué)年優(yōu)勝教育物理高二上期末聯(lián)考模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年優(yōu)勝教育物理高二上期末聯(lián)考模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、電流傳感器A的作用相當于一個電流表，它與計算機相連接可以捕捉到瞬間電流的變化，并能在屏幕上顯示電流隨時間變化的圖象。下列說法正確的是（）A.甲中S由斷開狀態(tài)到閉合的瞬間，R中的電流立即增大B.甲中S由閉合狀態(tài)到斷開的瞬間，L右端電勢比左端的高C.甲中S由閉合狀態(tài)到斷開的瞬間，R中的電流逐漸減小D.乙中S由斷開狀態(tài)到閉合的瞬間，R中的電流逐漸增大2、如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里的足夠?qū)挼膭驈姶艌?，磁感?yīng)強度為B。在xOy平面內(nèi)，從原點O處沿與x軸正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子（重力不計）。則下列說法正確的是（）A.若v一定，θ越大，則粒子在磁場中運動的時間越短B.若v一定，θ越大，則粒子在離開磁場的位置距O點越遠C.若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運動的角速度越大D.若θ一定，v越大，則粒子在磁場中運動的時間越短3、科學(xué)實驗證明，通電長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強度大小，式中常量，I為電流強度，l為到導(dǎo)線的距離。如圖所示，三根完全相同且通有恒定電流的長直導(dǎo)線a、b、c，其截面位于等邊三角形的三個頂點。已知b、c導(dǎo)線位于光滑水平面上，三根直導(dǎo)線均保持靜止狀態(tài)，則（）A.導(dǎo)線a、b通有方向相反的恒定電流B.導(dǎo)線c所受安培力方向豎直向上C.導(dǎo)線a、b所受安培力大小相等、方向相反D.撤去導(dǎo)線c的電流，導(dǎo)線a將做自由落體運動4、質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平面上，一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0擊中木塊，經(jīng)過時間t穿透木塊，子彈穿出時的速度為v1，木塊的速度為v2。已知子彈在木塊中運動時受到的阻力大小為F，木塊的長度為d，則下列關(guān)系式正確的是（）A. B.C. D.5、三個速度大小不同的同種帶電粒子，沿同一方向從圖中長方形區(qū)域的勻強磁場上邊緣射入，當它們從下邊緣飛出時對入射方向的偏角分別為90°、60°、30°，則它們在磁場中運動的時間之比為()A.3∶2∶1B.1∶2∶3C.1∶1∶1D1∶∶6、如圖所示，小球從豎直放置的輕彈簧正上方自由下落。在小球接觸彈簧到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的速度（）A.變大 B.不變C.變小 D.先變大后變小二、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、鉛蓄電池的電動勢為2V，這表示()A.電路中每通過1C的電荷量，電源就把2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.蓄電池把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比干電池的大C.蓄電池在1秒內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.蓄電池接入不同電路中，電動勢就會發(fā)生變化8、如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在方向垂直三角形所在平面向外的勻強磁場，直角邊bc長度為L．三個完全相同的帶正電的粒子1、2、3，分別從b點沿bc方向以速率v1、v2、v3射入磁場，在磁場中運動的時間分別為t1、t2、t3，且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2，做勻速圓周運動的軌道半徑分別為r1、r2、r3．不計粒子的重力及粒子間的相互作用．下列關(guān)系式一定成立的是A.v1=v2 B.v2＜v3C. D.9、微元累積法是常用的物理研究方法，如圖所示為某物理量（）隨另一物理量（）變化的函數(shù)圖像，關(guān)于圖像與坐標軸所圍面積大小的物理意義，下列說法正確的是（）A.若為質(zhì)點的加速度，為時間，則“面積”表示質(zhì)點在時刻的瞬時速度B.若為流過導(dǎo)線的電流，為時間，則“面積”表示時間內(nèi)流過導(dǎo)線截面的電量C.若為用電器的電功率，為時間，則“面積”表示時間內(nèi)用電器消耗的電能D.若為某元件的電壓，為電流，則“面積”表示對應(yīng)狀態(tài)下該元件的電功率10、如圖所示，直線Oac為某一直流電源的總功率P隨電流I變化的圖線，虛線Obc為這個電源內(nèi)部熱功率隨電流I變化的Pr圖線，由圖可知()A.電源電動勢為3VB.電源內(nèi)阻為2ΩC.當I=2A時,電源輸出功率為6WD.當I=2A時,電源內(nèi)部熱功率為4W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）圖a為某同學(xué)組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池，R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是可變電阻；表頭G的滿偏電流為250μA，內(nèi)阻為480Ω。虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān)，A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位，5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×100Ω擋。(1)圖a中的A端與______（填“紅”或“黑”）色表筆相連接。(2)關(guān)于R6使用，下列說法正確的是_______（填正確答案標號）。A．在使用多用電表之前，調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置C．使用電流擋時，調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置(3)根據(jù)題給條件可得R1＋R2=_______Ω，R4=________Ω。(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖b所示。若此時B端是與“1”相連的，則多用電表讀數(shù)為_______；若此時B端是與“3”相連的，則讀數(shù)為________；若此時B端是與“5”相連的，則讀數(shù)為___________。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）12．（12分）如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B圓形勻強磁場區(qū)域，與兩板及左側(cè)邊緣線相切．一個帶正電的粒子（不計重力）沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)邊緣O1點以某一速度射入，恰沿直線通過圓形磁場區(qū)域，并從極板邊緣飛出，在極板間運動時間為t0．若撤去磁場，粒子仍從O1點以相同速度射入，則經(jīng)時間打到極板上（1）求兩極板間電壓u；（2）若兩極板不帶電，保持磁場不變，該粒子仍沿中心線O1O2從O1點射入，欲使粒子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件四、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(yīng)強度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）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(zhì)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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)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(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、B【解析】A．甲中S由斷開狀態(tài)到閉合的瞬間，由于線圈中產(chǎn)生自感電動勢的阻礙作用，電流只能逐漸增大，故A錯誤；B．甲中S由閉合狀態(tài)到斷開的瞬間，由于線圈中產(chǎn)生自感電動勢，由“楞次定律”可得，L右端電勢比左端的高，故B正確；C．甲中S由閉合狀態(tài)到斷開的瞬間，由于線圈中產(chǎn)生自感電動勢，但沒有回路，所以R中的電流立即減為0，故C錯誤；D．乙中S由斷開狀態(tài)到閉合的瞬間，R中的電流立刻增大，故D錯誤。故選B。2、A【解析】AB．正粒子從磁場邊界入射做勻速圓周運動，洛侖茲力提供向心力，有從而當θ為銳角時，畫出正粒子運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可知，入射點與出射點而粒子在磁場的運動時間與速度無關(guān)；當θ為鈍角時，畫出正粒子運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系入射點與出射點而粒子在磁場中運動時間與第一種情況相同，則若v一定，θ越大，從時間公式可以看出運動時間越短；若v一定，θ為銳角越大時，則Oa就越大，但θ為鈍角越大時，由上式可以看出Oa不一定越遠，故A正確，B錯誤；C．由可得粒子運動的角速度顯然與速度無關(guān)，故C錯誤；D．運動時間無論是銳角還是鈍角，時間均為與速度無關(guān)，即若θ一定，無論v大小如何，則粒子在磁場中運動的時間都保持不變，故D錯誤。故選A。3、A【解析】因為同向電流相互吸引，異向電流相互排斥。A．對導(dǎo)線a分析，導(dǎo)線a受重力、b對a和c對a的安培力而平衡，因此b、c對a的安培力都為排斥力，所以b、c為同向電流，a與b、c的電流相反，故A正確；B．因為b對c為吸引力，a對c為排斥力，同時c還受到豎直向上的支持力和重力，由平衡條件可知導(dǎo)線c所受安培力的合力方向豎直向下，如圖所示故B錯誤；C．由AB選項分析可知導(dǎo)線a受到的安培力與重力等大反向；而導(dǎo)線b所受的安培力豎直向下，且滿足而對abc整體有有所以可得b所受安培力為可知a、b所受安培力大小不相等，方向相反，故C錯誤；D．撤去導(dǎo)線c的電流，由前面分析可知導(dǎo)線c所受的合力由a指向c，故不會做自由落體運動，故D錯誤。故選A。4、C【解析】A．設(shè)子彈v0的方向為正方向，對子彈穿木塊的過程，由動量定理故A錯誤；BD．設(shè)木塊在子彈穿過的過程發(fā)生的位移為，則子彈的位移為，由動能定理聯(lián)立可得故BD均錯誤。C．子彈和木塊組成的系統(tǒng)，在光滑水平面上的系統(tǒng)外力為零，動量守恒，有變形為故C正確。故選C。5、A【解析】由粒子在磁場中運動的周期的公式為T＝，可知帶電粒子的運動周期T都相等。由此可知，粒子的運動的時間與粒子的速度的大小無關(guān)，所以粒子在磁場中的周期相同，由粒子的運動的軌跡可知，三種速度的粒子的偏轉(zhuǎn)角分別為90°、60°、30°，由t＝T，可以判斷它們在磁場中運動的時間之比為90°∶60°∶30°＝3∶2∶1，故A符合題意，BCD不符合題意。6、D【解析】小球從某高度處自由落下，在接觸彈簧之前，只受重力，做加速運動，接觸彈簧后，除了受重力還會受到向上的彈力，隨著形變量逐漸增大，彈力逐漸增大，小球的加速度逐漸減小。當彈力等于重力時，小球速度達到最大，之后，形變量繼續(xù)增大，彈力大于重力，小球做減速運動，加速度逐漸增大，所以小球先做加速，后做減速，即小球的速度先變大后變小，所以D正確，ABC錯誤。故選D。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、AB【解析】A．鉛蓄電池的電動勢為2V，表示非靜電力將單位正電荷從電源的負極通過電源內(nèi)部移送到正極時所做的功為2J，即電源把2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A正確；B．電動勢反映電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)；故鉛蓄電池把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池（電動勢為1.5V）的強，故B正確；C．電源的電動勢表示將1C的電量轉(zhuǎn)移時做功為2J，但并不明確做功的時間；故C錯誤；D．電動勢反映電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)；與接入的外電路無關(guān)，故D錯誤8、BD【解析】三個相同的帶電粒子以不同速度沿同一方向進入三角形磁場區(qū)域，由半徑公式，則速度較大的帶電粒子進入磁場時做勻速圓周運動的半徑大，而再由帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的時間t=T，可知第一、二兩種粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)角度相同為90°，而第三個粒子偏轉(zhuǎn)60°，打在ac邊上，畫出其運動軌跡，由偏轉(zhuǎn)角度求出半徑【詳解】根據(jù)題設(shè)條件，三個相同的帶電粒子從b點沿bc方向以不同速度進入三角形磁場區(qū)域，粒子在磁場中做勻速圓周運動洛侖茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，粒子軌道半徑與速度成正比，又因為三個粒子在磁場中運動的時間之比為t1：t2：t3=3：3：2，顯然它們在磁場中的偏轉(zhuǎn)角度之比為3：3：2．即粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，軌跡如圖所示：粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，粒子3的速度比1、2的速度大，粒子2的速度大于粒子1的速度，故A錯誤，B正確；對速度為v1和v2的粒子，其偏轉(zhuǎn)角度均為90°，由幾何關(guān)系可知r1<L，對速度為v3的粒子偏轉(zhuǎn)60°，運動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系知：r3×sin60°=L，解得：，故C錯誤，D正確；故選BD【點睛】三個相同的粒子以不同速度沿相同方向進入三角形磁場區(qū)域，由于半徑不同，再加上在磁場中的時間之比就能確定三個粒子偏轉(zhuǎn)角之比，再綜合磁場區(qū)域與粒子通過直線邊界的對稱性，從而確定三個粒子打在磁場邊界的位置，從而可以比較速度大小，也能求出半徑關(guān)系9、BC【解析】A．如果軸表示加速度，由：可知“面積”等于質(zhì)點在相應(yīng)時間內(nèi)的速度變化量，A錯誤；B．如果軸表示電流，為時間，由：可知“面積”表示時間內(nèi)流過導(dǎo)線截面的電量，B正確；C．若為用電器的電功率，為時間，根據(jù)：可知“面積”表示時間內(nèi)用電器消耗的電能，C正確；D．若為電壓，為電流，則“面積”沒有意義，對應(yīng)狀態(tài)的電功率等于對應(yīng)狀態(tài)的電壓與電流的乘積，D錯誤。故選BC。10、AD【解析】根據(jù)電源的總功率P總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖象的區(qū)別及交點的含義，根據(jù)功率公式可求得電源內(nèi)阻消耗的功率以及電源輸出的功率【詳解】從圖象可知：有兩個交點．O點處是沒有通電，而c處它們的電功率相等，說明外電阻沒有消耗功率．因此電流為3A時，外電阻阻值為零．由P=I2r可算出r=Ω=1Ω，所以內(nèi)阻的阻值為1Ω．在c點時，外電阻為0，所以電動勢E=Ir=3×1V=3V，所以A正確，B錯誤；當電流等于2A時，電源的輸出功率P出=EI-I2r=3×2-4×1=2W；故C錯誤；當電流等于2A時，電源內(nèi)部熱功率P=I2r=22×1=4W，故D正確．故選AD【點睛】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意理解電源的總功率P總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖象的涵義三、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.黑②.B③.160④.880⑤.1.47mA⑥.1.10×103Ω⑦.2.95V【解析】(1)[1]與歐姆表內(nèi)電源正極相連的是黑表筆。(2)[2]R6是可變電阻，它的作用就是歐姆表調(diào)零，也就是使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置。(3)[3]換擋開關(guān)接2時，是量程較小的電流表，所以[4]換擋開關(guān)接4時，是量程較小的電壓表，這時表頭與R1、R2并聯(lián)組成新表頭，新表頭的內(nèi)阻新表頭的量程是1mA，所以(4)[5]某次測量時該多用電表指針位置如圖（b）所示。若此時B端與“1”相連，則多用電表是量程為2.5mA的電流表，則讀數(shù)為1.47mA；[6]若此時B端與“3”相連接，多用電表是歐姆×100Ω擋，則讀數(shù)為11.0×100Ω，即1.10×103Ω；[7]若此時B端與“5”相連接，多用電表是量程為5V電壓表，則讀數(shù)為2.95V。12、（1）（2）【解析】（1）設(shè)粒子從左側(cè)O1點射入的速度為v，極板長為L，磁場中根據(jù)受力平衡可得：qE=qvB根據(jù)勻強電場中電場強度與電勢差之間的關(guān)系式：電場強度為：因為粒子在磁場中做勻速直線運動，所以有：L=vt0在電場中做類