2023-2024学年安徽省淮南市第二中学物理高二上期末考试模拟试题含解析

2023-2024学年安徽省淮南市第二中学物理高二上期末考试模拟试题注意事项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、下列说法正确的是（）A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷，体积很大的带电体一定不能看成点电荷B.感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分C.元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，元电荷的数值跟一个电子电荷量的数值相等D.电场中某点的电场强度大小等于正电荷在该点所受的电场力大小2、质量为m的带电小球在a点水平射入竖直向上的匀强电场中，运动轨迹如图所示，则正确的说法是（）A.小球带负电B.小球在b点的加速度大于在a点的加速度C.小球的电势能减小D.小球从a到b做匀速圆周运动3、如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是（）A.A灯变暗B.B灯变亮C.电源的输出功率可能减小D.电源的总功率增大4、我国古代有“千里眼”的神话传说，下列发明具有相似功能的是（）A.收音机 B.录音机C.雷达 D.电灯5、如图所示为某静电场的电场线，A、B是电场中的两点，电场强度大小分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，下面的判断中正确的是（）A.场强EA＞EB，电势φA＜φBB.场强EA＜EB，电势φA＞φBC.将一带正电的点电荷从A点移到B点，电场力做负功D.将一负点电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPA＞EPB6、如图所示，用绝缘细线悬挂一个导线框，导线框是由两同心半圆弧导线和直导线ab、cd(ab、cd在同一水平直线上)连接而成的闭合回路，导线框中通有图示方向的电流，处于静止状态.在半圆弧导线的圆心处沿垂直于导线框平面的方向放置一根长直导线P.当P中通以方向向外的电流时A.导线框将向左摆动 B.导线框将向右摆动C.从上往下看，导线框将顺时针转动 D.从上往下看，导线框将逆时针转动二、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，等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，直角边bc长度为L．三个完全相同的带正电的粒子1、2、3，分别从b点沿bc方向以速率v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2，做匀速圆周运动的轨道半径分别为r1、r2、r3．不计粒子的重力及粒子间的相互作用．下列关系式一定成立的是A.v1=v2 B.v2＜v3C. D.8、下列图中，绝缘细绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m，带电量为—q的小球。为了使小球能静止在图中所示位置，可以加一个与纸面平行的匀强电场，则所加电场方向符合要求的是（）A. B.C. D.9、如图所示，、为平行板电容器的两个金属极板，为静电计，开始时闭合开关，静电计指针张开一定角度。则下列说法正确的是（）A.开关保持闭合状态，将的滑片向右移动，静电计指针张角增大B.开关保持闭合状态，仅将两极板间距减小，电容器的带电量增加C.断开开关后，紧贴下极板插入厚云母片，静电计指针张角减小D.断开开关后，仅将两极板间距减小，板间电场强度减小10、如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N分别为两轨道的最低点，则（）A.两小球到达轨道最低点的速度vM＝vNB.两小球到达轨道最低点的速度vM>vNC.在磁场和电场中小球均能到达轨道的另一端D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端三、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）在测量电源电动势和内电阻的实验中，已知一节干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω；电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ；电流表A（量程为0.6A，内阻等于0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻(1)请在图1方框中画出实验电路图__________(2)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω．（结果均保留两位小数）(3)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱替换掉了滑动变阻器，他们在实验中读出几组电阻箱的阻值和电压表的示数U，描绘出的关系图像，得到的函数图像是一条直线．若该图像的斜率为k，与纵轴的截距为b，则其电动势为___________，内阻为______________12．（12分）如图（1）所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表内阻和一个电池组的电动势及内电阻的实验电路，他们的实验步骤如下：①断开单刀双掷开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R0的滑动端，使电流表A满偏；②保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，读出电阻箱R的值为a；③断开开关S1，将单刀双掷开关S2接N，不断改变和记录电阻箱的值以及分别与R相对应的电流表的值I；和对应的；④分别以R和为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的进行描点画线，得到如图（2）所示的坐标图象；⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k。根据以上实验操作，回答以下问题：（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于___（填“左端”、“中间”或“右端”）。（2）被测电流表的内阻为___，测得值与电流表内阻的真实值相比较__（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（3）被测电池组的电动势E=___，内电阻r=___（用实验过程中测得的物理量的字母进行表示，电流表内阻不可忽略）。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、C【解析】A．点电荷是一个理想模型，能否看成点电荷取决于它的大小和形状都研究问题有无影响，不取决于它的实际大小，故A错误；B．摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，故B错误；C．密立根测定了元电荷的电荷量，一个电子或质子的电荷量数值上等于元电荷电荷量，C正确；D．电场中某点的电场强度等于电荷受到的力与其电荷量的比值，故D错误；故选C。2、C【解析】A、由图示可知，小球向上偏转，小球受到的电场力向上，电场力方向与场强方向相同，则小球带正电，故A错误；B、小球受到的电场力与重力恒定不变，小球受到的合力不变，由牛顿第二定律可知，小球的加速度不变，故B错误；C、在运动过程中电场力对小球做正功，电势能减小，故C正确；D、因小球受到的力为恒力，不可能有始终指向圆心的向心力，故小球不可能做圆周运动，故D错误3、C【解析】AB．当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，总电阻增大，则总电流减小，所以B灯变暗；内电压减小，则外电压增大，灯泡B的电压减小，则并联部分的电压增大，则灯泡A变亮．故AB错误；C．电源的输出功率与内阻和外阻的关系有关，当内阻小于外阻，外阻增大时，输出功率减小，当内阻大于外阻，外阻增大时，输出功率增大，外阻等于内阻时，电源的输出功率最大，故C正确；D．根据可知，电源的总功率减小，故D错误。故选C。4、C【解析】A．收音机能收听广播信号，但不具有“千里眼”类似的功能，故A错误；B．录音机能记录声音信号，不具有“千里眼”类似的功能，故B错误；C．使用雷达，可以远距离观测飞机、轮船以及各种飞行物，与“千里眼”具有类似的功能，故C正确；D．白炽灯能发光，但不具有“千里眼”类似的功能，故D错误。故选C。5、B【解析】A．用电场线的疏密程度表示场强的大小，所以A点的场强小于B点的场强，故A错误。B．由A的分析知EA＜EB，沿电场线方向电势逐渐降低，故φA＞φB，故B正确。C．沿电场线方向移动正电荷，电场力做正功，故C错误。D．对负电荷来说，电势越低电势能越大，电势越高电势能越小，所以EPA＜EPB，故D错误。故选B.6、D【解析】根据右手螺旋定则可得ab处的磁场方向竖直向上，cd处的磁场竖直向下，根据左手定则可得ab边受到垂直纸面向外的安培力，cd边受到垂直纸面向里的安培力，从上往下看，导线框将逆时针转动，C正确考点：考查了安培力【名师点睛】先由安培定则判断通电直导线P在导线ab、cd处的磁场方向，然后由左手定则判断导线ab、cd所受的安培力，通过微元法解决，判断导体的运动的规律常用的方法还有：等效法，特殊位置法，结论法二、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【解析】三个相同的带电粒子以不同速度沿同一方向进入三角形磁场区域，由半径公式，则速度较大的带电粒子进入磁场时做匀速圆周运动的半径大，而再由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间t=T，可知第一、二两种粒子在磁场中偏转角度相同为90°，而第三个粒子偏转60°，打在ac边上，画出其运动轨迹，由偏转角度求出半径【详解】根据题设条件，三个相同的带电粒子从b点沿bc方向以不同速度进入三角形磁场区域，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，粒子轨道半径与速度成正比，又因为三个粒子在磁场中运动的时间之比为t1：t2：t3=3：3：2，显然它们在磁场中的偏转角度之比为3：3：2．即粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，轨迹如图所示：粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，粒子3的速度比1、2的速度大，粒子2的速度大于粒子1的速度，故A错误，B正确；对速度为v1和v2的粒子，其偏转角度均为90°，由几何关系可知r1<L，对速度为v3的粒子偏转60°，运动轨迹如图所示，由几何关系知：r3×sin60°=L，解得：，故C错误，D正确；故选BD【点睛】三个相同的粒子以不同速度沿相同方向进入三角形磁场区域，由于半径不同，再加上在磁场中的时间之比就能确定三个粒子偏转角之比，再综合磁场区域与粒子通过直线边界的对称性，从而确定三个粒子打在磁场边界的位置，从而可以比较速度大小，也能求出半径关系8、BD【解析】A．当电场方向向下时，带电小球所受的电场力方向向下，重力方向也向下，根据共点力的平衡条件，小球不能静止在图中位置，A错误；B．当电场方向向上时，带电小球所受的电场力方向上，当细线可以无拉力，小球可以静止在如图位置，B正确；C．当电场方向水平向左，带电小球所受的电场力方向向左，重力方向向下，根据共点力的平衡条件，小球不能静止在图中位置，C错误；D．当电场方向水平向右，带电小球所受的电场力水平向右，重力方向向下，根据共点力的平衡条件，小球可以静止在如图位置，D正确。故选BD。9、BC【解析】AB．保持开关闭合状态，则电容器两端电压保持不变，将滑片移动时，电容器两端电压也不发生变化，所以静电计指针张角不变，若是仅将两极板间距减小，根据电容器的决定式：可知电容器电容变大，根据电容的定义式：可知电容器带电荷量增加，A错误，B正确；C．断开开关后，电容器所带电荷量保持不变，若是在板间插入厚云母片，根据电容器的决定式：可知电容变大，根据电容的定义式：所以两板间电势差变小，所以静电计指针张角变小，C正确；D．断开开关后，电容器所带电荷量保持不变，根据电容器的决定式：根据电容的定义式：极板间为匀强电场：联立可得：若是仅将两板间距离减小，板间电场强度不变，D错误。故选BC。10、BD【解析】AB．小球在磁场中运动时洛伦兹力不做功，所以满足机械能守恒。在电场中受的电场力向左，下滑过程中电场力做负功，所以到达最低点时速度关系为vM>vN，选项A错误，选项B正确；CD．整个过程小球在磁场中运动时洛伦兹力不做功，所以满足机械能守恒，能到达轨道的另一端；在电场中受的电场力向左，整个过程中电场力都做负功，机械能守恒减少，小球不能到达轨道的另一端，选项C错误，D正确。故选BD。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、①.②.③.1.48~1.50④.0.26~0.30⑤.1/b⑥.k/b【解析】(1)电路直接采用串联即可，电压表并联在电源两端，由于电流表内阻已知，则应采用电流表相对电源的内接法；电路图如图所示:(2)根据U=E-Ir以及图象可知，电源的电动势为：E=1.48V内阻为：故r=1.0-0.70=0.30Ω；(3)由闭合电路欧姆定律：U=IR；联立变形得：；变形可得：，又此式可知，图中，直线斜率；，解得：；.【点睛】在测量电动势和内电阻的实验中由于公式较多，在解题中要根据题意，灵活的选用相应的表达式．若用图象解时，基本思路是：用学过的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式求解12、①.右端②.a③.偏小④.⑤.【解析】（1）［1］在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器R0的滑动端置于电阻最大的位置，即置于最右端的位置。（2）［2半偏法测电阻的基本思路是可以认为回路中总电流不变，则在保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，此时可以认为被测电流表的内阻与电阻箱R的值相等，即为a。［3］将单刀双掷开关S2接M后，回路中总电阻有所减小，致使总电流有所增大