2023-2024学年福建省莆田市物理高二上期末调研模拟试题含解析

2023-2024学年福建省莆田市物理高二上期末调研模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，若磁感应强度突然加倍，则粒子（）A.速率加倍，周期减半 B.速率不变，半径减半C.速率不变，周期不变 D.速率减半，半径减半2、如图甲所示为某同学研究物体加速度与力和质量关系的实验装置示意图，图乙是该装置的俯视图。两个相同的小车，放在水平桌面上，前端各系一条轻细绳，绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里可放砝码。两个小车通过细绳用夹子固定，打开夹子，小盘和砝码牵引小车同时开始做匀加速直线运动，闭合夹子，两小车同时停止运动。实验中平衡摩擦力后，可以通过在小盘中增减砝码来改变小车所受的合力，也可以通过增减小车中的砝码来改变小车的总质量。该同学记录的实验数据如下表所示，则下列说法中正确的是（）实验次数小车1总质量m1/g小车2总质量m2/g小车1受合力F1/N小车2受合力F2/N小车1位移x1/cm小车2位移x2/cm12502500.100.2020.139.822502500.100.3015244.532502500.200.3019.830.842505000.100.1020.039.753004000.100.1020.315.163005000.100.1030.018.0A.研究小车的加速度与合外力的关系可以利用1、2、3三次实验数据B.研究小车的加速度与小车总质量的关系可以利用2、3、6三次实验数据C.对于“合外力相同的情况下，小车质量越大，小车的加速度越小”的结论，可以由第1次实验中小车1的位移数据和第6次实验中小车2的位移数据进行比较得出D.通过对表中数据的分析，可以判断出第4次实验数据的记录不存在错误3、如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是动圈式话筒的原理图，下列说法正确的是（）A.甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大B.乙图电路开关断开瞬间，灯泡A一定会突然闪亮一下C.丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节R1使指针指向0ΩD.丁图声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流，利用了电流磁效应的原理4、在某控制电路中，需要连成如图所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是红、绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，下列说法中正确的是()A.L1、L2两个指示灯都变亮B.L1、L2两个指示灯都变暗C.L1变亮，L2变暗D.L1变暗，L2变亮5、如图，电场中一正离子只受电场力作用从A点运动到B点．离子在A点的速度大小为v0，速度方向与电场方向相同．能定性反映该离子从A点到B点运动情况的速度﹣时间（v﹣t）图象是（）A. B.C. D.6、世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连．当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则A.穿过铜盘的磁通量不变，电刷B的电势高于电刷A的电势B.若仅将电刷B向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，灵敏电流计的示数将变小C.若仅将滑动变阻器滑动头向左滑动，灵敏电流计的示数将变小D.金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越小二、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、如图画出的是穿过一个单匝闭合线圈的磁通量随时间变化而变化的规律，以下说法错误的是（）A.第0.6s末线圈中的瞬时电动势为4VB.第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大C.第0.4s末与第0.9s末线圈中通过的瞬时感应电流的方向相同D.第0.2s末与第0.4s末线圈中通过的瞬时感应电流的方向相同8、粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是A.质子被加速后的最大速度不能超过2πRfB.加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子9、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10、某横波在介质中沿x轴传播，图甲为t=0.25s时的波形图，图乙为P点（x=1.5m处的质点）的振动图象，那么下列说法正确的是（）A.该波向右传播，波速为B.质点L与质点N的运动方向总相反C.时，质点M处于平衡位置，并正在往y轴负方向运动D.时，质点K向右运动了2m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）用多用电表测某一电阻，一同学选择欧姆挡“×100”，用正确的操作步骤测量时，发现指针位置如图中虚线所示。（1）为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：A.将选择开关转至_____（选填“×1”“×10”或“×1k”）挡；B．将红、黑表笔短接，进行_____（选填“欧姆调零”或“机械调零”）。（2）重新测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则测量结果是_____Ω。12．（12分）图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别于两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆100Ω挡(1)关于R6的使用，下列说法正确的是_____A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(2)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时B端是与“3”相连的，则读数为_____Ω(3)根据题给条件可得R1+R2＝_____Ω，R4＝_____Ω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，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15．（12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L

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、B【解析】洛伦兹力不对运动电荷做功，所以速率不变；由半径公式，可知半径变为原来的一半；周期公式：，可知周期变为原来的一半，故B正确，A、C、D错误；故选择：B；2、A【解析】A．研究小车的加速度与合外力的关系需使小车的总质量相同，可以利用1、2、3三次实验数据，故A正确；B．研究小车的加速度与小车总质量的关系需使小车受到的合外力相同，可以利用4、5、6三次实验数据，故B错误；C．由可知位移的大小反映加速度的大小。对于“合外力相同的情况下，小车质量越大，小车的加速度越小”的结论，可以由第5次或第6次实验中小车1和小车2的位移数据进行比较得出，故C错误；D．第4次实验小车2的质量大，则其加速度小，其位移小，而数据记录中其位移大。故数据的记录存在错误，故D错误。故选A。第II卷（非选择题3、C【解析】回旋加速器加速粒子，最终速度与加速电压无关；断开开关的瞬间，电感对电流有阻碍作用，根据通过灯泡的电流与之前比较，判断是否会闪一下．欧姆表在使用时每次换档均要进行一次欧姆调零；动圈式话筒通过声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流【详解】A项：根据可知，粒子的最大速度，可知最大速度与加速电压无关．只和磁场区域的半径有关；故A错误；B项：电键断开的瞬间，由于线圈对电流有阻碍作用，通过线圈的电流会通过灯泡A，所以灯泡A不会立即熄灭，若断开前，通过电感的电流大于灯泡的电流，断开开关后，灯泡会闪亮一下然后逐渐熄灭．若断开前，通过电感的电流小于等于灯泡的电流，断开开关后，灯泡不会闪亮一下，故B错误；C项：丙图为多用电表的欧姆档；需要进行欧姆调零；故在换档后，需两表笔短接，调节R1使指针指向0Ω．故C正确；D项：丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流，故D错误故选C【点睛】本题考查了回旋加速器、自感现象、多用电表的使用以及话筒的原理等基础知识点，难度不大，关键要理解各种现象的原理，即可轻松解决4、B【解析】当电位器向a段滑动时，电路的总电阻减小，干路电流增大，所以内电压增大，路段电压减小，所以灯L1变暗；通过电阻R1的电流变大，所以电位器两端的电压减小，即通过灯L2两端的电压减小，所以灯L2变暗，故ACD错误，B正确．故选B5、C【解析】电场中正离子只受电场力作用从A点运动到B点的过程中，电场力对离子做正功，速度增大，电场力提供加速度qE=ma，场强减小，加速度减小，速度时间图像中斜率表示加速度的大小，C对；考点：考查电场力做功与牛顿第二定律的应用点评：在求解本题过程中注意速度与电场力做功的关系、加速度与电场力、电场强度的关系6、C【解析】根据右手定则判断AB间感应电流方向，即可知道电势高低．仅减小电刷A、B之间的距离，感应电动势将减小，灵敏电流计的示数变小．提高转速，灵敏电流计的示数变大．根据欧姆定律分析将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数如何变化【详解】根据安培定则可知，电磁铁产生的磁场方向向右，由右手定则判断可知，金属盘产生的感应电流方向从B到A，则电刷A的电势高于电刷B的电势，故A错误．若仅将电刷B向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，切割磁感线的有效长度增大，产生的感应电动势增大，感应电流增大，则灵敏电流计的示数变大，故B错误．若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路电流减小，磁场减弱，灵敏电流计的示数将减小，故C正确．金属盘转动的转速越大，感应电动势增大，感应电流增大，电功率增大，安培力增大，维持金属盘做匀速转动所需外力做功的功率越大，故D错误；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、AD【解析】根据法拉第电磁感应定律我们知道感应电动势与磁通量的变化率成正比,结合数学知识我们知道：穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象的斜率运用数学知识结合磁通量Φ随时间t变化的图象解决问题；【详解】A、在内，，故A错误；B、由图知，0.9s末的磁通量变化率比0.2s时的大，所以0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大，故B正确；C、第0.4s末与第0.9s末的图象斜率都为负值，瞬时电动势的方向相同，则瞬时感应电流的方向相同，故C正确；D、第0.2s末与第0.4s末的图象斜率一正一负，瞬时电动势的方向相反，则瞬时感应电流的方向相反，故D错误【点睛】通过Φ-t图象运用数学知识结合物理规律解决问题，其中我们要知道Φ-t图象斜率的意义，利用图象解决问题是现在考试中常见的问题，对于图象问题，我们也从图象的斜率和截距结合它的物理意义去研究8、AC【解析】质子在回旋加速器中被加速，需要满足质子做圆周运动的周期与交变电压的周期相等，质子的最大动能由D型盒的半径R决定，故B错误；由半径公式可知质子的最大速度，且满足周期，可得最大速度，故A正确；质子在电场中加速，根据动能定理，第一次通过狭缝有，第二次通过狭缝有，由两式可知，故C正确；质子的电荷数和质量数都是1，粒子（氦核）的电荷数为2，质量数为4，两种粒子的比荷并不相等，由周期公式可知两种粒子的周期也不相等，不改变磁感应强度B和交流电的频率f，则不满足粒子做圆周运动的周期与交流电的周期相等，该加速器就不能加速a粒子，故D错误9、ABD【解析】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。10、AB【解析】根据质点P点的振动图象，可确定波的传播方向，再由波的传播方向来确定质点L的振动方向．由振动图象读出质点的振动周期，从而知道波的传播周期，根据，从而求出波速，质点不随着波迁移【详解】从振动图象可知，在t=0.25s时，P点振动方向向上，所以波向右传播，且据，则有v=m/s=2m/s，故A正确；由波动图象可知，质点L与质点N平衡位置间距为半个波长，振动情况总是相反，因此运动方向总是相反，故B正确．由乙图可知周期是2s；甲图为t=0.25s时的波形图，到t=0.75s时经过了的时间是：0.75s-0.25s=0.5s=T时，即t=0.75s时，质点M处于平衡位置，并正在向y轴正方向运动．故C错误．在1.25s时间内，质点K在平衡位置来回振动，并不随着波迁移．故D错误．故选AB【点睛】本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力，同时掌握由振动图象来确定波动图象的传播方向三、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.×10②.欧姆调零③.130【解析】（1）[1][2]．选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，指针偏转角度太大说明指针示数太小，选择倍率太大，为准确测量电阻阻值：A．应换用小挡位，换用×10倍率档；B．将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。（2）[3]．由图示表盘可知，测量结果为：13×10=130Ω；12、①.B②.1.1③.160④.880【解析】(1)[1]由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节，故B项与题意相符；(2)[2]若与3连接，则为欧姆档×100Ω