天津市武清区2024年物理高二上期末经典模拟试题含解析

天津市武清区2024年物理高二上期末经典模拟试题注意事项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、某区域存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，如图所示。某带电粒子a（不计重力）以一定初速度射入该区域后做匀速直线运动。若有其它带电粒子从同一位置射入该区域，当下列哪些量与a粒子不同时，仍一定能做匀速直线运动（）A.初速度的大小B.初速度方向C.粒子的比荷大小D.粒子的动能2、用图示装置进行电磁感应实验，下列操作不能形成感应电流的是（）A.电键闭合和断开的瞬间B.电键闭合，移动滑动变阻器的滑动触头C.电键闭合后线圈AB中插入或拔出D.只电键保持闭合3、某手持式考试金属探测器如图所示，它能检查出考生违规携带的电子通讯储存设备。工作时，探测环中的发射线圈通以正弦式电流，附近的被测金属物中感应出电流，感应电流的磁场反过来影响探测器线圈中的电流，使探测器发出警报。则（）A.被测金属物中产生的是恒定电流B.被测金属物中产生的是交变电流C探测器与被测金属物相对静止时不能发出警报D.违规携带的手机只有发出通讯信号时才会被探测到4、关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是（）A.电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同B.电感线圈对交流电的阻碍作用是由于线圈自身存在电阻C.电容器两极板间是绝缘的，故电容支路上没有电流通过D.交变电流的频率增加时，电阻、电感线圈、电容器对电流的阻碍作用都增强5、如图所示，绝缘轻杆长为L，一端通过铰链固定在绝缘水平面，另一端与带电量大小为Q的金属小球1连接，另一带正电、带电量也为Q的金属小球2固定在绝缘水平面上。平衡后，轻杆与水平面夹角为30°，小球1、2间的连线与水平面间的夹角也为30°．则关于小球1的说法正确的是（已知静电力常量为k）（）A.小球1带正电，重力为 B.小球1带负电，重力为C.小球1带正电，重力为 D.小球1带负电，重力为6、两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一个匀强磁场中．设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径，T1、T2是它们的运动周期，则（）A.r1＝r2，T1≠T2 B.r1≠r2，T1≠T2C.r1＝r2，T1＝T2 D.r1≠r2，T1＝T2二、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、用导线绕成单匝圆环，环内有一用同种导线折成的单匝内接正三角形线框，圆环与线框彼此绝缘，如图所示．把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环和线框所在平面(纸面)向里。当磁感应强度均匀增强时（）A.圆环和线框中的电流方向都为逆时针方向B.圆环和线框中的电流方向都为顺时针方向C.圆环和线框中的电流大小之比为2∶1D.圆环和线框中的电流大小之比为3∶18、在如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻都小于灯泡的电阻，闭合S使电路达到稳定，灯泡Q发光。下列说法正确的是（）A.在电路甲中，断开S后，Q1将渐渐变暗B.在电路甲中，断开S后，Q1将先变得更亮，然后渐渐变暗C.在电路乙中，断开S后，Q2将渐渐变暗D.在电路乙中，断开S后，Q2将先变得更亮，然后渐渐变暗9、如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，为自感线圈(自感系数较大；直流电阻不计)，为电源，为开关．下列说法正确的是A.闭合开关的瞬间，A、B同时亮，但A很快又熄灭B.闭合开关稳定后，A、B一样亮C.闭合开关稳定后，断开开关，A、B立即同时熄灭D.闭合开关稳定后，断开开关，A闪亮后又熄灭10、在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg、带电荷量为3×10-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37°角，如图所示。给小球一个初速度，让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）()A.匀强电场的电场强度大小为1×104N/CB.小球的动能最小值为0.96JC.小球的机械能最小值为1.54JD.小球运动过程中的最大电势能为0.96J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）在真空中有A、B两个点电荷，其电荷量分别是Q和2Q，电荷A对电荷B的作用力为FB，电荷B对电荷A的作用力为FA，那么，FA:FB=__________；若电荷B的电荷量加倍，那么，FA:FB=_________。12．（12分）甲、乙两组同学通过实验研究水果电池组电动势和内阻他们了解到水果电池的内阻可能比较大，因此设计了一个如图所示的电路进行测量。（1）甲同学制作了一个苹果电池组，接入图的电路，调节滑动变阻器的位置，测量出相应的电压U和电流I，并将所测数据用“+”标注在坐标纸上，如图所示。请你画出这个苹果电池组的U-I图线。（）（2）根据图的U-I图线可求得该电池组的电动势E=_________V（保留三位有效数字），内阻r=_________Ω（保留三位有效数字）。（3）关于该实验的误差，下列说法正确的是____________。A.由于电压表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏大B.由于电压表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏小C.由于电流表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏大D.由于电流表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏小（4）乙组同学制作了一个柠檬电池组，完成了上述的实验后，发现电动势与甲组测到的基本相同，只是内阻差异较大。这两组同学对两个电池组做了进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图所示的P-R和P-U图象。若已知甲电池组的内阻较大，则下列各图中可能正确的是______________（选填选项的字母）。A.B.C.D.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】A．粒子做匀速直线运动，则电场力和洛伦兹力而力平衡，则有qvB=qE所以有所以当粒子的初速度大小不同时，则不能满足平衡条件，粒子不能做匀速直线运动，故A错误；B．当初速度方向不同时，粒子受到的电场力和洛伦兹力的方向不能相反，不能满足二力平衡，所以不能做匀速直线运动，故B错误；C．粒子的比荷不同，仍可以保证电场力和洛伦兹力大小相等，方向相反，则仍然可以做匀速直线运动，故C正确；D．当粒子的动能不同时，也可能是粒子的速度和a粒子不同，则不能满足电场力和洛伦兹力大小相等，所以不能做匀速直线运动，故D错误。故选C。2、D【解题分析】解：由图示可知，电流表所在电路闭合，A、电键闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故A错误；B、电键闭合，移动滑动变阻器的滑动触头，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故B错误；C、电键闭合后线圈A在B中插入或拔出，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生，故C错误；D、保持开关闭合，则线圈A所在电路中的电流电流不变，穿过线圈B的磁通量不变，没有感应电流产生，故D正确；故选D【点评】本题考查了感应电流产生的条件，熟练掌握基础知识即可正确解题，本题是一道基础题3、B【解题分析】AB．探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流，这种涡流是交变电流，故A错误，B正确；C．根据法拉第电磁感应定律，探测器产生的是变化的磁场，使靠近的金属物体产生涡流，探测器与被测金属物相对静止时也能发出警报，故C错误；D．探测器靠近金属物体时，在金属导体中就会产生涡电流，可以确定该设备的制成原理是电磁感应现象，和违规携带的手机是否发出通讯信号无关，故D错误。故选B。4、A【解题分析】A．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同，故A正确；B.电感线圈对交流电的阻碍作用是由于电磁感应原理，故B错误；C．电容器的特性：通交流，隔直流，通调频，阻低频，故C错误；D．交变电流的频率增加时，电感的阻碍增加，而电容的阻碍减小，对于电阻则不变，故D错误。故选：A。5、A【解题分析】ABCD.分析小球1的受力情况，小球受到重力、库仑力和杆的弹力作用，由于杆通过铰链固定，则杆的弹力沿着杆向外，如图所示：根据几何关系可知，杆与竖直方向夹角为60°，则重力和库仑力合成以后组成的矢量三角形为等边三角形，两球间距为L，库仑力大小为，则小球带正电，重力大小等于库仑力，重力为，故A正确BCD错误。故选A。6、D【解题分析】设电子的初速度为v，磁场的磁感应强度为B，电子的质量和电量分别为m、q．根据牛顿第二定律得qvB=m得到，运动轨迹半径为r=，m、q、B相同，则r与v成正比，电子的初速度不同，则半径不同，即r1≠r2电子圆周运动的周期T=，m、q、B均相同，则电子运动的周期相同，即T1=T2A．r1＝r2，T1≠T2，与结论不相符，选项A错误；B．r1≠r2，T1≠T2，与结论不相符，选项B错误；C．r1＝r2，T1＝T2，与结论不相符，选项C错误；D．r1≠r2，T1＝T2，与结论相符，选项D正确；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】AB．依据楞次定律，当磁场均匀增强时，圆环和线框中的电流方向都为逆时针，故A正确，B错误；CD．设三角形的边长为a，由几何关系，可知，外接圆的半径根据法拉第电磁感应定律得，三角形回路中的感应电动势与外接圆中感应电动势之比为：根据电阻定律得到，三角形回路中的电阻与外接圆的电阻之比为：由欧姆定律得三角形回路中的感应电流强度I1与内切圆中感应电流强度I2之比为故C正确，D错误。故选AC。8、AD【解题分析】AB．在电路甲中，正常工作时流过线圈L支路的电流较小，断开S后，线圈L会产生自感电动势，使灯泡Q1中的电流从原来的数值开始逐渐减小，故Q1将渐渐变暗，不会先变得更亮，A正确，B错误；CD．在电路乙中，正常工作时流过线圈L支路的电流较大，断开S后，线圈L会产生自感电动势，使灯泡Q2中的电流瞬间变得更大再逐渐减小，故Q2将先变得更亮，然后渐渐变暗，C错误，D正确。故选AD。9、AD【解题分析】闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化．断开S，B灯立即熄灭，线圈中电流，根据楞次定律判断A灯亮度如何变化A、B闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮．故A正确，B错误C、D断开S，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭．故C错误，D正确故选AD考点：自感现象和自感系数点评：对于通电与断电的自感现象，它们是特殊的电磁感应现象，可楞次定律分析发生的现象10、ACD【解题分析】A．小球静止时有解得，故A正确；B．将重力和电场力合成后的合力为，小球能在竖直平面内做圆周运动，其等效最高点为将绳反向延长与圆的交点，如图所示，在等效最高点时动能最小，由F提供向心力可得故动能最小值为故B错误；C．电场力做负功最多时，机械能最小，故机械能最小的点为圆轨道最左边的点，如图中C点，从A到C，电场力做功为在A点时，小球的机械能为从A到B，由动能定理可得故小球在C位置的机械能为故C正确；D．小球在C位置时电势能最大，故小球的最大电势能为故D正确；故选ACD。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、①.②.【解题分析】[1][2]作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在不同的物体上。不论两个电荷的电量如何，都有FA:FB=1:1。12、①.图见解析②.1.16③.④.C⑤.BC【解题分析】(1)[1]根据图中所标注的数据，做出图像如图所示：(2)[2][3]根据：可知U-I图像与纵轴的交点即电动势，结合图像可得E=1.16V，斜率即内阻：(3)[4]实验电路设计电流表外接，使得电流表分压，即电压偏小。只有当电流为0时，电压表才不分压，即图像中只有与纵轴的交点是准确的；斜率即电源内阻由于电流表分压而偏大，故选C。(4)[5]AB．根据电源的输出功率规律可以知道，当内外电阻相等时输出功率最大；如果外电阻大于内电阻时，随着电阻的增大输出功率将越来越小，由：可以知道电动势相同，内阻越小的乙输出功率越大，所以A错误，B正确；CD．当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压