吉林省白山一中2023年物理高二上期末聯(lián)考模擬試題含解析

吉林省白山一中2023年物理高二上期末聯(lián)考模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、下列說法正確的是（）A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能夠使磁針偏轉(zhuǎn)，并提出了磁能夠產(chǎn)生電B.安培將磁鐵放在導(dǎo)體線圈附近，線圈中產(chǎn)生了電流C.法拉第把兩個(gè)線圈繞在同一鐵環(huán)上，一個(gè)線圈接電源，另一個(gè)線圈接“電流表”，在給接電源的線圈通電和斷電的瞬間，可以觀察到另一個(gè)線圈中有電流D.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，庫侖發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)2、如圖所示，、、為電場中同一條水平方向電場線上的三點(diǎn)，為的中點(diǎn)，、電勢(shì)分別為、。下列敘述正確的是（）A.該電場在點(diǎn)處的電勢(shì)一定為B.點(diǎn)處的場強(qiáng)一定大于點(diǎn)處的場強(qiáng)C.一正電荷從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)電勢(shì)能一定減少D.一正電荷運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)受到的靜電力由指向3、如圖所示，直角三角形導(dǎo)線框abc以大小為v的速度勻速通過有清晰邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域（勻強(qiáng)磁場區(qū)域的寬度大于導(dǎo)線框的邊長），則此過程中導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律為下列四個(gè)圖像當(dāng)中的哪一個(gè)？（）A. B.C. D.4、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(未畫出)．一群相同的帶電粒子以相同速率v0，由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1時(shí)，所有粒子出磁場的區(qū)域占整個(gè)圓周長的，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為B2時(shí)，這些粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)弧長最長的是.則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的比值是(粒子不計(jì)重力)()A. B.C. D.5、關(guān)于電場強(qiáng)度的說法中，正確的是（）A.根據(jù)定義式，說明E與放在該點(diǎn)的點(diǎn)電荷q有關(guān)B.電場強(qiáng)度方向總是跟電荷所受到電場力方向一致C.如果電量為q的負(fù)電荷，在電場中某點(diǎn)受到的電場力大小為F，則該點(diǎn)的場強(qiáng)大小等于，但場強(qiáng)方向與F的方向相反D.如果取走放在電場中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場強(qiáng)也相應(yīng)變?yōu)榱?、平面內(nèi)有一邊長為a的正方形線圈，內(nèi)部與其相切的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其它區(qū)域無磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．則穿過該線圈磁通量為A. B.Ba2CB（π-1）a2 D.B（2π-1）a2二、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、如圖所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況，下列說法正確的是A.陰影部分的面積表示電源輸出功率B.陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率C.當(dāng)滿足時(shí)，電源的輸出功率最大D.當(dāng)滿足時(shí)，電源效率小于50％8、如圖所示，勻強(qiáng)磁場分布在平面直角坐標(biāo)系的整個(gè)第I象限內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里，一質(zhì)量為m、電荷量絕對(duì)值為q、不計(jì)重力的粒子，以某速度從0點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，粒子速度沿x軸正方向，下列判斷正確的是A.粒子帶正電B.粒子由O到A經(jīng)歷的時(shí)間為C.若已知A到x軸的距離為d，則粒子速度大小為D.離開第I象限時(shí)，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60°9、如圖所示，兩個(gè)速度大小不同的同種帶電粒子1、2，沿水平方向從同一點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里．當(dāng)它們從磁場下邊界飛出時(shí)相對(duì)入射方向的偏轉(zhuǎn)角分別為90°、60°，則它們?cè)诖艌鲋羞\(yùn)動(dòng)的（）A.軌跡半徑之比為1∶2B.速度之比為2∶1C.時(shí)間之比為3∶2D.周期之比為2∶110、如圖所示，水平直導(dǎo)線中通有恒定電流I，在導(dǎo)線的正上方處將一帶電粒子以與電流方向相同的初速度v0射入，不計(jì)重力作用，該粒子將A.若粒子帶正電，將沿路徑a運(yùn)動(dòng)B.若粒子帶正電，將沿路徑b運(yùn)動(dòng)C.若粒子沿路徑b運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑變小D.若粒子沿路徑b運(yùn)動(dòng)，軌跡半徑變大三、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）如圖所示是三個(gè)成功的演示實(shí)驗(yàn)，回答下列問題。(1)在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)的原因是___________。(2)第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)(如圖a)中，將條形磁鐵從同一高度插入到線圈中同一位置，快速插入和緩慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。(3)從三個(gè)成功的演示實(shí)驗(yàn)可歸納出的結(jié)論是：___________________________。12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，有以下器材：小燈泡L(3V，0.6A)滑動(dòng)變阻器R(0～10Ω)電壓表V1(0～3V)電壓表V2(0～15V)電流表A1(0～0.6A)電流表A2(0～3A)鉛蓄電池、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電流表______________，電壓表____________.（2）在圖虛線框內(nèi)按要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖。（）（3）現(xiàn)已描繪出該燈泡的伏安特性曲線如圖所示，若將該元件與5Ω的定值電阻串聯(lián)，再接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)的電源上，則該元件的消耗的功率為_________W。（保留2位有效數(shù)字）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明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(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，兩根間距為L＝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的大小；（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(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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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(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】AD．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，即電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了磁能產(chǎn)生電，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故AD錯(cuò)誤；B．法拉第在奧斯特的啟發(fā)下，研究了磁場與電流的關(guān)系，最終通過十年的努力終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生電流，故B錯(cuò)誤；C．繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，回路中的磁通量發(fā)生變化，能觀察電流表的變化，故C正確。故選C。2、C【解析】AB．該電場的電場線分布情況不明，所以在c點(diǎn)處的電勢(shì)不一定為4V，a點(diǎn)處的場強(qiáng)Ea不一定大于b點(diǎn)處的場強(qiáng)Eb。故AB錯(cuò)誤；CD．因c點(diǎn)的電勢(shì)一定高于b點(diǎn)，由公式易知，一正電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電勢(shì)能一定減少。根據(jù)“沿電場線方向電勢(shì)逐漸降低”可得c點(diǎn)的場強(qiáng)方向由a指向c。所以正電荷運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)受到的電場力由a指向c。故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3、B【解析】根據(jù)楞次定律以及四幅圖中所給初始電流方向可知，線框進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，為正方向，而線框離開磁場過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，為負(fù)方向。線框從初始位置到ab邊進(jìn)入磁場前瞬間的過程中感應(yīng)電流為零。設(shè)從ab邊進(jìn)入磁場起線框運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，bc邊長為d，則線框進(jìn)入磁場過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為則感應(yīng)電流為線框完全進(jìn)入磁場后一段時(shí)間內(nèi)，線框中的磁通量不變，感應(yīng)電流為零。設(shè)磁場區(qū)域?qū)挾葹長，線圈離開磁場的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為則感應(yīng)電流為綜上所述可知B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。4、B【解析】如圖所示，所有粒子運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為落在圓O內(nèi)的虛線圓弧，且這些圓弧半徑一樣設(shè)為r．與圓O的交點(diǎn)最遠(yuǎn)處應(yīng)圓弧直徑?jīng)Q定，也就是最遠(yuǎn)交點(diǎn)應(yīng)有，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1時(shí)，所有粒子出磁場的區(qū)域占整個(gè)圓周長的，其臨界為以紅線為直徑的圓，由幾何知識(shí)得：①，又帶點(diǎn)粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，即②，①②聯(lián)立得：③，運(yùn)動(dòng)弧長最長應(yīng)是綠色直徑對(duì)應(yīng)的圓此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，由題意得，解得④，根據(jù)⑤，④⑤聯(lián)立，解得⑥，③⑥聯(lián)立得，B正確【點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運(yùn)動(dòng)時(shí)間公式，知道粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑和速度有關(guān)，運(yùn)動(dòng)周期和速度無關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識(shí)分析解題，5、C【解析】A．電場強(qiáng)度的定義式是，但是E與放在該點(diǎn)的點(diǎn)電荷q無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電場強(qiáng)度方向總是跟正電荷所受到電場力方向一致，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．如果電量為q的負(fù)電荷，在電場中某點(diǎn)受到的電場力大小為F，則該點(diǎn)的場強(qiáng)大小等于，但場強(qiáng)方向與F的方向相反，選項(xiàng)C正確；D．電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷的有無無關(guān)，如果取走放在電場中某點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷，則該點(diǎn)場強(qiáng)不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.6、A【解析】磁場的有效面積為，根據(jù)磁通量的定義，穿過該線圈磁通量為：。A.。與上述結(jié)論相符，故A正確；B.Ba2。與上述結(jié)論不符，故B錯(cuò)誤；C.B（π-1）a2。與上述結(jié)論不符，故C錯(cuò)誤；D.B（2π-1）a2。與上述結(jié)論不符，故D錯(cuò)誤。故選：A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、AC【解析】AB．陰影部分的面積為路端電壓與電流的乘積，為電源的輸出功率，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)滿足α=β時(shí)，內(nèi)外阻相等，輸出功率最大，但電源的效率為50%，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8、CD【解析】根據(jù)題意作出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，根據(jù)左手定則判斷知，此粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；根據(jù)幾何知識(shí)可知，從O點(diǎn)到A點(diǎn)軌跡的圓心角為60°，，B錯(cuò)誤；由圖可得：，所以．而粒子的軌跡半徑為，聯(lián)立可得，C正確；粒子在O點(diǎn)時(shí)速度與x軸正方向的夾角為60°，x軸是直線，根據(jù)圓的對(duì)稱性可知，離開第一象限時(shí)，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60°，故D正確；【點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運(yùn)動(dòng)時(shí)間公式，知道粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑和速度有關(guān)，運(yùn)動(dòng)周期和速度無關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識(shí)分析解題，9、AC【解析】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可確定粒子的半徑，根據(jù)半徑公式可確定初速度；根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡和粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式可以判斷粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間【詳解】A項(xiàng)：設(shè)粒子的入射點(diǎn)到磁場下邊界的磁場寬度為d，畫出粒子軌跡過程圖，如圖所示，由幾何關(guān)系可知：第一個(gè)粒子的圓心為O1，由幾何關(guān)系可知：R1=d；第二個(gè)粒子的圓心為O2；由幾何關(guān)系可知：R2sin30°+d=R2，解得：R2=2d；故各粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為：R1：R2=1：2，故A正確；B項(xiàng)：由可知v與R成正比，故速度之比也為：1：2，故B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期的公式為由此可知，粒子的運(yùn)動(dòng)的周期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(yùn)動(dòng)的軌跡可知，三種速度的粒子的偏轉(zhuǎn)角分別為90°、60°，所以偏轉(zhuǎn)角為90°的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，偏轉(zhuǎn)角為60°的粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，所以有，故C正確，D錯(cuò)誤故應(yīng)選：AC【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，要注意根據(jù)幾何關(guān)系確定粒子的半徑，再由洛侖茲力充當(dāng)向心力來確定半徑與初速度的關(guān)系，利用周期公式結(jié)合粒子轉(zhuǎn)過的圓心角求解粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間10、AD【解析】水平導(dǎo)線中通有穩(wěn)定電流I，根據(jù)安培定則判斷出導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場方向，由左手定則判斷帶電粒子所受的洛倫茲力方向，即可分析粒子的運(yùn)動(dòng)方向；根據(jù)半徑公式，結(jié)合磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化分析帶電粒子半徑如何變化.【詳解】A、B、水平導(dǎo)線中通有穩(wěn)定電流I，根據(jù)安培定則判斷導(dǎo)線上方的磁場方向向里，導(dǎo)線下方的磁場方向向外，由左手定則判斷可知，導(dǎo)線上面的正粒子所受的洛倫茲力方向向下，則正粒子將沿a軌跡運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤.C、D、若粒子沿b軌跡運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力不做功其速率v不變，而離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場越弱，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小，由半徑公式可知粒子的軌跡半徑逐漸增大；故C錯(cuò)誤，D正確.故選AD.【點(diǎn)睛】本題是安培定則、左手定則及洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功而提供向心力的半徑公式的綜合應(yīng)用.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.穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化②.磁通量的變化量③.磁通量的變化率④.只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生【解析】(1)[1]當(dāng)磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(2)[2][3]第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)（圖a）中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快速插入和慢速插入過程中，磁通量的變化量相同，磁通量的變化率不同(3)[4]由圖示實(shí)驗(yàn)可知，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生12、①.A1②.V1③.④.0.37【解析】（1）[1][2]．小燈泡額定電流為0.6A，則為了減小誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選電流表A1；小燈泡額定電壓為3V，則電壓表V1；（2）[3]．小燈泡兩端的電壓要從0開始調(diào)節(jié)，則滑動(dòng)變阻器選用分壓接法；小燈泡內(nèi)阻較小，故應(yīng)選用電流表外接法，電路圖如圖所示（3）[4]．若將該元件與5Ω定值電阻串聯(lián)，再接在一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)的電源上，則U=E-IR，即U=3-5