广西百色市田东中学2024年物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

广西百色市田东中学2024年物理高二第一学期期末考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、磁场中某区域磁感线如图所示，下列论述正确的是（）A.a，b两处的磁感应强度大小Ｂa＞ＢbB.同一电流元放在a处受力不一定比b处受力小C.两条磁感线的空隙处不存在磁场D.磁感线上某点的切线方向就是在该点放置的相对磁场静止的正点电荷所受力的方向2、如图中半径为的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场中,绕轴以角速度沿逆时针方向匀速转动,则通过电阻的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)()A.由到,B.由到,C.由到,D.由到,3、如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根导体棒a、b、c，长度关系为c最长，b最短，将c弯成一直径与b等长的半圆，将装置置于向下的匀强磁场中，在接通电源后，三导体棒中有等大的电流通过，则三棒受到安培力的大小关系为（）A.Fa＞Fb＞FcB.Fa=Fb=FcC.Fa＞Fb=FcD.Fb＜Fa＜Fc4、A、B是两种同位素的原子核，它们具有相同的电荷、不同的质量。为测定它们的质量比，使它们从质谱仪的同一加速电场由静止开始加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入同一匀强磁场，打到照相底片上。如果从底片上获知A、B在磁场中运动轨迹的直径之比是，则A、B的质量之比为A. B.C. D.5、如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为。一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，不计金属杆的电阻，则A.如果只增大将变小 B.如果只增大将变大C.如果只减小将变小 D.如果只减小将变大6、在下列四图中，标出磁场B、电流I和安培力F的相互关系，其中正确的是（）A. B.C. D.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是()A.电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变B.在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻BC.在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻BD.在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B8、在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源内阻不能忽略。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列叙述正确的是（）A.灯L1变亮，电压表的示数增大B.灯L2变暗，电流表的示数增大C.电容器C所带电荷量增加D.电容器C所带电荷量减小9、某研究性学习小组描绘了三种电学元件的伏安特性曲线，如图所示，下列判断中正确的是（）A.图甲反映该电学元件的导电性能随电压的增大而增强B.图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能C.图丙反映该电学元件加正向电压和反向电压时导电性能一样D.图丙反映该电学元件如果加了较高的反向电压（大于40V）时，反向电流才急剧变大10、如图所示，矩形线圈abed在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时A.线圈绕P1转动时产生的感应电流等于绕P2转动时产生的感应电流，且均为0B.线圈绕P1转动时产生的感应电动势等于绕P2转动时产生的感应电动势C.线圈绕P1和P2转动时产生的感应电流的方向相同，都是a-b-c-dD.线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如下的实验电路，已知小灯泡的规格为“12V，5W”（1）闭合电键前，应将电路图中的滑动变阻器的滑片移到______（填“a”或“b”）端．根据连接好的实物图，调节滑动变阻器，记录多组电压表和电流表的读数，作出的图线如图甲中实线所示，由图线分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而______（填“增大”或“减小”）．若某次电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为____W（保留两位有效数字）（2）若图像中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实验中得到的实线相比，虚线_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）才是其真实的伏安特性曲线12．（12分）图甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为3V。(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图____________。(2)完成下列实验步骤：①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，滑片应停留在滑动变阻器的最________（选填“左”或“右”）端；②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；③记录如下8组U和I的数据，断开开关．根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线______________。编号123456780.200.601.001.401.802.202.603.000.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205小灯泡发光情况不亮微亮__________逐渐变亮正常发光(3)数据分析：①从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是___________________。②图线表明导体的电阻随温度的升高而________。③小灯泡正常工作时的电阻约为________。（保留到小数点后一位）四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】磁感应的疏密表示磁场的强弱，某点的切线方向就是该点的磁场方向，磁感线是假想的，不实际存在；静止电荷在磁场中不受力的作用【题目详解】A.由磁感线的疏密可知Ba<Bb，故A错误；B.一定的通电导线在磁场中受到的安培力大小不仅与磁感应强度大小有关，还与磁场方向与导线之间的夹角有关，故B正确；C.磁感线是为了形象描述磁场假想的，并不实际存在，空隙处依然存在磁场，故C错误；D.某点的切线方向就是该点的磁场方向，静止电荷在磁场中不受力的作用，故D错误故选B.2、D【解题分析】金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r的导体棒绕O点做匀速圆周运动，其产生的感应电动势大小为E＝Br2ω/2，由右手定则可知其方向由外指向圆心，故通过电阻R的电流I＝Br2ω/(2R)，方向由d到c，故选D项3、C【解题分析】图中导体棒都与磁场垂直，对直棒的安培力，直接安培力公式F=BIL求解；对于弯棒c，可等效为长度为直径的直棒；【题目详解】设a、b两棒的长度分别为La和Lb，c的直径为d，由于导体棒都与匀强磁场垂直，则：a、b三棒所受的安培力大小分别为：，，c棒所受的安培力与长度为直径的直棒所受的安培力大小相等，则有：，因为，则有：，故C正确，A、B、D错误；故选C【题目点拨】关键要确定出导体棒的有效长度，知道对于弯棒的有效长度等于连接两端直导线的长度4、D【解题分析】粒子在加速电场中加速，根据动能定理有，粒子获得的速度为，粒子进入磁场做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有，所以半径为，则直径为，由于两种粒子的电荷量相等，直径之比为1.08：1，则根据直径公式可知两粒子的质量之比为1.082：1，故D正确，ABC错误。故选D。5、C【解题分析】金属杆下滑过程中，受重力、导轨的支持力和安培力，开始时重力沿斜面的分力大于安培力，金属杆做加速运动。随着速度的增加，安培力在增大，所以金属杆加速度逐渐减小，当加速度减小到零，速度最大。当加速度为零时，金属杆做匀速运动，速度最大，则有联立得：由上式分析得知：A、如果增大，vm将变大，故A错误；B、如果B增大，vm将变小，故B错误；C、如果R减小，vm将变小，故C正确；D、如果m减小，vm将变小，故D错误。故选C。6、A【解题分析】熟练应用左手定则是解决本题关键，在应用时可以先确定一个方向，然后逐步进行，如可先让磁感线穿过手心，然后通过旋转手，让四指和电流方向一致或让大拇指和力方向一致，从而判断出另一个物理量的方向，用这种程序法，防止弄错方向【题目详解】根据左手定则可知，A图中安培力方向应该向上，故A正确；根据左手定则可知，B图中安培力应该垂直于磁场斜向上，故B错误；根据左手定则可知，C图中磁场方向和电流方向在同一直线上，不受安培力作用，故C错误；根据左手定则可知，D图中安培力方向垂直于直导线斜向左上方，故D错误．故选A二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解题分析】由图可知，电阻A的图象的斜率越来越大，故A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，故A正确；两图象的交点处，电流和电压均相同，则由欧姆定律可知，两电阻的阻值大小相等，故C正确，BD错误；故选AC【题目点拨】本题考查伏安特性曲线的应用，要注意明确U-I图象中图象的斜率表示电阻；斜率变大时，电阻增大．但是求解某一电压下的电阻时要用欧姆定律求解8、BD【解题分析】AB．将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮；R与灯L2并联电路的电压U并=U-U1，U减小，U1增大，则U并减小，灯L2变暗。流过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大，故A错误，B正确；CD．R与灯L2并联电路的电压减小，电容器板间电压减小，则其带电量减小。故C错误，D正确。故选BD。9、BD【解题分析】A．图甲中图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻阻值不变，所以图甲反映该电学元件的导电性能不变，故A错误；B．图乙图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，电阻随电压变大，电阻阻值变化，所以图乙反映温度会影响该电学元件的导电性能，故B正确；C．由图丙可知，当正向电压很小时，电流较大，而反向电压很大时，电流也较小，故C错误；D．当该二极管两端的反向电压为40V时，二极管中的反向电流突然增大，此时二极管将会被击穿，故D正确。故选BD。10、BD【解题分析】AB．根据交变电流的产生规律可知，感应电动势最大值Em=NBSω，当线圈平面转到与磁场方向平行时，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势最大，由于两次转动的角速度相同，线框面积相同，则它们产生的最大值相同，因此线圈绕P1转动时的电动势等于绕P2转动时的电动势，根据欧姆定律可知，线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，此时感应电流最大，不为0，故A错误，B正确。

C．对cd边由右手定则可得，在图示位置时，线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b，故C错误。

D．当线圈平面转到与磁场方向平行时，线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，而安培力F=BIL，则线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力，故D正确。故选BD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.（1）a，②.增大，③.2.4；④.（2）Ⅱ【解题分析】（1）开始时应让测量部分电压为零，故开关应移到a端开始调节；由图可知图象的斜率越来越小，则说明电阻越来越大，小灯泡的电阻随温度的升高而增大；由电流表示数可知，电流大小为0.4A，则由图可知，电压为6.0V，故灯泡功率P=UI=6×0.4=2.4W；（2）由于电流表采用外接法，由于电压表分流使电流表示数偏大，而电压表是准确的，故相同电压电流应偏小，故II为真实的图象12、①.②.左③.④.先不变，后逐渐增大⑤.增大⑥.14.6Ω【解题分析】掌握“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，尤其是对于实验的重要步骤，以及对伏安特性曲线的理解和应用。【题目详解】(1)[1]与实物电路相对应的电路图如图所示(2)[2]为保护电路安全，开关闭合之前，题图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端；[3]根据表格中的数据，画出小灯泡的I-U图线如图所示(3)[4]从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是先不变，后逐渐增大；[5]图线表明导体