天津市武清區(qū)2024屆物理高二年級上冊期末經(jīng)典模擬試題含解析

天津市武清區(qū)2024屆物理高二上期末經(jīng)典模擬試題

注意事項(xiàng)

1.考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。

2.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑

色字跡的簽字筆作答。

3.考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、某區(qū)域存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，如圖所示。某帶電粒子a（不計(jì)重力）以一定初速度射入該區(qū)域后做

勻速直線運(yùn)動。若有其它帶電粒子從同一位置射入該區(qū)域，當(dāng)下列哪些量與a粒子不同時，仍一定能做勻速直線運(yùn)動

（）

A.初速度的大小

B.初速度方向

C.粒子的比荷大小

D.粒子的動能

2、用圖示裝置進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，下列操作不能形成感應(yīng)電流的是（）

A.電鍵閉合和斷開的瞬間

B.電鍵閉合，移動滑動變阻器的滑動觸頭

C.電鍵閉合后線圈AB中插入或拔出

D.只電鍵保持閉合

3、某手持式考試金屬探測器如圖所示，它能檢查出考生違規(guī)攜帶的電子通訊儲存設(shè)備。工作時，探測環(huán)中的發(fā)射線圈

通以正弦式電流，附近的被測金屬物中感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流的磁場反過來影響探測器線圈中的電流，使探測器發(fā)出

警報。則（）

A.被測金屬物中產(chǎn)生的是恒定電流

B.被測金屬物中產(chǎn)生的是交變電流

C探測器與被測金屬物相對靜止時不能發(fā)出警報

D.違規(guī)攜帶的手機(jī)只有發(fā)出通訊信號時才會被探測到

4、關(guān)于電阻、電感、電容對電流作用的說法正確的是（）

A.電阻對直流電和交流電的阻礙作用相同

B.電感線圈對交流電的阻礙作用是由于線圈自身存在電阻

C.電容器兩極板間是絕緣的，故電容支路上沒有電流通過

D.交變電流的頻率增加時，電阻、電感線圈、電容器對電流的阻礙作用都增強(qiáng)

5、如圖所示，絕緣輕桿長為L一端通過較鏈固定在絕緣水平面，另一端與帶電量大小為。的金屬小球1連接，另一

帶正電、帶電量也為。的金屬小球2固定在絕緣水平面上。平衡后，輕桿與水平面夾角為30。，小球1、2間的連線與

水平面間的夾角也為30。.則關(guān)于小球1的說法正確的是（已知靜電力常量為左）（）

A.小球1帶正電，重力為警B.小球1帶負(fù)電，重力為警

L2L2

C.小球1帶正電，重力為生D.小球1帶負(fù)電，重力為鴛

3L23￡2

6、兩個電子以大小不同的初速度沿垂直磁場的方向射入同一個勻強(qiáng)磁場中.設(shè)/2為這兩個電子的運(yùn)動軌道半徑，

乃、是它們的運(yùn)動周期，則（）

A.ri=n,B.n#2>

C.ri—T2>T1—T2D.r#「2,T1—T2

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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、用導(dǎo)線繞成單匝圓環(huán)，環(huán)內(nèi)有一用同種導(dǎo)線折成的單匝內(nèi)接正三角形線框，圓環(huán)與線框彼此絕緣，如圖所示.把它

們放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于圓環(huán)和線框所在平面（紙面）向里。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增強(qiáng)時

XXX

XX

A.圓環(huán)和線框中的電流方向都為逆時針方向

B.圓環(huán)和線框中的電流方向都為順時針方向

C.圓環(huán)和線框中的電流大小之比為2：1

D.圓環(huán)和線框中的電流大小之比為3：1

8、在如圖甲、乙所示的電路中，電阻尺和自感線圈心的電阻都小于燈泡的電阻，閉合S使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡。發(fā)

光。下列說法正確的是（）

A.在電路甲中,斷開S后，01將漸漸變暗

B.在電路甲中,斷開S后，Qi將先變得更亮，然后漸漸變暗

C.在電路乙中,斷開S后，02將漸漸變暗

D.在電路乙中,斷開S后，將先變得更亮，然后漸漸變暗

9,如圖所示，A、B為兩個完全相同的燈泡，二為自感線圈（自感系數(shù)較大；直流電阻不計(jì)），E為電源，5為開關(guān).下

列說法正確的是

A.閉合開關(guān)的瞬間，A、B同時亮，但A很快又熄滅

B.閉合開關(guān)穩(wěn)定后，A、B一樣亮

C.閉合開關(guān)穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，A、B立即同時熄滅

D.閉合開關(guān)穩(wěn)定后，斷開開關(guān)，A閃亮后又熄滅

10、在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場。在電場中有一根長為2m的絕緣細(xì)線，一端固定在。點(diǎn)，另一端系質(zhì)量為

0.04kg、帶電荷量為3X10-5C的帶電小球（視為質(zhì)點(diǎn)），它靜止時細(xì)線與豎直方向成37。角，如圖所示。給小球一個初

速度，讓小球恰能繞。點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，取小球在靜止時的位置為電勢能和重力勢能的零點(diǎn)，下列說法正

確的是（取cos37o=0.8,g=10m/s2）（）

A.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為lxlO4N/C

B.小球的動能最小值為0.96J

C.小球的機(jī)械能最小值為1.54J

D.小球運(yùn)動過程中的最大電勢能為0.96J

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）在真空中有A、B兩個點(diǎn)電荷，其電荷量分別是。和2Q,電荷A對電荷B的作用力為FB,電荷B對電荷

A的作用力為歹A,那么，F(xiàn)A：FB=;若電荷B的電荷量加倍，那么，歹A：尸B=。

12.（12分）甲、乙兩組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究水果電池組電動勢和內(nèi)阻他們了解到水果電池的內(nèi)阻可能比較大，因此

設(shè)計(jì)了一個如圖所示的電路進(jìn)行測量。

（1）甲同學(xué)制作了一個蘋果電池組，接入圖的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的位置，測量出相應(yīng)的電壓U和電流/,并將所

測數(shù)據(jù)用“+”標(biāo)注在坐標(biāo)紙上，如圖所示。請你畫出這個蘋果電池組的圖線。（）

ftw

7/mA

(2)根據(jù)圖的UJ圖線可求得該電池組的電動勢二=V(保留三位有效數(shù)字)，內(nèi)阻片Q(保留三

位有效數(shù)字)。

(3)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說法正確的是

A.由于電壓表內(nèi)阻的影響，會使電源內(nèi)阻的測量值偏大

B.由于電壓表內(nèi)阻的影響，會使電源內(nèi)阻的測量值偏小

C.由于電流表內(nèi)阻的影響，會使電源內(nèi)阻的測量值偏大

D.由于電流表內(nèi)阻的影響，會使電源內(nèi)阻的測量值偏小

(4)乙組同學(xué)制作了一個檸檬電池組，完成了上述的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)電動勢與甲組測到的基本相同，只是內(nèi)阻差異較大。

這兩組同學(xué)對兩個電池組做了進(jìn)一步探究，對電池組的輸出功率尸隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P

隨路端電壓。變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖所示的P-R和P-U圖象。若已知甲電池組的內(nèi)阻較大，則下

列各圖中可能正確的是(選填選項(xiàng)的字母)。

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)A5C表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=l()4v/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的5c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A8=R=O.2m,把一質(zhì)量機(jī)=0.1kg,帶電

4

量為q=+l（）Tc的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小

（2）小球在C點(diǎn)時，軌道受到的壓力大小

14.（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板。、8相距d=0.10m,a、6間的電場強(qiáng)度為E=5.0X105N/C,b

板下方整個空間存在著磁感應(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7M=4.8xlO-25kg,電荷

86

量為9=1.6X10>C的帶正電的粒子（不計(jì)重力），從貼近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好

從狹縫尸處穿過力板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到6板的。處（圖中未畫出）.求尸、。之間的距離L

15.（12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=Ul的電源，導(dǎo)軌平面與

水平面間的夾角。=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)，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)Ro=l。時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g=10m/s2,豆1137。=0.6,

cos37°=0.8

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)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

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、c

【解題分析】A.粒子做勻速直線運(yùn)動，則電場力和洛倫茲力而力平衡，則有

qvB=qE

所以有

E

v=-

B

所以當(dāng)粒子的初速度大小不同時，則不能滿足平衡條件，粒子不能做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；

B.當(dāng)初速度方向不同時，粒子受到的電場力和洛倫茲力的方向不能相反，不能滿足二力平衡，所以不能做勻速直線

運(yùn)動，故B錯誤；

C.粒子的比荷不同，仍可以保證電場力和洛倫茲力大小相等，方向相反，則仍然可以做勻速直線運(yùn)動，故C正確；

D.當(dāng)粒子的動能不同時，也可能是粒子的速度和。粒子不同，則不能滿足電場力和洛倫茲力大小相等，所以不能做

勻速直線運(yùn)動，故D錯誤。

故選C。

2、D

【解題分析】解：由圖示可知，電流表所在電路閉合，

A、電鍵閉合和斷開的瞬間，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；

B、電鍵閉合，移動滑動變阻器的滑動觸頭，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯誤；

C、電鍵閉合后線圈A在B中插入或拔出，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯誤；

D、保持開關(guān)閉合，則線圈A所在電路中的電流電流不變，穿過線圈B的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確;

故選D

【點(diǎn)評】本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，熟練掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題，本題是一道基礎(chǔ)題

3、B

【解題分析】AB.探測器靠近金屬物體時，在金屬導(dǎo)體中就會產(chǎn)生渦電流，這種渦流是交變電流，故A錯誤，B正確;

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，探測器產(chǎn)生的是變化的磁場，使靠近的金屬物體產(chǎn)生渦流，探測器與被測金屬物相對

靜止時也能發(fā)出警報，故c錯誤；

D.探測器靠近金屬物體時，在金屬導(dǎo)體中就會產(chǎn)生渦電流，可以確定該設(shè)備的制成原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，和違規(guī)攜

帶的手機(jī)是否發(fā)出通訊信號無關(guān)，故D錯誤。

故選B。

4、A

【解題分析】A.電阻對直流電和交流電的阻礙作用相同，故A正確；

B.電感線圈對交流電的阻礙作用是由于電磁感應(yīng)原理，故B錯誤；

C.電容器的特性：通交流，隔直流，通調(diào)頻，阻低頻，故C錯誤；

D.交變電流的頻率增加時，電感的阻礙增加，而電容的阻礙減小，對于電阻則不變，故D錯誤。

故選：Ao

5、A

【解題分析】ABCD.分析小球1的受力情況，小球受到重力、庫侖力和桿的彈力作用，由于桿通過較鏈固定，則桿的

彈力沿著桿向外，如圖所示：

根據(jù)幾何關(guān)系可知，桿與豎直方向夾角為60。，則重力和庫侖力合成以后組成的矢量三角形為等邊三角形，兩球間距

為1L,庫侖力大小為尸=上且，則小球帶正電，重力大小等于庫侖力，重力為G=k幺,故A正確BCD錯誤。

￡2L2

故選Ao

6、D

【解題分析】設(shè)電子的初速度為心磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為5,電子的質(zhì)量和電量分別為機(jī)、q.根據(jù)牛頓第二定律得

V2

qvB=m——

r

mv

得到，運(yùn)動軌跡半徑為片m、q、5相同，則，與u成正比，電子的初速度不同，則半徑不同，即打打2

qB

2兀m

電子圓周運(yùn)動的周期帆、外3均相同，則電子運(yùn)動的周期相同，即丁尸,2

qB

A.r\=n,T#T2,與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；

B.n#2,與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；

C.ri=r2,Ti=Tz,與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；

D.n#2,Ti=Tz,與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；

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選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、AC

【解題分析】AB.依據(jù)楞次定律，當(dāng)磁場均勻增強(qiáng)時，圓環(huán)和線框中的電流方向都為逆時針，故A正確，B錯誤;

CD.設(shè)三角形的邊長為a,由幾何關(guān)系，可知，外接圓的半徑

273A/3

r=—xasin60=—x——a=——a

3323

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，三角形回路中的感應(yīng)電動勢與外接圓中感應(yīng)電動勢之比為:

小F_AB16AB,6、2_々歸/

E=：E局—x—〃xax—,x7t(—ci)—3,3.4兀

AZ22AZ3

根據(jù)電阻定律得到，三角形回路中的電阻與外接圓的電阻之比為:

06

42兀------a

《：%=夕?：夕—^—=9:2鬲

由歐姆定律得三角形回路中的感應(yīng)電流強(qiáng)度11與內(nèi)切圓中感應(yīng)電流強(qiáng)度12之比為

/.：/=星：組=1：2

二圓7?7?

R三%

故C正確，D錯誤。

故選ACo

8、AD

【解題分析】AB.在電路甲中，正常工作時流過線圈L支路的電流較小，斷開S后，線圈L會產(chǎn)生自感電動勢，使燈

泡0中的電流從原來的數(shù)值開始逐漸減小，故0將漸漸變暗，不會先變得更亮，A正確，B錯誤；

CD.在電路乙中，正常工作時流過線圈L支路的電流較大，斷開S后，線圈L會產(chǎn)生自感電動勢，使燈泡0中的電

流瞬間變得更大再逐漸減小，故。2將先變得更亮，然后漸漸變暗，C錯誤，D正確。

故選ADo

9、AD

【解題分析】閉合S,A、B同時亮，隨著L中電流增大，線圈L直流電阻可忽略不計(jì)，分流作用增大，A逐漸被短

路，總電阻減小，再由歐姆定律分析B燈亮度的變化.斷開S,B燈立即熄滅，線圈中電流，根據(jù)楞次定律判斷A燈

亮度如何變化

A、B閉合S時，電源的電壓同時加到兩燈上，A、B同時亮，隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計(jì),

分流作用增大，A逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，B變亮.故A正確，B錯誤

C、D斷開S,B立即熄滅，線圈中電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，感應(yīng)電流流過A燈，A閃亮一下后熄滅.故C錯誤,

D正確

故選AD

考點(diǎn)：自感現(xiàn)象和自感系數(shù)

點(diǎn)評：對于通電與斷電的自感現(xiàn)象，它們是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可楞次定律分析發(fā)生的現(xiàn)象

10、ACD

【解題分析】A.小球靜止時有

qE=mgtan37

解得E=lxlO4N/C,故A正確;

B.將重力和電場力合成后的合力為尸=O.5N,小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，其等效最高點(diǎn)為將繩反向延長與圓

的交點(diǎn)，如圖所示，在等效最高點(diǎn)時動能最小，由下提供向心力可得

故動能最小值為

1,

Ek——mVg—0.5J

故B錯誤;

C.電場力做負(fù)功最多時，機(jī)械能最小，故機(jī)械能最小的點(diǎn)為圓軌道最左邊的點(diǎn)，如圖中C點(diǎn),

從A到C,電場力做功為

叱=-qE/(l+sin37)=-O.96J

在A點(diǎn)時，小球的機(jī)械能為

E=；mi)；

從A到B,由動能定理可得

-mg/(^1+cos37)-2qE/sin37

故小球在C位置的機(jī)械能為

后=5根或+叱=L54J

故C正確；

D.小球在C位置時電勢能最大，故小球的最大電勢能為

E=一叱=0.96J

"nm1

故D正確；

故選ACD?

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、①.1:1②.1:1

【解題分析】口］⑵作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在不同的物體上。不論兩個電荷的電量如何，都有

FA：FB=1:1?

12、①.圖見解析②.1.16③.1.50x103@.C⑤.BC

【解題分析】(1)口］根據(jù)圖中所標(biāo)注的數(shù)據(jù)，做出圖像如圖所示:

々UN

°0~020.4"0.67/inA

⑵⑵[3]根據(jù):

U=E-Ir

可知圖像與縱軸的交點(diǎn)即電動勢，結(jié)合圖像可得E=L16V,斜率即內(nèi)阻:

1.18-0.4

0.52x103

⑶[4]實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)電流表外接，使得電流表分壓，即電壓偏小。只有當(dāng)電流為0時，電壓表才不分壓，即圖像中只有

與縱軸的交點(diǎn)是準(zhǔn)確的；斜率即電源內(nèi)阻由于電流表分壓而偏大，故選C。

(4)[5]AB.根據(jù)電源的輸出功率規(guī)律可以知道，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時輸出功率最大；如果外電阻大于內(nèi)電阻時，隨著電

阻的增大輸出功率將越來越小，由：

P=—

4r

可以知道電動勢相同，內(nèi)阻越小的乙輸出功率越大，所以A錯誤，B正確；

CD.當(dāng)內(nèi)阻和外阻相等時，輸出功率最大；此時輸出電壓為電動勢的一半。由A的分析可以知道乙輸出的功率比甲

的大；而當(dāng)外電路斷開時，路端電壓等于電源的電動勢，此時輸出功率為零；所以C正確，D錯誤。故選BC。

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、(1)vc=2m/s(2)3N

【解題分析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小