2023-2024学年江西省赣州市高二物理第一学期期末统考模拟试题含解析

2023-2024学年江西省赣州市高二物理第一学期期末统考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、矩形线圈，长=20cm，宽=10cm，匝数=200，线圈回路总电阻R=5Ω。整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则（）A.线圈回路中感应电动势随时间增大B.线圈回路中产生的感应电流为0.2AC.当t=0.3时，线圈的边所受的安培力大小为0.016ND.在1min内线圈回路产生的焦耳热为48J2、如图所示，截面为等腰直角三角形的物块固定在水平面上，两根长为L的细导体棒a、b被放在三角形的两个光滑直角面等高的地方，导体棒a的质量为ma，导体棒b的质量为mb。现分别对两导体棒通以同向电流Ia、Ib，且Ia＝2Ib＝2I，两棒恰能保持静止，则下列说法正确的是（）A.两导体棒的质量之比ma：mb＝2：1B.两导体棒的质量之比ma：mb＝1：2C.电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小为D.电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小为3、下列关于静电场和磁场的说法正确的是()A.电场中场强越大的地方，电势一定越高B.电场中某点场强与试探电荷的电荷量成反比C.磁场中某点的磁感应强度大小与小磁针受到的磁场力大小有关D.静电荷产生的电场中电场线不闭合，通电直导线产生的磁场中磁感线是闭合的4、真空中三个点电荷位于一条直线上，都只在电场力下处于静止，其中两个电荷停在M、N两点，所带电量如图所示，关于第三个电荷的电性和所停的位置，下列说法正确的是（）A.为正电荷，可能停在A处B.为正电荷，可能停在B处C.为负电荷，可能停在B处D.为负电荷，可能停在C处5、如图所示A、B两点分别固定带有等量同种电荷的点电荷，M、N为AB连线上的两点，且AM=BN，则（）A.M、N两点的电势和场强都相等B.M、N两点的电势和场强都不相等C.M、N两点的电势不同，场强相等D.M、N两点的电势相同，场强不相等6、如图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话时，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离减小，则在此过程中（）A.膜片与极板间的电容变小

B.极板的带电量增大C.膜片与极板间的电场强度变小

D.电阻R中无电流通过二、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、关于电场和磁场下列说法正确的是（）A.运动电荷在磁场中的受力方向就是该点的磁感应强度方向B.运动电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，该位置的磁感应强度不一定为零C.放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，该位置的电场强度一定不为零D.沿着电场线的方向电势逐渐降低，沿着电流方向电势逐渐降低8、如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线．用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3.0V，内阻为1.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电阻R消耗的功率为1.5W9、一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻为r，当空载的电动观光车以速度v在平直公路上匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动机线圈电阻为R，司机与电动车总重力为mg，电动车受到的阻力是总重力的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则（）A.电源输出功率为为EI B.电源效率为×100%C.电动机的输出功率为 D.电动机发热功率EI－I2r10、质谱仪是测量带电粒子比荷以及分析同位素的重要工具。下图为质谱仪的原理示意图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（场强为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B'），最终打在感光板A1A2上，下列说法正确的是()A.粒子带负电B.速度选择器中匀强磁场的方向垂直纸面向外C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EBD.粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大三、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）用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A．待测电阻Rx(大约100Ω)B．直流毫安表A1(量程0～10mA，内阻约100Ω)C．直流毫安表A2(量程0～40mA，内阻约40Ω)D．直流电压表V1(量程0～3V，内阻约5kΩ)E．直流电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)F．直流电源(输出电压4V，内阻不计)G．滑动变阻器R(阻值范围0～50Ω，允许最大电流1A)H．开关一个、导线若干(1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选________，直流电压表应选________(2)在方框内画出实验电路图_________，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些(3)用铅笔按电路图将实物图连线__________12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线,有下列器材可选：A.电压表(0—5V,内阻约为10KΩ)B.电压表(0—10V，内阻约为20kΩ)C.电流表(0—0.3A,内阻约为1Ω)D.电流表(0—0.6A,内阻约为0.4Ω)E.滑动变阻器(10Ω,2A)F.滑动变阻器(100Ω,2A)G.学生电源(直流6V),还有开关、导线若干(1)用多用电表欧姆挡粗测灯泡的电阻，选用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过大，则应选用×_______的挡(2)实验中所用电流表应选用_____,滑动变阻器应选用_____(用对应的选项字母表示）(3)实验时要求尽量减小实验误差,测量电压时应从零开始多取几组数据，且当开关闭合前滑片应滑变阻器的左边．请将图甲中实物按要求连接成满足实验要求的测量电路______.(4)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特佺曲线(如图乙所示),若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是________W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、D【解析】A．由法拉第电磁感应定律，则有可知，由于线圈中磁感应强度的变化率为定值则回路中感应电动势为且恒定不变，故A错误；B．回路中感应电流的大小为故B错误；C．当t=0.3s时，磁感应强度B=0.2T，则安培力为故C错误；D．1min内线圈回路产生的焦耳热为故D正确。故选D。2、D【解析】AB．对导体棒a、b受力分析如图所示，由平衡条件得：对a有F＝magtan45°同理对b有F＝mbgtan45°解得：ma：mb＝1：1故AB错误；CD．根据磁感应强度定义式得：电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小故C错误，D正确；故选D。3、D【解析】电场强度是描述电场强弱的物理量，由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关；沿电场线的方向，电势越来越低，场强大小与电势高低无关；电流所受安培力的方向与磁场方向垂直；磁感线是闭合的曲线．【详解】电场中场强越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷周围，越靠近点电荷，场强越大，但电势却越低，A错误；电场中某点的场强是由电场本身决定的，与试探电荷存在与否无关，B错误；磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与小磁针存在与否无关，C错误；静电荷产生的电场中电场线是从正电荷(或无穷远处)出发终止于无穷远处(或负电荷)，是不闭合的，通电直导线产生的磁场中磁感线是闭合的，D正确．【点睛】本题考查了电场强度与磁场方向、磁感线等问题，要注意明确电场强度和磁感应强度均是由电场和磁场本身决定的；同时注意两种场的性质的区别和联系．4、D【解析】三个点电荷都处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果【详解】三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以第三个电荷必须为负电，在N的右侧【点睛】我们可以去尝试假设第三个电荷带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态．不行再继续判断5、D【解析】M、N两点电荷相同，根据电场分布对称性知，电场强度大小相同，方向相反，场强不同，而电势相同，故ABC错误，D正确故选D6、B【解析】振动膜片振动时，电容器两极板的距离减小，根据可知电容增大，由于两极板间的电压恒定，根据可知Q增大，处于充电状态，电阻R中有电流通过，AD错误B正确；根据可知U恒定，d减小，故E增大，C错误二、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、BC【解析】A．根据左手定则可知运动电荷在磁场中的受力方向与该点的磁感应强度方向垂直，故A错误；B．根据可知，运动电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度可能为零或电荷的速度为零或速度方向与磁感应强度方向平行，故B正确；C．由电场的基本性质可知，对放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置一定不为零，故C正确；D．沿着电场线方向电势逐渐降低；在闭合电路的外电路中沿着电流的方向电势逐渐降低，在内电路中沿着电流的方向电势逐渐升高，故D错误；故选BC。8、ABD【解析】A、由两图线的交点知，，故A正确；B、直线I在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即，选项B正确；CD、电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确9、BC【解析】A．电源输出功率为为EI-I2r，选项A错误；B．电源效率为×100%选项B正确；C．电动车匀速运动，牵引力等于阻力，即F=kmg，则电动机的输出功率为选项C正确；D．电动机发热功率I2R，选项D错误；故选BC。10、BD【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性；根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度；通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小。【详解】A.带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可知该粒子带正电，故A错误；B.粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，而粒子的电场力水平向右，那么洛伦兹力水平向左，又粒子带正电，则磁场垂直纸面向外，故B正确；C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中所受的电场力和洛伦兹力平衡，即解得故C错误；D.所有通过狭缝P的带电粒子具有相同的速度，然后在磁场B′中做匀速圆周运动，最终打在A1A2上，由可知因此粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，表明其半径R越小，则粒子的比荷越大，故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.A2②.V1③.④.【解析】（1）0-15V范围的电压表测量4V电压时，误差较大，所以选用电压表V1，但是选用电压表V1后待测电压最大为3V，所以电路中的最大电流为（2）电压和电流的变化范围尽可能大一些，所以采用滑动变阻器的分压接法，因为被测电阻较小，所以采用电流表的外接法，如图所示（3）实物图如图所示12、①.1②.D；③.E；④.；⑤.0.8【解析】（1）选用多用表欧姆挡的“×10”挡进行测量，指针偏转的角度过大，说明所选挡位太大；（2）根据实验原理选择仪器；（3）因电压表内阻远大于灯泡电阻，则采用电流表外接电路；滑动变阻器要用分压接法；（4）将电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源的U-I图像画在灯泡的U-I图像上，交点为电路的工作点，读出交点坐标，根据P=IU求解实际功率；【详解】（1）用“×10”挡进行测量，指针偏转的角度过大，说明所选挡位太大，为准确测电阻阻值，应选择×1挡位（2）灯泡的额定电流为0.5A，则实验中所用电流表应选用D；滑动变阻器要用分压接法，则应选用阻值较小的E；（3）因电压表内阻远大于灯泡电阻，则采用电流表外接电路；滑动变阻器要用分压接法；电路如图；（4）将电动势为3