河北省邯郸市永年县第一中学2024年物理高二第一学期期末联考模拟试题含解析

河北省邯郸市永年县第一中学2024年物理高二第一学期期末联考模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、空中有两个点电荷，它们之间的库仑力的大小为F。若将它们的距离减小为原来的，同时将它们的电荷量均增大为原来的2倍，则它们之间的库仑力将变为（）A. B.FC.4F D.16F2、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N做正功D.M运行时间大于N的运行时间3、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是A.甲图：与点电荷等距的a、b两点B.乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点D.丁图：匀强电场中的a、b两点4、如图所示，厚度均匀矩形金属块棱长ab＝10cm，bc＝5cm，其左、右两端面为正方形．当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A；若将C与D接入同一电路中，则电流为()A.4A B.2AC.A D.A5、带电粒子以初速度v0从a点垂直y轴进入匀强磁场，如图所示，运动中粒子经过b点，Oa＝Ob。若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以v0从a点垂直y轴进入电场，粒子仍能过b点，粒子重力不计，那么电场强度E与磁感应强度B之比为（）A.v0 B.C.2v0 D.6、如图所示，磁场中的通电导线所受安培力方向正确的是（）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，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为，重力加速度为g，且mg=qE，则（）A.电场方向竖直向上B.小球运动的加速度大小为gC.小球上升的最大高度为D.若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为8、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）A.磁感线和电场线都是一些互相平行的直线B.磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线C.磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D.电场线和磁感线都可以用其疏密表示电场强度和磁感应强度的强弱9、如图所示电路，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R3的滑片向上端移动时，则（）A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.灯泡亮度变亮D.R2上消耗的功率逐渐增大10、质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入竖直平面内方向如图所示的正交匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒只在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是()A.该微粒一定带负电B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动C.该磁场的磁感应强度大小为D.该电场的场强为Bvcosθ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）为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中准备了下列器材：待测干电池E（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）电流表G（满偏电流3mA，内阻10Ω）电流表A（量程0~0.60A，内阻约0.10Ω）滑动变阻器R1（0~20Ω，2A）滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）定值电阻R3=990Ω开关S和导线若干（1）小明同学在某一次的测量过程中两电流表的指针偏转如图（甲）所示，则电流表A的读数为____A，电流表G的读数为____mA；（2）请在虚线框中画出他的实验电路图。（标明所选仪器的符号）______（3）图（乙）为小明根据实验数据作出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得被测干电池的电动势E=____V，内阻r=____Ω。12．（12分）为精确测量电源的电动势和内阻，实验小组设计了图甲所示电路，图中S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4Ω。实验时先闭合开关S1，然后分别将S2先后接到1和2，移动滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的读数U和I，最后通过描点得到图乙所示的两条U-I关系图线。(1)请根据图甲，在图丙中将单刀双掷开关连入电路_________。(2)若只考虑系统误差，当单刀双掷开关拨向1时，E测______E真，r测______r真；当单刀双掷开关拨向2时，E测_______E真，r测_______r真（填“>”、“=”、“<”）。(3)根据图乙可知电源电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（结果均保留三位有效数字）(4)电压表内阻RV=_______Ω，电流表内阻RA=_________Ω。（结果均保留三位有效数字）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，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14．（16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L15．（12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

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】根据库仑定律，若若将它们的距离减小为原来的，同时将它们的电荷量均增大为原来的2倍，则A．，与结论不相符，选项A错误；B．F，与结论不相符，选项B错误；C．4F，与结论不相符，选项C错误；D．16F，与结论相符，选项D正确；故选D。2、A【解题分析】A．由左手定则可知，M带负电，N带正电，选项A正确B．由可知，M的速度率大于N的速率，选项B错误；C．洛伦兹力对M、N都不做功，选项C错误；D．由可知，M的运行时间等于N的运行时间，选项D错误3、B【解题分析】A、甲图为正的点电荷的电场，图中、两点在同一个圆上，所以、b两点的电势相同，电场强度的大小也相同，但是场强的方向不同，故选项A错误；B、乙图为等量的异种电荷的电场，在连线的中垂线上的所有的点的电势都为零，并且场强的方向均为水平的指向负电荷，所以此时、两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，故选项B正确；C、丙图中、处于金属平板上，处在电场中的金属平板处于静电平衡状态，金属板的表面为等势面，所以、两点的电势相等；由于、两点的电场线疏密不同，所以、两点电场强度大小不相等，但电场线与等势面垂直，所以、两点的电场强度的方向相同，故选项C错误；D、丁图是匀强电场，、点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降低可知，点的电势要比点的电势高，故选项D错误4、A【解题分析】设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则：，A、B接入电路中时的电阻为R1，C、D接入电路中时的电阻为R2，由电阻定律，可得：，两种情况下电流之比为：故：I2＝4I1＝4A；A．4A，故A符合题意；B．2A，故B不符合题意；C．A，故C不符合题意；D．A，故D不符合题意。故选A。5、C【解题分析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，O为圆心，故有Oa＝Ob＝带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，故有Ob＝v0t，Oa＝t2联立以上各式，解得＝2v0。故选C。6、C【解题分析】根据左手定值可知，A图中的安培力应该垂直磁感线水平向右；B图中安培力应垂直磁感线向下；C图中安培力应垂直电流向下；D图电流与磁场方向平行，不受安培力。故选C。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、BD【解题分析】AB．小球做匀变速直线运动，合力应与速度在同一直线上，即在ON直线上，因所以电场力Eq与重力关于ON对称，根据数学知识得：电场力qE与水平方向的夹角应为，受力情况如图所示合力沿ON方向向下，大小为mg，所以加速度为g，方向沿ON向下，故A错误，B正确；C．小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为则最大高度为故C错误；D．若小球在初始位置的电势能为零，在减速运动至速度为零的过程中，小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的，由能量的转化与守恒可知，小球的初动能一半转化为电势能，一半转化为重力势能，初动能为，小球的最大电势能为，故D正确。故选BD。8、BD【解题分析】磁感线和电场线都可以是直线，也可以是曲线，且不一定是平行的，选项A错误；磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线，选项B正确；磁感线是闭合的曲线；电场线起始于正电荷，终止于负电荷或者无穷远，选项C错误；电场线和磁感线都可以用其疏密表示电场强度和磁感应强度的强弱，选项D正确；故选BD.9、BD【解题分析】分析电路的结构，由滑片的移动可知电路中电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化；【题目详解】由图可知，灯泡与滑动变阻器R3串联后与R2并联后，再由R1串联接在电源两端．当滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，同时R1两端的电压也减小，故并联部分的电压增大，则流过R2的电流增大，根据P＝I2R知消耗的功率增大，故电流表示数减小，灯泡分压减小，灯泡变暗，因并联部分的电压增大，而R3中电压增大，故电压表示数增大，故AC错误，BD正确；【题目点拨】解决闭合电路欧姆定律的题目，一般可以按照整体-局部-整体的思路进行分析，要灵活选用等效的方法研究电路的结构10、AC【解题分析】A、若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡．若粒子带负电，符合题意．所以A正确．B、粒子如果做匀变速运动，重力和电场力不变，而洛伦兹力变化，粒子不能沿直线运动，与题意不符．故B错误．D、粒子受力如图：由图qE=qvBsinθ，所以E=Bvsinθ．故D错误；C、由平衡条件得qvBcosθ=mg，，故C正确；故选AC【题目点拨】本题是带电粒子在复合场中运动的问题，考查综合分析和解决问题的能力，要抓住洛伦兹力与速度有关的特点三、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、①.0.22②.1.30③.④.1.47（1.46-1.48都正确）⑤.0.76Ω（0.68-0.88都正确）【解题分析】（1）根据电表的量程确定最小分度，则可求得指针的示数；（2）本实验中只需得出流过电源的电流及电源的路端电压即可，分析给出的仪器可知电路的接法及电表的使用；（3）由闭合电路欧姆定律可得出与题目中给出仪器有关的表达式，再由数学规律可得出电动势和内电阻。【题目详解】（1）[1]电流表量程为0.6A，则最小分度为0.02A，读数为0.22A；[2]电流表量程为3mA，最小分度为0.1mA，则指针示数为1.30mA；（2）[3]本题中可用电流表G与定值电阻串联作为电压表使用，再将滑动变阻器R1与电流表A串接在电源两端即可，如图：（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得变形得由数学知可得由图可知b=1.47k==0.76×10-3故解得E=1.47V（1.46-1.48都正确）r=0.76Ω（0.68-0.88都正确）【题目点拨】本题要注意电路中采用的是安安法测电动势和内电阻，其本质就是用其中的表头改装电压表；另外在解题时要注意一些细节，如图像中的纵坐标不是从零开始变化的，并且其单位为mA等，都应细心观察。12、①.②.=③.>④.<⑤.<⑥.3.00⑦.1.00⑧.745⑨.1.00【解题分析】(1)[1]按实验原理图连接，如图(2)[2][3]当单刀双掷开关拨向1时，根据等效电路可知，电动势等于电源没有接入电路时电源两端电压，则电动势测量值与真实值相等，此时，电源内阻测量值为电源内阻与电流表的内阻和定值电阻串联值即偏大；[4][5]当单刀双掷开关拨向2时，根据等效电路可知，电动势等于电源没有接入电路时电源两端电压，电动势测量值即为电压表示数，则小于真实值相等，此时，电源内阻测量值为电源内阻与电压表的并联值即偏小；(3)[6]由于两次测量中，电动势测量值一次与真实值相等，一次比真实值小，由图乙可知，电动势应为(4)[7][8][9]当开关接