2023-2024学年福建省尤溪一中物理高二上期末统考模拟试题含解析

2023-2024学年福建省尤溪一中物理高二上期末统考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、三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为()A.2BB.BC.3BD.3B2、一架悬挂于天花板上的弹簧秤下挂水平导线AB，导线中通有如图所示向右的电流，导线中心的正下方有与导线AB垂直的另一长直导线，当长直导线中通入向里的电流时，关于导线AB的运动及弹簧秤读数的变化正确的是（）A.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数增大B.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数减小C.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数增大D.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数减小3、如图所示为地磁场的示意图．从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用，下列说法正确的是：A.地球内部也存在磁场,地磁S极在地理南极附近B.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行C.若带正电的粒子流垂直射向赤道,在进入地球周围的空间将向东偏转D.若带正电粒子流垂直射向赤道,在进入地球周围的空间将向北偏转4、如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡。由此可知（）A.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为C.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为D.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为5、如图所示，在倾角的斜面上，固定一金属框，宽，接入电动势内阻不计的电池。垂直框架两边放置一根质量的金属棒，它与框架间的动摩擦因数（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取）。框架与金属棒的电阻不计，整个装置放在磁感应强度垂直框面向上的匀强磁场中，要使金属棒静止在框架上，滑动变阻器的阻值不可能为（）A. B.C. D.6、两个可自由移动的点电荷，分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带负电Q1，B处电荷带正电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在A、B直线上，欲使Q1、Q2、Q3三者均处于平衡状态，则（）A.Q3为负电荷，且放于A的左方 B.Q3为负电荷，且放于B右方C.Q3为正电荷，且放于A左方 D.Q3为正电荷，且放于B右方二、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，带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．不计重力的带电粒子沿OO′方向从左侧垂直于电磁场入射，从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小；要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大，可采用的措施是A.适当减小两金属板的正对面积B.适当增大两金属板间的距离C.适当减小匀强磁场的磁感应强度D.使带电粒子的电性相反8、下列说法中正确的是（）A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱9、在垂直纸面向里的匀强磁场中放置一足够长的绝缘棒，棒与水平方向夹角为，将带电小球套在棒上，小球质量为m，带电量为-q，小球与棒间动摩擦因数为，小球由静止开始下滑的过程中（）A.先加速后匀速B.先加速后减速最终匀速C.最大速度为D.最大加速度为gsin10、在如图所示的电路，电源的内阻为r，现闭合电键S，将滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是A.灯泡L变亮 B.电压表读数变小C.电流表读数变小 D.电容器C上的电荷量增大三、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）（1）如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图可以是图中的__A．B.C.D.（2）多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω．，用×10Ω档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到__挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤：___，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是___Ω（3）若换直流2.5V档测电压，指针在表盘上的位置不变，则电压读数为_____V12．（12分）现有一个电压表、一个电阻箱、一个开关及导线若干，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节干电池的电动势和内电阻（1）在方框中画出电路图_____（2）实验过程中，将电阻箱拨到45Ω时，电压表读数为0.90V；若将电阻箱拨到图甲所示，可以读出电阻箱的阻值为______Ω，电压表的读数如图乙所示，读数为________V.（3）根据以上实验数据，可以算出该节干电池的电动势E＝_______V，内电阻r＝_______Ω.（保留三位有效数字）（4）电动势的测量值________真实值，内电阻的测量值________真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”）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】根据每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，得出各电流在d点所产生的B的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大小和方向【详解】假设正方形的边长为L，通电导线b在a处所产生磁场的磁感应强度大小为B，根据几何关系得．每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比，则a与c在d处产生的磁场的强度，b在d处产生的磁场的强度为，方向如图：则d点的磁感应强度，故B正确2、A【解析】根据安培定则可知，导线I2的磁感线是同心圆，方向如图。因此对AB左半段，可以用左手定则判断A端受到向外的力；同理也可以分析出B端受向里的力。从而使得A端转向纸外，B端转向纸里；AB转动后电流的方向也向里，所以两个电流之间相互吸引，所以AB对弹簧秤的拉力将增大，则弹簧秤的示数增大。A.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数增大，与分析相符，故A正确；B.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数减小，与分析不符，故B错误；C.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数增大，与分析不符，故C错误；D.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数减小，与分析不符，故D错误；故选：A。3、C【解析】根据题图可知，考查地磁场以及带电粒子在磁场中的运动．地球外部，地磁场从地理的南极指向地理的北极，带正电的粒子，地磁场的方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则判断出质子流所受洛伦兹力的方向【详解】A、由地磁场的特点可知，地磁S极在地理北极附近，故A错误；B、由地磁场磁感线分布特点可知，只有地球赤道的地磁场方向与地面平行，故B错误；CD、带正电的粒子的运动方向从上而下射向地球表面，地磁场方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则，洛伦兹力的方向向东，所以向东偏转．故C正确，D错误【点睛】解决本题的关键掌握地磁场的方向，以及会运用左手定则判断洛伦兹力的方向4、B【解析】因电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向上，由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里；电流反向前，有m1g=m2g＋m3g＋NBIL其中m3为线圈质量，电流反向后，有m1g=m2g＋m3g＋mg－NBIL两式联立可得故选B。第II卷(非选择题5、A【解析】ABCD.当安培力较小，摩擦力方向向上时：解得：当安培力较大，摩擦力方向向下时：解得：要使金属棒静止在框架上，滑动变阻器R的取值范围应为，故A正确BCD错误。故选A。6、C【解析】假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立设Q3所在位置与Q1距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小即：由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方根据同种电荷排斥,异种电荷吸引，可判断Q3带负电故选：C.点睛：由于Q1带正电荷，Q2带负电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统处于平衡状态，对其Q3受力分析，去判断所处的位置二、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【解析】由题意可知，当原来“右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小”，说明“电场力对粒子做负功”，电场力小于磁场力，即，则；现在，要“射出a、b板间区域时的动能比入射时大”，就是要“电场力对粒子做正功”，电场力大于磁场力；电容器带电量不变，根据、、，有；适当减小两金属板的正对面积，场强增加，可能满足，故A正确；电容器带电量不变，改变极板间距离时，根据，板间的场强不变，故电场力不变，故B错误；减小磁场的磁感应强度B，可能有，故C正确；根据左手定则，及正电荷受到的电场力与电场强度方向相同，负电荷与电场强度方向相反，则有：电场力大小与“粒子电性”无关，故D错误【点睛】考查粒子在电场与磁场中，受到电场力与磁场力作用，掌握电场力对粒子做功，而磁场力对粒子不做功，并理解动能定理与左手定则的应用8、AC【解析】AB．电荷在电场中一定受到电场力的作用，故电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零，A正确；B．通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，但该处的磁感应强度不为零，B错误；CD．对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确，D错误。故选AC。9、AD【解析】AB．小球下滑时受垂直斜杆向下的洛伦兹力，开始时速度较小，洛伦兹力较小，由，随速度的增加，加速度减小，最后加速度减为零时做匀速运动，选项A正确，B错误；C．当加速度为零时速度最大，即解得选项C错误；D．开始运动时加速度最大，即v=0时，解得a=gsinθ，选项D正确；故选AD.10、CD【解析】滑片P向左移动一段距离后电阻变大，故电路的电流减小，电流表读数变小，灯泡L变暗；路端电压变大，故电压表读数变大；滑动变阻器两端电压变大，根据Q=CU可知，电容器C上的电荷量增大，选项CD正确，AB错误.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.（1）A；②.（2）×100，③.重新进行欧姆调零，④.2200；⑤.（3）1.00【解析】红表笔插在正极孔中，与内部电源的负极相连，选档后要进行调零；用欧姆表测电阻，应选择适当的档位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数；根据量程由图示表盘确定其分度值，然后读出其示数【详解】（1）每次换挡时都要进行欧姆调零，所以电阻要可调节，所以要串接有滑动变阻器；正极插孔接电源的负极，故A正确，BCD错误故选A；（2）用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明待测电阻较大，所选档位太小，为了较准确地进行测量，应换到×100挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是：重新进行欧姆调零；由图示表盘可知，该电阻的阻值是22×100=2200Ω；（3）选择开关指向直流电压2.5V档，由图示表盘可知，其分度值为0.05V，示数为1.00V；故答案为（1）A；（2）×100，重新进行欧姆调零，2200；（3）1.0012、①.②.110③.1.10④.1.30⑤.20.0⑥.小于⑦.小于【解析】(1)[1]本实验中采用电阻箱，故只需要将电阻箱与电压表并联即可完成实验；电路图如图(2)[2]电阻箱读数为[3]电压表读数为(3)[4][5]由闭合电路欧姆定律有两式联立解得(4)[6][7]根据等效电路可知，当电源没有接入电路时两端电压为电