湖南省、江西省等十四校2024年物理高二上期末经典模拟试题含解析

湖南省、江西省等十四校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、如图所示，用细橡皮筋悬吊一轻质线圈，置于一固定直导线上方，线圈可以自由运动．当给两者通以图示电流时，线圈将（）A.靠近直导线,两者仍在同一竖直平面内 B.远离直导线,两者仍在同一竖直平面内C.靠近直导线,同时旋转90° D.远离直导线,同时旋转90°2、国际单位制中的单位m/s、N、A对应的物理量分别是()A.速度、力、电流 B.加速度、功、电量C.速度、质量、电量 D.角速度、力、电场强度3、如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，一根长为L、质量为m的直导体棒垂直导轨放置，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，在磁场的方向由垂直导轨所在平面向上沿垂直直导体棒逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，下列关于B的大小变化的说法中正确的是A.先减小后增大 B.先增大后减小C.逐渐增大 D.逐渐减小4、如图所示，一圆筒绕其中心轴匀速转动，圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，相对筒无滑动，物体所受向心力是（）A.物体的重力 B.筒壁对物体的弹力C.筒壁对物体的静摩擦力 D.物体所受重力与弹力的合力5、如图所示，匀强电场的场强E=3×105V/m，A、B两点相距0.2m，两点连线与电场的夹角是60°，下列说法正确的是（）A.A、B两点间的电势差是UAB=6×104VB.若取A点的电势为0，则B点的电势φB=3×104VC.电荷量2×10-4C的正电荷从A点运动到B点电势能减少6JD.电荷量2×10-4C的负电荷从A点运动到B点电场力做功为6J6、下列关于小磁针在磁场中静止时的指向，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、如图甲所示，正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．t＝0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流以顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向以水平向左为正．则下面关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图象正确的是()A. B.C. D.8、一个T形电路如图所示，电路中的电阻R1＝120Ω，R2＝10Ω，R3＝40Ω.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则()A.当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是130ΩB.当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40ΩC.当a、b两端接通测试电源时，用理想电压表测得c、d两端的电压为50VD.当c、d两端接通测试电源时，用理想电压表测得a、b两端的电压为80V9、绝缘光滑斜面与水平面成角，质量为m、带电荷量为-q（q>0）小球从斜面上的h高度处释放，初速度为（>0），方向与斜面底边MN平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行斜面向上．如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN，则下列判断正确的是（）A.匀强磁场磁感应强度的取值范围为B.匀强磁场磁感应强度的取值范围为C.小球在斜面做变加速曲线运动D.小球达到底边MN的时间10、如图所示，图中的三个电表均为理想电表，闭合电键后，电流表A和电压表V1、V2示数分别用I、U1、U2表示，当滑动变阻器滑片P向右端滑动时，电流表A和电压表V1、V2示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下面说法正确的是（）A.I增大、U1减小、U2增大B.ΔU1>ΔU2C.减小，不变D.电源的效率降低三、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“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________Ω现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：A．电源E(电动势为3V，内阻约为1Ω)B．电流表A1(量程为0～0.6A，内阻r1约为1Ω)C．电流表A2(量程为0～0.6A，内阻r2＝5Ω)D．最大阻值为10Ω的滑动变阻器R0E．开关S，导线若干(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图_______________(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量．在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若A1的示数为I1，A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝________(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a．测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝________mm．用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线．现有下列器材供选用：A.电压表(0～5V，内阻约10kΩ)B.电压表(0～15V，内阻约20kΩ)C.电流表(0～3A，内阻约1Ω)D.电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω)E.滑动变阻器(10Ω，2A)F.滑动变阻器(500Ω，1A)G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干（1）实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（2）在线框内画出实验电路图_______，并根据所画电路图进行实物连接_______（3）利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点：________________________________（4）若把电阻元件Z和小灯泡接入如图乙所示的电路中时，已知电阻Z的阻值为5Ω，已知A、B两端电压恒为2.5V，则此时灯泡L的功率约为________W．(保留两位有效数字)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、A【解题分析】由右手螺旋定则判断出直导线的磁场，线圈在直导线上边，所处的磁场方向垂直纸面向外由左手定则判断线圈的受力情况，左右部分大小相等，方向相反，上下两边方向也相反，但由于直导线周围磁感应强度的大小与它到导线的距离成反比，线圈下边受力比上边受力大，合力向下，所以线圈向下运动靠近通电长直导线，而不会发生转动故A正确2、A【解题分析】国际单位制中的单位、N、A对应的物理量分别是速度、力、电流，故选项A正确3、C【解题分析】对导体棒受力分析，受重力G、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图，从图中可以看出，安培力FA一直变大，由于FA=BIL，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度渐渐变大，故C正确。故选C。4、B【解题分析】物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力，则合力指向圆心，物体受重力竖直向下，弹力指向圆心，静摩擦力竖直向上，所以物体所受向心力是筒壁对物体的弹力，则B正确；ACD错误；故选B5、C【解题分析】已知匀强电场的场强为E，A、B两点间的距离为L及AB连线与电场方向的夹角为θ，求出两点沿电场方向的距离d，根据公式，再求解电势差U．根据计算电场力做功，从而分析电势能变化由图示可知，AB方向与电场线方向间的夹角，AB两点沿电场方向的距离，AB点间的电势差，故A错误；沿电场线的方向电势降落，故若取A点的电势为0，则B点的电势为负值，B错误；电荷量q=+2×10-4C的电荷从A点运动到B点，电场力做正功，电荷的电势能减小，，C正确；电荷量q=-2×10-4C的电荷从A点运动到B点，电场力做负功，大小为，D错误6、C【解题分析】A.根据磁极间的相互作用规律可知，A中N极应该指左，故A错误；B.根据右手螺旋定则可知，环形导线磁场方向向外，小磁针N极应该向外，故B错误；C.C中直导线产生的磁感线应该是顺时针方向（从上向下看），与小磁针的N极指向相同，故C正确；D.D中螺线管里边的磁感线向左，小磁针的N极应该指向左边，故D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、AC【解题分析】分析：根据法拉第电磁感应定律求出各段时间内的感应电动势和感应电流的大小，根据楞次定律判断出感应电流的方向，通过安培力大小公式求出安培力的大小以及通过左手定则判断安培力的方向解答：解：A、0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，为正值．根据法拉第电磁感应定律，E==B0S为定值，则感应电流为定值，I1=．在2～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，为正值，大小与0～2s内相同．在3～4s内，磁感应强度垂直纸面向外，且逐渐减小，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．在4～6s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，根据楞次定律，感应电流方向为逆时针方向，为负值，大小与0～2s内相同．故A正确，B错误C、在0～2s内，磁场的方向垂直纸面向里，且逐渐减小，电流恒定不变，根据FA=BIL，则安培力逐渐减小，cd边所受安培力方向向右，为负值．0时刻安培力大小为F=2B0I0L．在2s～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，根据FA=BIL，则安培力逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，为正值，3s末安培力大小为B0I0L．在2～3s内，磁感应强度方向垂直纸面向外，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力方向向右，为负值，第4s初的安培力大小为B0I0L．在4～6s内，磁感应强度方向垂直纸面向里，且逐渐增大，则安培力大小逐渐增大，cd边所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L．故C正确，D错误故选AC8、BD【解题分析】当cd端短路时，ab间电路的结构是：电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为，故A错误；当ab端短路时，cd之间电路结构是：电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为，故B正确；当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，故C错误；当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压：，故D正确．所以BD正确，AC错误9、BD【解题分析】AB．根据带点小球在斜面上运动时的受力情况，有当时，小球离开斜面，要使小球能够沿斜面到达底边MN，B的最大值为所以匀强磁场磁感应强度的取值范围为A错误，B正确；C．小球沿斜面方向的合力为重力的下滑分力，垂直斜面方向合力为零，小球在斜面上做匀加速曲线运动，C错误；D．沿斜面方向，有位移为由得D正确。故选BD。10、ABD【解题分析】A．滑片P向右滑动，电阻减小，总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律：可知干路电流增大，电流表示数增大，定值电阻分压增大，根据：可知路端电压减小，则滑动变阻器上的分压减小，A正确；B．根据闭合电路欧姆定律：结合数学知识可知：所以，B正确；C．对B选项中的变化量表达式分析：根据欧姆定律可知：则：所以和均不变，C错误；D．电源的效率：路端电压减小，电动势不变，电源效率减小，D正确。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、①.6②.③.④.5.665(5.663～5.667)⑤.【解题分析】[1]用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，由图乙所示表盘可知，读数为：6×1Ω＝6Ω(1)[2]给出的器材中只有电流表，没有电压表，但其中一个电流表给出了其内阻，可将此电流表当电压表使用，利用伏安法测电阻，测量电路如图所示(2)[3]由欧姆定律可知：I2r2＝(I1－I2)R解得R＝(3)[4]螺旋测微器读数a＝5.5mm＋0.01mm×16.5＝5.665mm；[5]由几何关系可得导体的截面积为S＝则根据欧姆定律R＝ρ，解得ρ＝12、①.(1)A②.D③.E④.(2)如图；⑤.如图；⑥.(3)小灯泡电阻随温度的升高而增大⑦.(4)0.31【解题分析】本题（1）关键是根据小灯泡的规格中的额定电压与额定电流大小来选择电压表与电流表的量程，根据实验要求电流从零调可知变阻器应用分压式接法，可知应选择电阻选择变阻器．题（2）的关键是根据小灯泡电阻满足，可知电流表应用外接法，又变阻器应用分压式接法，即可画出电路图和实物图．题（3）的关键是根据电阻定义可知，电阻大小与I-U图线上的点与原点连线的斜率倒数成正比，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大．题（4）的关键是在灯泡的I-U图像中画出电阻Z的I-U图像，根据I-U图象读出当电阻Z和灯泡两端的电压之和为2.5V时对应的电压和电流大小，然后根据P=UI求出功率即可【题目详解】（1）：根据小灯泡的规格“4V，2W”可知，电压表应选A，电流，所以电流表应选D；由于描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调，所以变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器E（2）：由于小灯泡电阻较小，满足，所以电流表应用外接法，又变阻器采用分压式接法，所以电路图和实物连线图如图所示：（3）根据可知，小灯泡电阻与I-U图象上各点与原点连线的斜率倒数成正比，所以小灯泡电阻随温度的升高而增大（4）在灯泡的I-U图像中画出电阻Z的I-U图像，由I-U图象可知，当电阻Z和灯泡两端的电压之和为2.5V时，此时灯泡两端的电压U