2024届山东省莒县第一中学高二物理第一学期期末检测模拟试题含解析

2024届山东省莒县第一中学高二物理第一学期期末检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、跳水运动员从10m高的跳台跳下（不计空气阻力），在下落过程中运动员的A.机械能减少 B.机械能增加C.重力势能减少 D.重力势能增加2、如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（）A.第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLvB.两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2C.两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4D.两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：23、如图所示，一圆柱形匀强磁场区域的横截面是半径为R的圆，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子沿垂直于直径ab的方向射入磁场区域，入射点与ab的距离为，已知粒子出射时速度方向偏转了60°(不计重力)．则粒子的速率为()A.B.C.D.4、将平行板电容器与静电计连接，充电后撤去电源，静电计指针张开某一角度θ，如图所示，若将电容器两极间距离增大，则A.两极板间电势差不变，θ不变B.两极板间电势差减小，θ减小C.电容器电容减小，θ变小D.电容器电容减小，θ变大5、如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行，垂直放置，其间距均为a，通过的电流均为I，方向均垂直纸面向里。已知电流为I的长直导线产生的磁场中，到导线距离为r处的磁感应强度为（其中k为常量），则对于P、Q连线的中点O处的磁感应强度，下列说法正确的是()A.方向由O指向P，大小为 B.方向由P指向R，大小为C.方向由R指向O，大小为 D.方向由O指向P，大小为6、如图所示的电路中，当电路正常工作后，关于两个小灯泡L1和L2的分析，下列说法中正确的是（）A.L1和L2都亮B.L1和L2都不亮C.L1不亮，L2亮D.L1亮，L2不亮二、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，匀强磁场方向垂直纸面向里，正方形单匝线框从左边界由静止开始匀加速穿过磁场区域，线圈的边长和磁场的宽度相等．从线框cd边刚进磁场开始计时，逆时针方向为电流的正方向，线框中的感应电流i、电功率P随时间t的变化图象可能正确的是A. B.C. D.8、如图所示，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2，螺线管导线电阻r=1Ω，电阻R=4Ω。螺线管所在空间存在水平向右的磁场，磁感应强度大小随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（）A.电阻R的电流方向是从C到AB.感应电流的大小随时间均匀增大C.电阻R两端的电压为6VD.经过电阻R的电流大小为1.2A9、如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度为B的匀强磁场，在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度为B/2的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方磁场中运动的半径为R．则()A.粒子经偏转后一定能回到原点OB.粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2∶1C.粒子完成一次周期性运动的时间为D.粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进了3R10、下列说法中错误是()A.电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有电阻B.电容器对交流具有阻碍作用的原因是两板间的绝缘体电阻很大C.在交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在D.感抗、容抗和电阻一样，交流电通过它们做功时都是电能转化为内能三、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）在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“6V、3W”，其他可供选择的器材有：A．电压表V1(量程6V，内阻约20kΩ)B．电压表V2(量程20V，内阻约60kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻约0.2Ω)D．电流表A2(量程0.6A，内阻约1Ω)E．滑动变阻器R1(0～1000Ω，0.5A)F．滑动变阻器R2(0～20Ω，2A)G．学生电源E(6V～8V)H．开关S及导线若干某同学通过实验测得小灯泡两端的电压U和通过它的电流I，绘成U－I关系曲线如下左图所示(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________；（填器材前的序号）(2)在上图的虚线框中画出实验所用的电路图_________；(3)若将该小灯泡接在电动势为6V，内阻为12Ω电源两端，则灯泡实际消耗的功率为________W.12．（12分）某直流电动机M转动时的U-I图象如图甲所示，该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况，电路中使用恒压电源，R1＝15Ω，R2是滑动变阻器，电流表A是理想电流表，实验操作步骤如下：(1)闭合开关S2前，调节滑动变阻器，使其滑动触头应在________端．(选填“左”或“右”)(2)先闭合开关S1，开关S2保持断开，此时电流表的示数为0.6A，则恒压电源输出电压为________V(3)再闭合开关S2，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8A，直流电动机M实际消耗的电功率为________W，滑动变阻器接入电路中的阻值为________．(以上均取两位有效数值)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）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、C【解题分析】因为不计空气阻力，运动员下落过程中只有重力做功，则运动员的机械能守恒，故AB错误；据EP=mgh，运动员下落时，高度下降，故重力势能减少，故C正确，D错误；故选C点睛：抓住：机械能守恒定律的内容是指物体只有重力或弹力做功，则机械能守恒；机械能守恒时，系统只有动能和势能的转化2、B【解题分析】A．第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为导体棒作为电源切割磁感线，所以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知故A错误；B．第二次进入磁场过程中，感应电动势大小根据闭合电路欧姆定律可知故B正确；C．根据焦耳定律可知故C错误；D．通过线框的电荷量两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故D错误。故选B。3、C【解题分析】粒子运动轨迹如图所示：粒子出射时速度方向偏转了60°，即：θ＝60°，由题意可知：入射点与ab距离为，则：AB＝CD＝，cosβ＝＝，解得：β＝60°，由几何知识得：α＝＝＝60°，粒子做圆周运动的轨道半径：r＝CDtanβ＋CDtanα＝tan60°＋tan60°＝R，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，解得：v＝故C符合题意，ABD不符合题意。4、D【解题分析】静电计是测量电势差的仪器，电势差的大小是通过指针张开的角度来体现的；又电容器充完电后与电源分开，说明电容器的电量不变，根据电容公式可知当增大时，减小，由可知，电势差增大，那么变大；A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析相符，故D正确5、A【解题分析】P、Q两根导线距离O点的距离相等，根据安培定则，在O点产生的磁场方向相反，大小相等，合场强为零，所以最终场强等于R在O点产生的场强，根据安培定则，方向沿OP方向，R到O点距离，那么磁感线强度的大小A．方向由O指向P，大小为，与结论相符，选项A正确；B．方向由P指向R，大小为，与结论不相符，选项B错误；C．方向由R指向O，大小为，与结论不相符，选项C错误；D．方向由O指向P，大小为，与结论不相符，选项D错误；故选A。6、A【解题分析】由图知，电源的交变电流，电容器通交流、隔直流，所以两灯泡都亮，故A正确；BCD错误。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、AD【解题分析】线框的速度：，感应电动势：，电功率：，故A正确，B错误；感应电流：，由右手定则碰撞，线框进入磁场过程电流沿逆时针方向，是正的，线框离开磁场过程，感应电流沿顺时针方向，是负的，故C错误，D正确．所以AD正确，BC错误8、AD【解题分析】A．由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左，那么通过电阻R的电流方向是从C到A，故A正确；BCD．根据法拉第电磁感应定律有由图2可知，代入数据解得由闭合电路欧姆定律得因此感应电流的大小是恒定的，螺线管两端的电压是外电压为故BC错误，D正确。故选AD。9、CD【解题分析】粒子在磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向，确定粒子能否回到原点O；根据牛顿第二定律求解半径；由求解周期；根据几何知识求解粒子第二次射入x轴上方磁场时沿x轴前进的距离【题目详解】A项：根据左手定则判断可知，负电荷在第一象限和第四象限所受的洛伦兹力方向不同，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，不可能回到原点0，故A错误；B项：由得粒子圆周运动的半径与B成反比，则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1：2，故B错误；C项：负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°，在第一象限轨迹所对应的圆心角也为60°，粒子圆周运动的周期为，保持不变，在一个周期内，粒子在第一象限运动的时间为同理，在第四象限运动的时间为，完在成一次周期性运动的时间为T′=t1+t2=，故C正确；D项：根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进距离为x=R+2R=3R，故D正确故选CD【题目点拨】本题考查带电粒子在磁场中的运动，解题关键是根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角，找到圆心角，即可由几何知识求出运动时间和前进的距离10、ABD【解题分析】A．电感线圈对交流具有阻碍作用的主要原因是线圈具有感抗，故A与题意相符；B．电容器对交流不具有阻碍作用，只对直流电有阻碍，故B与题意相符；C．交流电路中，电阻、感抗、容抗可以同时存在，故C与题意不符；D．电流通过电阻时，电能转化为内能；电流通过电感时，当电流增大，电能转变成磁场能，电流减小时，磁场能又转变成电能；电流通过电容时，当电容两端电压增大，电能转变成电场能，当电容两端电压减小时，电容中的电场能又转变成电能。故D与题意相符。故选ABD。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.A②.D③.F④.⑤.0.67W【解题分析】（1）灯泡额定电压为6V，电压表选择A；由图甲所示图象可知，最大电流为0.5A，电流表选择D；为方便实验操作，滑动变阻器应选择F（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为R==12Ω，电流表内阻为1Ω，电压表内阻为20kΩ，相对来说电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示（3）在同一坐标系内作出电源的U-I图象如图所示；两图象的交点坐标值是该电源给灯泡供电时灯泡两端电压与通过灯泡的电流，由图象可知，灯泡两端电压U=2.1V，电流I=0.32A，灯泡实际功率P=UI=2.1V×0.32A=0.67W【题目点拨】本题考查了实验器材的选择、作实验电路图、求灯泡实际功率；电压与电流从零开始变化时，滑动变阻器应采用分压接法12、(1).左(2).9.0(3).3.8(4).4.8【解题分析】（1）[1]因变阻器采用限流式接法，开关闭合前为使电路中电路中电流最小，应其接入电路中的阻值为最大．故滑片应在最左端（2）[2]根据欧姆定律开关S2保持断开时恒压电源输出电压为：U=IR1=0.6×15V=9.0V（3）[3]知电源电压恒为9.0V，闭合开关S2后根据欧姆定律有通过R1的电流为：A所以通过电动机的电流为：A再根据电动机的U-I图象可读出电动机两端电压UM=3.2V，则直流电动机M实际消耗的电功率为：P=UMI2=1.2×3.2W