2024年黑龙江省黑河市物理高二上期末统考模拟试题含解析

2024年黑龙江省黑河市物理高二上期末统考模拟试题注意事项：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、将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A. B.C. D.2、随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是()A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电3、如图，一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。已知电场强度为E，方向竖直向下，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向外。粒子圆周运动的半径为R，若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2，假设粒子质量和电量都恰好均分，粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，半径变为3R，下列说法正确的是（）A.粒子带正电荷B.粒子分裂前运动速度大小为C.粒子2也做匀速圆周运动，且沿逆时针方向D.粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R4、关于通电导线所受安培力F的方向、磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是()A.F、B、I三者必须保持互相垂直B.F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C.B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D.I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直5、真空中有一个点电荷Q，MN是这个点电荷电场中一条直线，A、B、C是直线MN上的三个点，B是A、C的中点，设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC，在直线MN上A点的场强最大，EB=EA，由此可知，EC的大小为（）A.EC＝EA B.EC＝EAC.EC＝EA D.EC＝EA6、如图所示，平行板电容器上极板带正电荷，且与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的正点电荷，以E表示两极板间电场的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角，若保持上极板不动，将下极板向上移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A.θ增大，E增大，Ep增大B.θ增大，E增大，Ep减小C.θ减小，E不变，Ep增大D.θ减小，E不变，Ep减小二、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，A、B是圆心角为120°的一段圆弧的两个端点，D是圆弧的中点，圆弧的圆心是O，半径为r，AB与CD相交于C点，电荷量均为Q的两个正点电荷分别固定于A、B两点。静电力常量为k。下列说法正确的是（）A.O、D两点的电势相等B.O、D两点的电场强度相等C.D点的电场强度大小为D.将一负点电荷从O沿直线OD移到D，其电势能先增加后减少8、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，图中电表均为理想电表，R、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、电感线圈和灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是()A.电压u的频率为50HzB.电压表的示数为VC.有光照射R时，电流表的示数变大D.抽出L中的铁芯，D灯变亮9、如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是()A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B.负点电荷一定位于M点左侧C.带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D.带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度10、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法可行的是（）A.增大磁场磁感应强度 B.减小狭缝间的距离C.增大D形金属盒的半径 D.增大两D形金属盒间的加速电压三、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）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组（3V，内阻1Ω）B.电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）C.电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）D.电压表（0～3V，内阻3kΩ）E.电压表（0～15V，内阻15kΩ）F.滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）G.滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）H.开关、导线（1）上述器材中应选用的是；__________（填写各器材的字母代号）（2）实验电路应采用电流表________接法；（填“内”或“外”）（3）设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=_______A，U=______V.（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图_____________,然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路___________.12．（12分）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）B．电流表A1（量程为0～3mA，内阻Rg1=10Ω）C．电流表A2（量程为0～0.6A，内阻Rg2=0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0～20Ω，10A）E.滑动变阻器R2（0～200Ω，1A）F.定值电阻R0（990Ω）G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的a、b两个实验电路，其中合理的是_____图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确进行测量，滑动变阻器应该选_____（填写器材前的字母代号）(2)图乙是该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出I1-I2图像（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图像可得被测电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω；(结果保留到小数点后两位)(3)若将图像的纵坐标改为_____，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为被测电池的电动势四、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）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L14．（16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15．（12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

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、D【解题分析】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下，火箭及燃料气体系统在点火喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v，并以v的方向为正方向，根据动量守恒定律有解得故D正确，ABC错误。故选D。2、C【解题分析】A．无线充电的原理，其实就是电磁感应现象，而不是电流的磁效应，故A错误；B．发生电磁感应的条件是磁通量要发生变化，直流电无法产生变化的磁场，故不能接到直流电源上，故B错误；C．发生电磁感应时，两个线圈中的交变电流的频率是相同的，故C正确；D．只有无线充电底座，手机内部没有能实现无线充电的接收线圈等装置，也不能进行无线充电，D错误。故C正确。3、C【解题分析】A．带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力和重力平衡，即有电场力方向与电场方向相反，所以粒子带负电，故A错误；B．由于分裂前粒子做圆周运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力可得可得其中解得故B错误；CD．由于电荷量和质量均减半，所以两个粒子受到电场力和重力仍相等，所以粒子2也做匀速圆周运动；分裂前根据洛伦兹力提供向心力可知粒子沿逆时针方向运动，分裂后粒子1仍逆时针方向运动，所以粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动，由于半径变为，所以粒子1的速度为分裂前速度的3倍，根据动量守恒定律可知解得分裂后粒子2的速度为根据左手定则可知粒子2也沿逆时针方向做匀速圆周运动，分裂后粒子2的速度小于粒子1的速度，粒子2做匀速圆周运动的半径小于，故C正确，D错误；故选C。4、B【解题分析】左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向；【题目详解】根据左手定则，可知：磁感线穿过掌心，安培力与磁场垂直，且安培力与电流方向垂直，所以安培力垂直于磁场与电流构成的平面，但磁场不一定垂直于电流，故选项B正确，ACD错误【题目点拨】解决本题的关键掌握左手定则判定安培力的方向，注意与右手定则的区别5、C【解题分析】根据点电荷的电场强度公式：，结合各点到点电荷的间距即可求解【题目详解】在直线MN上A点的场强最大，说明点电荷Q靠近A，而MN是这个点电荷电场中的一条直线，故点电荷Q在A点的左侧，设距离A点x，AB和BC的间距为L；根据点电荷电场强度的计算公式可得：，，，EB＝EA，解得L＝x，则：，故C正确，ABD错误【题目点拨】本题主要是考查了库仑定律的计算公式；知道真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量乘积成正比、与它们之间的距离平方成反比.6、D【解题分析】电容器与电源断开，电量不变，将下极板上移的过程中，因d减小，由可知电容C增大，由可知U减小，则夹角减小；由可得可知E不变；根据U=Ed可知由于P离下极板距离减小，E不变，因此P点的电势减小，由可知电势能减小；故选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、AC【解题分析】A．O、D两点关于两等量正电荷对称，所以两点电势相等，A正确；B．根据场强叠加法则可知O、D两点电场强度等大反向，B错误；C．D点的电场强度叠加示意图：根据点电荷的场强公式结合几何关系可知：C正确；D．一负点电荷从O沿直线OD移到C，电场力做正功，电势能减小，从C点移到D点，电场力做负功，电势能增加，所以负点电荷从O沿直线OD移到D，其电势能先减小后增加，D错误。故选AC。8、ACD【解题分析】由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比．和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.【题目详解】A、原线圈接入题图乙所示的电源电压，T=0.02

s，所以频率为;故A正确.B、原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22

V，所以电压表的示数为22

V，故B错误；C、有光照射R时，R阻值随光强增大而减小，根据，得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以电流表的示数变大，故C正确；D、抽出L中的铁芯，电感线圈自感系数减小，电感线圈对电流的阻碍减小，所以D变亮，故D正确.故选ACD.【题目点拨】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法.9、CD【解题分析】由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向右，对带电粒子做正功，其动能增加，故A错误．带正电的粒子所受电场力向右，电场线由M指向N，说明负电荷在直线N点右侧，故B错误．电场力对带电粒子做正功，电势能减小，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能，故C正确．a点离点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度，故D正确考点：电场线，电场力做功与电势能变化的关系，牛顿第二定律10、AC【解题分析】由洛伦兹力提供向心力，可知计算得出则动能可知，动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能，故选AC。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.A、C、D、F、H②.外③.0.48④.2.2⑤.⑥.【解题分析】(1)[1]实验中需要电源即A，开关、导线即H，由于电池组3V，则选取电压表D，根据欧姆定律所以电流表选取C，题目要求测量结果尽量准确要选择滑动变阻器分压接法，则选取总阻较小滑动变阻器即F；故选取的器材为：ACDFH；(2)[2]由于被测电阻说明待测电阻为小电阻，故选择电流表外接；(3)[3]由于电流表量程为，最小分度为0.02A，由图可知，电流为[4]电压表量程为，最小分度为0.1V，由图可知，电压为(4)[5]电流表外接又滑动变阻器分压接法，故电实验原理电路图如图[6]按原理图连接实物图如图12、①.b②.D③.1.48（±0.04）④.0.84（±0.03）⑤.I1（R0+Rg1）【解题分析】（1）[1]没有电压表，可利用电流表改装，给的定值电阻阻值为990Ω，电压表量程应能准确测的1.5V电压即可，与电源电动势接近，故应将电流表A1与定值电阻串联使用，故合理的是b图；[2]电源电动势约为1.5V，内阻约为1欧姆，为方便实验操作,滑动变阻器应选D（2）[3][4]由电路图可知,在闭合电路中,电源电动势:，则:,由图象可知,图象的截距:，则电源电动势为:图象斜率:；电源内阻为:(3)[5]由闭合电路欧姆定