甘肅省靖遠一中2023-2024學年物理高二上期末考試模擬試題含解析

甘肅省靖遠一中2023-2024學年物理高二上期末考試模擬試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、如圖所示，金屬棒MN兩端用等長的細軟導線連接后水平地懸掛．MN處在向里的水平勻強磁場中，棒中通有由M流向N的電流，此時懸線受金屬棒的拉力作用．為了使懸線中的拉力減小，可采取的措施有（）A.使磁場反向B.使電流反向C.增大電流強度D.減小磁感應強度2、質(zhì)量為m、長為L的直導體棒放置于光滑圓弧軌道上，整個裝置處于方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，直導體棒中通有恒定電流，平衡時導體棒與圓弧圓心的連線與豎直方向成角，其截面圖如圖所示．，．則下列關(guān)于導體棒中電流的分析正確的是A.導體棒中電流垂直紙面向里，大小為B.導體棒中電流垂直紙面向里，大小為C.導體林中電流垂直紙面向外，大小為D.導體稱中電流垂直紙面向外，小為3、下列關(guān)于幾種傳感器的說法不正確的是（）A.電子秤所使用的測力裝置是力傳感器B.電飯鍋常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度不可能達到103℃，開關(guān)按鈕就不會自動跳起C.電熨斗需要較高溫度熨燙時，要調(diào)節(jié)溫度旋鈕，使升降螺絲上移并推動彈性銅片上移D.霍爾元件能把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學量4、導線中帶電粒子定向運動形成了電流．帶電粒子定向運動時所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導線所受的安培力．如圖所示，設導線ab中每個帶正電粒子定向運動的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為n，粒子的電荷量為q，導線的橫截面積為S，磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，則下列說法正確的是A.由題目已知條件可以算得通過導線的電流為B.題中導線受到的安培力的方向可用安培定則判斷C.每個粒子所受的洛倫茲力為，通電導線所受的安培力為D.改變適當?shù)臈l件，有可能使圖中帶電粒子受到的洛倫茲力方向反向而導線受到的安培力方向保持不變5、如圖所示，ef、gh為兩水平放置相互平行的金屬導軌，ab、cd為擱在導軌上的兩金屬棒，與導軌接觸良好且無摩擦。當一條形磁鐵向下靠近導軌時，關(guān)于兩金屬棒的運動情況的描述正確的是（）A.不管下端是何極性，兩棒均向外相互遠離B.不管下端是何極性，兩棒均相互靠近C.如果下端是N極，兩棒向外運動，如果下端是S極，兩棒相向靠近D.如果下端是S極，兩棒向外運動，如果下端是N極，兩棒相向靠近6、在一勻強電場區(qū)域中，有A、B、C、D四點恰好位于一平行四邊形的四個頂點上，已知A、B、C三點電勢分別為，，，則D點電勢大小為（）A. B.C. 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、如圖所示，斜面固定于水平地面上，并處于方向垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q小滑塊從斜面頂端由靜止釋放，運動一段時間后，小球?qū)w離斜面，在此過程中（）A.斜面光滑時飛離斜面瞬間的速度比粗糙時大B.斜面光滑時在斜面上運動的時間比粗糙時短C.斜面光滑時在斜面上運動的位移比粗糙時大D.斜面光滑時在斜面上運動的位移比粗糙時小8、如圖所示，豎直放置，AB邊水平，，，。帶電小球a固定在頂點A，帶電小球b固定在頂點B，另一個帶電小球c在庫侖力和重力的作用下靜止在頂點C。設小球a、b所帶電荷量比值的絕對值為k。則（）A.a、b帶異種電荷 B.a、b帶同種電荷C. D.9、如圖所示，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r.將滑動變阻器滑片向上滑動，理想電壓表V、V、V示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔU、ΔU、ΔU，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則()A.電源的輸出功率減小B.A的示數(shù)增大C.ΔU與ΔI的比值等于rD.ΔU與ΔI的比值等于(R+r)10、小型發(fā)電機線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場可視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈從圖示位置以角速度ω繞OO′勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示．矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，下列說法正確的是()A.若從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0sinωtB.從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0cosωtC.發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動90°的過程中，產(chǎn)生的感應電動勢的平均值是D.發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動180°的過程中，產(chǎn)生的感應電動勢的平均值是三、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）如圖是一個阻值為2Ω的電阻的交變電流圖象，根據(jù)圖象可求出它的頻率為________Hz，在一個周期內(nèi)電阻的電熱為________J12．（12分）要用實驗描繪小燈泡伏安特性曲線，已知待測小燈泡的額定電壓6V，額定功率約為3W，提供的器材有：量程為0．6A，內(nèi)阻約為0．5的電流表Al；量程為3A，內(nèi)阻約為0．1的電流表A2；量程為3V，內(nèi)阻為3k的電壓表V1阻值是0～10，額定電流是2A的滑動變阻器R1；阻值是0～500，額定電流是lA的滑動變阻器R2；定值電阻R3=1k；定值電阻R4=3k；電源電動勢為9V，內(nèi)阻約為0．1；開關(guān)一個，導線若干（1）為了保證實驗的測量精度和操作方便，并能測出小燈泡的額定功率，在可供選擇的器材中．應該選用的電流表是___，滑動變阻器是____(填儀器的字母代號)（2）根據(jù)所選的器材，在虛線框中畫出完整的實驗電路圖，并標出器材代號______（3）實驗中，電壓表的示數(shù)為____V時，可測出燈泡的額定功率四、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）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14．（16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(nèi)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(zhì)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、C【解析】棒處于方向垂直紙面向里的勻強磁場中，棒中通有從M流向N的電流，根據(jù)左手定則可知，棒所受安培力的方向豎直向上，由于此時懸線上有拉力，為了使拉力減小，則安培力必須增加，由安培力公式F=BIL知，可以適當增加電流強度，或增大磁場，若使電流或磁場反向，安培力方向豎直向下，懸線的拉力將增大．故C正確，ABD錯誤．故選C【點睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握安培力的方向判斷方法：左手定則以及安培力大小公式F=BIL2、A【解析】對導體棒受力分析，受重力、支持力和電場力，根據(jù)左手定則判斷電流方向，根據(jù)平衡條件求解安培力，根據(jù)安培力公式FA=BIL求解電流【詳解】對導體棒受力分析，受重力、支持力和電場力，如圖所示：安培力向右，根據(jù)左手定則，電流向里；根據(jù)平衡條件，有：FA=mgtan53°=mg，故電流：，故選A3、C【解析】A．電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，利用通過應力片的電流一定，壓力越大，電阻越大，應力片兩端的電壓差越大，將力信號變成電信號，故A正確，不符合題意；B．鐵氧體在103℃失去磁性；電飯鍋常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)溫度就不可能達到103℃，開關(guān)按鈕就不會自動跳起；故B正確，不符合題意；C．電熨斗需要較高溫度熨燙時，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性銅片下移，當溫度升到較高，金屬片發(fā)生彎曲較厲害觸點才斷開，故C錯誤，符合題意；D．霍爾元件能把磁感應強度這個磁學量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學量，故D正確，不符合題意。故選C。4、A【解析】判斷洛倫茲力的方向用左手定則，電流由其定義I=Q/t確定，洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力【詳解】電流：，則A正確；導線受到的安培力的方向由左手定則判斷，則B錯誤；粒子所受的洛倫茲力為F洛=qvB，導線長度為L，則其受的安培力為：F=nqLSvB=BIL，則C錯誤；洛倫茲力方向反向決定了所受到的安培力方向也反向，則D錯誤；故選A【點睛】本題考查電流的微觀表達式，關(guān)鍵在于明確有多少電荷流過我們所確定的截面，并由洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力5、B【解析】當磁鐵靠近導軌時，穿過導軌與金屬棒組成的回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，回路中產(chǎn)生的感應電流阻礙其磁通量的增加，故使閉合回路的面積有縮小的趨勢，即兩棒均相互靠近，與下端的極性無關(guān)。故選B。6、A【解析】利用勻強電場的等勢面相互平行，而且沿電場線方向相等距離，電勢差相等；電勢變化相等，故；所以D點電勢，A正確BCD錯誤二、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、BD【解析】小滑塊向下運動的過程中受到重力、支持力、垂直斜面向上的洛倫茲力、摩擦力，向下運動的過程中，速度增大，洛倫茲力增大，支持力減小，滑動摩擦力減小，當支持力減到0時，離開斜面【詳解】小滑塊飛離斜面時，洛倫茲力與重力的垂直斜面的分力平衡，由平衡條件得：mgcosθ=qvmB，解得：，故斜面光滑與粗糙時小滑塊飛離斜面時速度相同，故A錯誤；斜面粗糙時平均加速度小，故加速到相同速度需要的時間長，故斜面光滑時在斜面上運動的時間比粗糙時短，故B正確；斜面粗糙時合力小，兩種情況下滑塊離開斜面時的速度相等，動能相等，根據(jù)動能定理可知，斜面磁場時滑塊加速距離長，故斜面光滑時在斜面上運動的位移比粗糙時小，故C錯誤，D正確；故選BD【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道洛倫茲力的方向和洛倫茲力的大小以及能夠正確的受力分析，理清物體的運動狀況8、BC【解析】AB．根據(jù)同種電荷相斥，異種電荷相吸，且小球c所受庫侖力的合力的方向豎直向上，可知，a，b的電荷同號，故A錯誤，B正確；CD．對小球c受力分析，如圖所示因AB=5cm，BC=3cm，CA=4cm，因此CA⊥BC，那么兩力的合成構(gòu)成矩形，依據(jù)相似三角形之比，則有而根據(jù)庫侖定律，綜上所得故C正確，D錯誤。故選BC。9、ACD【解析】滑動變阻器滑片向上滑動時，電阻增大，總電阻變大，總電流減小，路端電壓變大；根據(jù)電路結(jié)構(gòu)結(jié)合閉合電路的歐姆定律進行分析；【詳解】當滑動變阻器滑片向上滑動時，接入電路的電阻變大，電路中總電阻變大，總電流減小，則A的示數(shù)減小，故B錯誤；內(nèi)外電阻相等時，電源的輸出功率最大，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r，故當滑動變阻器滑片向上滑動時，外電阻越來越遠離電源內(nèi)阻，故輸出功率一定減小；故A正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U2=E-Ir，則得=r；選項C正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U3=E-I（R+r），則得：=R+r，故D正確；故選ACD【點睛】本題是電路的動態(tài)分析問題，關(guān)鍵要搞清電路的結(jié)構(gòu)，明確電表各測量哪部分電路的電壓或電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律進行分析10、ACD【解析】結(jié)合中性面的特點可知從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應電動勢的瞬時值表達式；由法拉第電磁感應定律求出平均電動勢.【詳解】A、B、矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應電動勢的最大值都為e0，所以N匝矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢的最大值是2Ne0,線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，而感應電動勢等于0，所以從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應電動勢的瞬時值表達式為e=Emsinωt=2Ne0sinωt；故A正確，B錯誤.C、在線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動90°過程中，單匝線圈上的磁通量的變化量，產(chǎn)生的感應電動勢的平均值是；故C正確.D、發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動180°的過程中，磁通量的變化量，感應電動勢的平均值是；故D正確.故選ACD.【點睛】本題考查了交流電產(chǎn)生的原理和最大值、平均值的關(guān)系，知道整個矩形線圈產(chǎn)生的感應電動勢是ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應電動勢之和.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、①.5②.40【解析】[1]由圖像可知，交變電流的周期為0.2s，則頻率為[2]由圖可知，電流的有效值一個周期內(nèi)電阻的電熱為12、①.②.③.④.3【解析】（1）描繪小燈泡的伏安特性曲線，要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大，滑動變阻器選擇分壓式連接，因此滑動變阻器選擇阻值小的，小燈泡正常發(fā)光的額定電流,3A的電流表量程過大，所以選擇量程0.6A的（2）滑動變阻器選擇分壓式連接．燈泡額定電壓外6v,而電壓表量程只有3v，可是已知電壓表內(nèi)阻為，確切知道其內(nèi)阻，就可以串聯(lián)定值電阻來擴大量程，要使得量程大于6v，則需要滿足，即串聯(lián)的定值電阻阻值要大于等于所以定值電阻選擇.電流表已經(jīng)選擇，由于，根據(jù)大內(nèi)偏大小