2023-2024学年山东临沂市莒南县第三中学物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

2023-2024学年山东临沂市莒南县第三中学物理高二第一学期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、如图是共享单车的部分结构，单车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A和B和C，如图所示，正常骑行时，下列说法正确的是（）A.A点的角速度大于B点的角速度B.A点的线速度与B点的线速度大小相等C.C点角速度小于B点的角速度D.C点的线速度与B点的线速度大小相等2、倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力（）A.逐渐增大 B.逐渐减小C先减小后增大 D.先增大后减小3、如图所示，一带电粒子以某速度进入方向水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹.M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（）A粒子带正电B.粒子在N点速率小于M点速率C.粒子在M点电场力的瞬时功率为0D.粒子在电场中的电势能先减小后增大4、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6J5、如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法中正确的是（）A.合上开关S时，A1和A2同时亮B.断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭C.断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭D.断开开关S时，流过A2的电流方向向右6、如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为；在下极板上叠放一厚度为的金属板，其上部空间有一带电粒子静止在电容器中．当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子开始运动．重力加速度为．粒子运动的加速度为（）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、如图所示，让两长为L的平行金属板带上等量异种电荷，板间加垂直纸面向里的匀强磁场，就构成了速度选择器模型，粒子在纸面内以垂直电场方向和磁场方向进入模型，只有速度满足的粒子才能沿直线射出。若某一粒子以速度v进入该模型后，运动轨迹为图中实线，则关于该粒子的说法正确的是（）A.粒子射入的速度一定是B.粒子通过速度选择器的时间C.粒子射出时的速度可能大于射入速度D.若粒子以从右侧进入一定不能沿直线从左侧离开8、如图所示电路中，R为某种半导体元件，其阻值随周围环境酒精浓度的增大而减小，当酒精浓度增大时，下列说法中正确的是（）A电流表A示数增大 B.电压表V示数增大C.电源输出功率减小 D.电源效率减小9、如图所示，两条粗糙平行导轨间的距离是0.5m，导轨与2Ω的电阻连接，水平固定放置在桌面上，导轨一部分位于有理想边界的磁场中，磁场垂直导轨平面向下．质量为0.2kg的金属杆垂直放置于导轨上，与导轨接触良好，导轨以及金属杆的电阻可忽略不计．在t0＝0时刻，给金属杆施加一个水平向左的恒定拉力F，金属杆由静止开始运动，在t1＝10s时，以速度v1＝4m/s进入匀强磁场，且恰好做匀速运动，在t2＝15s时刻，撤去拉力F，与此同时磁感应强度开始逐渐减小，金属杆中不再有感应电流，金属杆匀减速运动到t3＝20s时停止，下面说法正确的是（）A拉力F＝0.08NB.t1～t2时间内磁感应强度0.4TC.回路磁通量的最大值为4WbD.t2～t3时间内磁感应强度随时间均匀减小10、如右图所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的情况如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则()A.电子一直沿Ox负方向运动 B.电场力一直做正功C.电子运动的加速度不变 D.电子的电势能逐渐增大三、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）螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示由上图读得圆柱体的直径为________mm，长度为_______cm12．（12分）（1）游标卡尺和螺旋测微器的示数如图所示，则读数分别是：______mm________mm.（2）．某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0~1V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程0~10V，内阻约100kΩ）C．电流表（量程0~1mA，内阻约30Ω）D．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω）E.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）①为使测量尽量准确，电压表选用_____，电流表选用______，。（均填器材的字母代号）；②在答题卡上画出测量Rx阻值的实验电路图：_____③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会____其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是电流表的_______。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、B【解析】AB．AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度大小相等，根据知角速度与半径成反比，所以A点的角速度小于B点的角速度，故A错误，B正确；CD．BC两点属于同轴转动，故角速度相等，根据知线速度与半径成正比，C点的线速度大于B点的线速度，故CD错误。故选B。2、C【解析】加上磁场之前对杆受力分析：受重力、支持力、静摩擦力；根据平衡条件可知：mgsinθ=f；加速磁场后，根据左手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件，有：mgsinθ=f′+FA；由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加；故选C3、C【解析】A．粒子受到的电场力的方向与场强方向相反，故该粒子带负电，故A错误;B．电子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对电子做负功，电子的速度减小，运动到M点时，电子的速度最小，故B错误;C．粒子在M点水平速度减小到0，根据，所以粒子在M点电场力的瞬时功率为0，故C正确;D．电场力向左，因此在运动过程中，电场力先做负功再做正功，电势能先增大后减小，则D错误。故选C。4、C【解析】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5、B【解析】当电键S闭合时，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断感应电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮．断开瞬间也可以按照同样的思路分析.【详解】当开关S闭合时，灯A2立即发光，通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，灯A1逐渐亮起来，所以灯A2比灯A1先亮；由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同，故A错误；稳定后当开关S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，线圈L、灯A2与灯A1构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，由于两灯泡完全相同，线圈的电阻又不计，则灯A2不会出现闪亮一下，且流过灯A2的电流方向向左，故B正确，CD错误．所以B正确，ACD错误【点睛】对于自感现象，是特殊的电磁感应现象，应用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行理解.6、A【解析】粒子受重力和电场力，开始时平衡，有：

①当把金属板从电容器中快速抽出后，根据牛顿第二定律，有：mg-q=ma

②联立①②解得：A.，与结论相符，选项A符合题意；B.，与结论不相符，选项B不符合题意；C.，与结论不相符，选项C不符合题意；D.，与结论不相符，选项D不符合题意；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、CD【解析】AC.假设粒子带正电，则电场力就向下，则由左手定则知所受洛伦兹力方向向上，由受力分析结合运动轨迹知则运动过程洛伦兹力不做功，电场力做负功，则粒子速度减少，粒子射出时的速度小于射入时的速度；若粒子带负电，电场力向上，则由左手定则知所受洛伦兹力方向向下，由受力分析结合运动轨迹知，则运动过程洛伦兹力不做功，电场力做正功，则粒子速度增加，粒子射出时的速度大于射入时的速度，故C正确A错误；B.若粒子在正电，则在运动过程中洛伦兹力在水平方向有向左的分力，粒子在水平方向做减速运动，运动时间大于，若粒子带负电，粒子受到的洛伦兹力在水平向右有分力作用，粒子在水平方向做加速运动运动时间小于，故B错误；D.若粒子以从右侧进入，则不论粒子带正电还是负电，粒子受到电场力和洛伦兹力都同向，不能满足二力平衡，故粒子不可能做直线运动，故D正确。故选CD。8、AD【解析】AB．当酒精浓度增大时，减小，总电阻减小，则总电流增大，内电压增大，路端电压减小，即电压表V示数减小，根据欧姆定律可知通过的电流减小，因此通过的电流增大，即电流表A示数增大，故A正确，B错误；C．当电路的外电阻等于电源的内阻时，电源输出功率最大；由于电路的外电阻与电源的内阻关系未知，所以无法判断电源输出功率的变化，故C错误；D．电源效率为由于电源的电动势不变，路端电压减小，所以电源效率减小，故D正确；故选AD。9、BC【解析】根据金属杆的受力情况，由牛顿第二定律列方程，由加速度定义式求出求出金属杆的加速度，然后求出拉力F；应用安培力公式求出安培力，然后应用平衡条件求出磁感应强度；当穿过回路的磁通量不变时不产生感应电流，据此求出磁感应强度的变化规律详解】由加速度定义式可知，加速度大小：，，在0﹣10内，金属杆做匀加速直线运动，杆没有进入磁场，由牛顿第二定律得：F﹣μmg＝ma1，由题意可知，15s末撤去拉力，没有感应电流，杆不受安培力作用，杆所受的合外力为滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：μmg＝ma2，代入数据解得：F＝0.24N，故A错误；在t1～t2内，金属杆做匀速直线运动，速度：v＝4m/s，金属杆受到的安培力：，金属杆做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：，代入数据解得：B0＝0.4T，故B正确；15﹣20s内不产生感应电流，穿过回路的磁通量保持不变，金属杆在10﹣15s内的位移：d＝vt＝4×5＝20m，磁通量最大值：Φ＝B0Ld＝0.4×0.5×20＝4Wb，故C正确；在15s后的金属杆的加速度：a＝a2＝0.8m/s2，金属杆的位移：x＝v1（t﹣15）﹣a（t﹣15）2＝4（t﹣15）﹣0.4（t﹣15）2，磁通量保持不变，则：B0Ld＝BL（d+x），解得：，故D错误．所以BC正确，AD错误【点睛】电磁感应与力学相结合的综合题10、BC【解析】由电势—位移图象可知，电势随位移均匀增加，相同位移间的电势差相同，电场强度恒定，电子运动的加速度恒定，C正确．沿Ox轴方向电势增大，电场线方向与Ox轴负方向重合，电子沿Ox轴正方向运动，A不正确．电场力方向也沿Ox轴正方向，电场力做正功，B正确．由功能关系，电场力做正功，电势能减少，D不正确三、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、①.1.844②.4.240【解析】螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；游标卡尺主尺与游标尺的示数之和是游标卡尺的示数；【详解】螺旋测微器：不动刻度为1.5mm，可动刻度为，则读数为；游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第8个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为，所以最终读数为：；12、①.15.25②.0.740③.B④.C⑤.⑥.大于⑦.分压。【解析】（1）[1]．游标卡尺读数：1.5cm+0.05mm×5=15.25mm；[2]螺旋测微器的示数：0.5mm+0.01mm×24.0=0.740mm；（2）①[3][4]．电源电动势为12V，则为使测量尽量准确，电压表选用B；电路中可能达