2023-2024学年山东省济南市金柱物理高二第一学期期末经典模拟试题含解析

2023-2024学年山东省济南市金柱物理高二第一学期期末经典模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上，右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离为2r．由于静电感应而在金属球上出现了电荷，这些感应电荷在球心激发的电场强度的大小和方向为A.；方向向左B.；方向向右C.；方向向右D.02、不断发现和认识新现象，进而理解事物的本性，这是一切科学发展的必由之路。下列说法正确的是A.放射性元素衰变的快慢是由原子所处的化学状态和外部条件决定的B.原子核越大，它的比结合能越大C.电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有结构D.如果大量氢原子处在n=3的能级，会辐射出6种不同频率的光3、如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为20eV，飞经等势面C时，电势能为－10eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离为5cm，则下列说法正确的是（）A.等势面A的电势为10VB.匀强电场的场强大小为200V/mC.电子再次飞经D势面时，动能为10eVD.电子的运动可能为匀变速曲线运动4、如图所示A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电荷量为的电荷由A移动到C电场力做功，该电荷由C移动到B电场力做功，若B点电势为零，以下说法正确的是（）A.A点电势为2V B.C点电势为C.电场的方向为垂直于AC指向B D.电场的方向为由C指向A5、氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A.可见光光子能量范围在1.62eV到2.11eV之间B.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线C.a光频率大于b光的频率D.氢原子在n＝2的能级可吸收任意频率的光而发生电离6、真空中两个点电荷之间的静电力为F，如果它们之间的距离以及每个点电荷的电荷量都增加为原来的2倍，则它们之间的静电力将变为原来的（）A.4倍 B.2倍C.1倍 D.0.5倍二、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,光滑水平面上存在有界匀强磁场,直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场.在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动,则A金属框内感应电流方向先逆时针再顺时针B.金属框内感应电流先增大后减小再增大C.安培力方向与速度方向相反D.通过磁场的速度越大，线框中产生的焦耳热越多8、如图所示，在竖直面（纸面）内有匀强电场，带电量为q(q>0)、质量为m的小球受水平向右大小为F的恒力，从M匀速运动到N．已知MN长为d,与力F的夹角为60°，重力加速度为g，则A.场强大小为B.M、N间的电势差为C.从M到N，电场力做功为D.若仅将力F方向顺时针转60°，小球将从M向N做匀变速直线运动9、如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd则（）A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以通电导线为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d10、如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。一带电微粒从离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出，则下列说法正确的是（）A.微粒受到的电场力的方向一定竖直向上B.微粒做圆周运动的半径为C.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先增大后减小D.从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C时最小三、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）一只多用电表的测量电阻部分共分×1、×10、×100、×1k四挡，表面电阻刻度如图(a)所示，某学生用这只多用电表来测一个电阻的阻值，他选择×100挡，并按使用规则正确的调整好了多用电表、测量时表针的偏转如下图所示(b)，为使测量结果尽可能准确，他决定再测量一次，再次测量中，他应选择的是________挡；在后面所给的几个操作步骤中，不需要进行的是________(填步骤前的字母代号)；在应该进行的操作步骤中，按顺序应选①________，②________，③________，④________，⑤________.(填步骤前的字母序号)A．把两根表笔短接B．将选择开关旋转到上面所选择的量程上C．将选择开关放置到交流电压的最高挡D．在两表笔分离的情况下，调节电表的指针定位螺丝，使指针指在最左端零位E．把两根表笔分别与待测电阻两端接触，指针稳定后读出电阻值F．调节欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上12．（12分）有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻约为6Ω，横截面如图甲所示(1)用螺旋测微器测量金属管线外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为_______mm；(2)现有如下器材：A．电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）B．电流表（量程3A，内阻约0.03Ω）C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A）E．滑动变阻器（15Ω，3A）F．蓄电池（6V，内阻很小）G．开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选______，滑动变阻器应选_______．（只填代号字母）(3)请将图丙所示的实际测量电路补充完整．（）(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是______．（所测物理量用字母表示并用文字说明）．计算中空部分横截面积的表达式为S=_______．（用字母填写表达式）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）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】金属球在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布，金属球内部合电场为零，所以感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为，方向两球心连线向右，故B正确，ACD错误2、C【解析】A．原子核的半衰期与所处的化学状态和外部条件无关，由内部自身因素决定，故A错误；B．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，则原子核越大，它的结合能越高，但比结合能不一定越大，故B错误；C．电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子还能再分，故C正确；D．大量氢原子处在n=3的能级，会辐射出即3种频率光，故D错误。故选C。3、B【解析】A．电子从D到B过程，动能减小20eV，且匀强电场，即等间距，则C点的动能为10eV，由于等势面C时，电势能为－10eV，则知电子的电势能与动能的和等于0；由于飞经等势面C时，电势能为－10eV，则C等势面的电势为10V；粒子经过等势面B时的动能等于0，则电势能也等于0，则B等势面的电势等于0，结合该匀强电场的特点可知，A等势面的电势为－10V，故A错误；B．电子从B到D过程，根据动能定理得解得对于BD段电场强度为故B正确；C．根据能量守恒可知，电子再次经过D等势面时，电势能不变，动能不变，其动能仍为20eV，故C错误；D．根据电场线与等势面垂直可知，该电场是匀强电场，且电场力方向与速度方向在同一直线上，则电子做匀变速直线运动，故D错误。故选B。4、D【解析】AB．C到B根据电势差定义式可得又因为B点电势为零，故有解得A到C有又有解得故A项和B项错误；CD．如图所示，取AC中点为N，连接BN，由上述分析可知，AC连线的中点N电势为零，BN电势相等即为等势线，三角形ABC为等边三角形，故BN与AC垂直。电场线与等势线垂直，且沿着电场线的方向电势降低，所以电场的方向为由C指向A，故C项错误，D项正确。故选D。5、C【解析】A.由能级跃迁公式ΔE＝－En得：ΔEa＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55eVΔEb＝E3－E2＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89eV故A错；B.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差ΔE3＝E4－E3＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV所以氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差对应的光子不属于紫外线波段，故B错；C.据ΔE＝＝hν知，a光的频率大于b光的频率，故C对；D.氢原子在n＝2的能级时能量为－3.4eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4eV时才能电离，故D错6、C【解析】由库伦定律可得：变化前：F=k；变化后：F′=k=F，故ABD错误，C正确．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】根据楞次定律判断金属框内感应电流的方向．根据法拉第电磁感应定律判断感应电流大小的变化．因为金属框匀速通过磁场，则水平拉力和安培力的平衡，根据安培力的方向判断水平拉力的方向【详解】A项：进磁场时，磁通量在增大，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向．出磁场时，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，故A正确；B项：根据法拉第电磁感应定律知，进磁场时，磁通量的变化率先变快再变慢，则感应电流的大小先变大后变小．出磁场时，磁通量的变化率先变快再变慢，则感应电流大小先变大后变小，故B错误；C项：水平拉力和安培力平衡，方向相反，安培力的方向水平向左，则水平拉力的方向水平向右，故C错误；D项：由公式，所以速度越大，线框中产生的焦耳热越多，故D正确【点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及知道感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，磁通量变化率越大，感应电动势越大8、ACD【解析】小球做匀速运动，则受电场力、重力和力F平衡，根据平衡条件列式可求解场强E；根据U=Ed求解电势差；根据动能定理求解电场力的功；若仅将力F方向顺时针转60°，根据力的合成知识找到合力的方向，从而判断小球的运动情况【详解】对小球受力分析，如图；根据平衡知识可知：，解得，选项A正确；M、N间的电势差为（α角是MN与场强方向的夹角），选项B错误；从M到N，电场力做功与重力和力F做功之和为零，即，选项C正确；因电场力qE和重力mg的合力与F等大反向，则若仅将力F方向顺时针转60°，小球受的合力方向沿NM的方向向下，大小为F，则小球将从M向N做匀变速直线运动，选项D正确；故选ACD.9、BD【解析】当导线框向右平移时，穿过线圈的磁通量减少，根据右手螺旋定则与楞次定律可知，感应电流方向是a→d→c→b，即顺时针方向．故A错误；若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生．故B正确；当线圈以通电导线边轴转动时，由通电导线的磁场分布可知线圈的磁通量不变，因此没有感应电流；故C错误；当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，其中感应电流方向是a→b→c→d．故D正确．故选BD【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，掌握感应电流的产生条件，会根据楞次定律判断感应电流的方向10、ABC【解析】A．由题知，带电微粒进入正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，电场力与重力必定平衡，则微粒受到的电场力的方向一定竖直向上，故A正确；B．由上分析可知由洛伦兹力提供向心力，则有从h高处由静止下落，则进入复合场的速度为联立得微粒做圆周运动的半径为故B正确；C．由于电场力方向竖直向上，则微粒从B点运动到D点的过程中，电场力先做负功后做正功，则其电势能先增大后减小，故C正确；D．根据能量守恒定律得知，微粒在B到D的运动过程中，电势能、动能、重力势能之和一定，动能不变，则知微粒的电势能和重力势能之和一定不变，故D错误。故选ABC。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.×1k②.D③.B④.A⑤.F⑥.E⑦.C【解析】[1][2]由图乙所示可以知道欧姆表指针偏转角度太小,所选挡位太小,为准确测量电阻阻值,应选择挡,然后重新进行欧姆调零,再测电阻阻值,测量完毕,把选择开关置于交流电压最高挡上,因此多余的实验步骤为D;[3][4][5][6][7]根据欧姆表使用的操作步骤可知正确的实验步骤为:①B、②A、③F、④E、⑤C12、①.②.A③.E④.⑤.管线长度L⑥.【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×12.5mm=0.125mm，所以最终读数为1mm+0.01×12.5mm=1.125mm；(2)[2]电路中的电流大约为：所以电流表选择A；[3]待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，从测量