2023年福建省清流第一中学物理高二上期末经典模拟试题含解析

2023年福建省清流第一中学物理高二上期末经典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、如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时（）A.N极竖直向上 B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右2、如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大.一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为，则（）A.此时线框中的电功率为B.此时线框的加速度为C.此过程通过线框截面的电量为D.此过程回路产生的电能为0.375mv23、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电粒子（不计粒子重力），以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，则从M运动到N的过程中，带电粒子（）A.动能增加 B.电势能增加C.做匀变速运动 D.到达N点时速度水平向左4、真空中两个点电荷相距r时，静电力为F，如果保持它们的电量不变，而将距离增大为3r时，则静电力将变为（）A.F/3 B.F/9C.F D.2F5、如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，每边长电阻为r.现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．以顺时针方向为电流的正方向，Ubc＝φb－φc，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为A. B.C. D.6、条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心穿过圆环中心，如图所示．若圆环为弹性环，其形状由I扩大到II，那么圆环内磁通量的变化情况是（）A.磁通量不变 B.磁通量增大C.磁通量减小 D.条件不足，无法确定二、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、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为、内电阻为，、为定值电阻，为滑动变阻器，，为电容器，Ⓐ、Ⓥ为理想电流表和理想电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是A.电压表示数变大B.电流表示数变小C.电源的输出功率增大D.电容器C所带电荷量增多8、如图所示为理想变压器原线圈所接正弦交流电源两端的电压－时间图象．原、副线圈匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中交流电流表的示数为1A，则()A.变压器原线圈所接交流电压的有效值为220VB.变压器输出端所接电压表的示数为22VC.变压器输出端交变电流的频率为50HzD.变压器的输出功率为220W9、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N不做功D.M的运行时间大于N的运行时间10、如图所示，光滑绝缘水平面上相距7L的A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2，C点为AB连线上电势最低处，且BC=2L。若可视为质点的滑块从BC中点D处，以初速度向右运动，并保持在A、B之间往复运动。已知滑块的质量为m、带电量为+q，则A.Q1︰Q2=25︰4B.A、B连线上场强为零的地方应该有两处C.当滑块从D向A运动过程，电场力先做正功后做负功D.当滑块从C向B运动过程，电势能先减小后增大三、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）一同学用如图所示装置研究感应电流方向与引起感应电流的磁场变化的关系．已知电流从接线柱a流入电流表时，电流表指针右偏，实验时原磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针均记录在下表中实验序号引起感应电流的磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1向下插入左偏2向下拔出右偏3向上插入右偏4向上拔出左偏（1）由实验1、3得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量_____（填“增加”、“减少”）时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向________（填“相同”、“相反”）（2）由实验2、4得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量______（填“增加”、“减少”）时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向________（填“相同”、“相反”）（3）由实验1、2、3、4得出的结论是：________________________.12．（12分）要用实验描绘小灯泡伏安特性曲线，已知待测小灯泡的额定电压6V，额定功率约为3W，提供的器材有：量程为0．6A，内阻约为0．5的电流表Al；量程为3A，内阻约为0．1的电流表A2；量程为3V，内阻为3k的电压表V1阻值是0～10，额定电流是2A的滑动变阻器R1；阻值是0～500，额定电流是lA的滑动变阻器R2；定值电阻R3=1k；定值电阻R4=3k；电源电动势为9V，内阻约为0．1；开关一个，导线若干（1）为了保证实验的测量精度和操作方便，并能测出小灯泡的额定功率，在可供选择的器材中．应该选用的电流表是___，滑动变阻器是____(填仪器的字母代号)（2）根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图，并标出器材代号______（3）实验中，电压表的示数为____V时，可测出灯泡的额定功率四、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L15．（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】金属环带负电，按题图所示的方向旋转，则金属环的电流方向与旋转方向相反，由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极，因此小磁针最后静止时N极沿轴线向左，故C正确，ABD错误。故选C。2、D【解析】当线框中心线AB运动到与PQ重合时，左右两边都切割磁感线产生感应电动势，两个电动势方向相同串联．根据感应电动势公式和欧姆定律求出感应电流，再求线框中的电功率．求出左右两边所受安培力大小，由牛顿第二定律求出加速度．由推论求出电量．根据功能关系求解回路产生的电能【详解】回路中产生感应电动势为E=2Ba∙=Bav，感应电流为，此时线框中的电功率P=I2R=．故A错误．左右两边所受安培力大小为F=BIa=，则加速度为．故B错误．此过程通过线框截面的电量为．故C错误．根据能量守恒定律得到，此过程回路产生的电能为．故D正确．故选D【点睛】本题是电磁感应与安培力、能量守恒定律等知识的综合，其中电磁感应过程中产生的电量q=n△Φ/R，是重要推论，在推导的基础上加强记忆3、C【解析】A．粒子由M点到N点的过程中，增加的动能：故A错误；B．带电粒子运动过程中只有电场力做功，故根据动能定理有：电场力做正功，电势能应该减小，减小量应为，故B错误；C．带电粒子运动过程中所受合外力为电场力是恒力，由牛顿第二定律：可知加速度不变，做匀变速运动，故C正确；D．因带电粒子在竖直方向上没有受力，故竖直方向上做匀速直线运动，合速度不可能水平，故D错误。故选C。4、B【解析】根据库仑定律可知原来的库仑力大小为：，将距离增大为3r时，此时A.F/3与分析不符，故A错误；B.F/9与分析相符，故B正确；C.F与分析不符，故C错误；D.2F与分析不符，故D正确5、B【解析】0-，线框在磁场外，力与电流为0。~2，由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：；2~4，线框全部进入磁场，感应电流为0，但感应电动势BLv，则Ubc=BLv。4~5，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：。故选B。6、C【解析】磁感线是闭合曲线，磁铁内部穿过线圈的磁感线条数等于外部所有磁感线的总和，图中内部磁感线线比外部多．外部的磁感线与内部的磁感线方向相反，外部的磁感线将内部抵消，Ⅰ位置磁铁外部磁感线条数少，将内部磁感线抵消少，则Ⅰ位置磁通量大．而Ⅱ位置磁铁外部磁感线条数多，将内部磁感线抵消多，则Ⅱ位置磁通量小．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、AC【解析】A.在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器在路电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大。故A正确；B.电阻R2两端的电压：U2=E−I(R1+r)，I增大，则U2变小，流过R2的电流减小，则电流表示数变大，故B错误；C.据题：r<R1，当外电路总电阻减小时，内外电阻更加接近，电源的输出功率增大。故C正确；D.由于U2变小，电容器板间电压变小，其带电量减小。故D错误。故选：AC8、AC【解析】由图象知交流电的电压最大值为220V，有效值为＝220V，故A正确；交流电压表测得电阻两端的电压为有效值，根据原副线圈电压比等于线圈匝数比可知：变压器输出端所接电压表的示数为，故B错误；由图象读出该交流电的周期为0.02s，根据频率与周期的关系可知：，变压器不改变频率，故C正确；变压器的输入功率为P=UI=220W，而输出功率等于输入功率，也为220W，故D错误；故选AC【点睛】此题关键是掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，交流电的最大值和有效值之间的关系即可解决本题9、AC【解析】由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系【详解】A：由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；B：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，故B错误；C：洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，故C正确；D：粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误10、AC【解析】AB.A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2，C点为连线上电势最低处。类比于等量同种点电荷的电场的特点可知，C点电场强度为0，AB之间电场强度为0的点只有一处。对C点，由点电荷的电场强度公式：得：故A正确，B错误；C.类比于等量同种点电荷的电场的特点可知，AC之间的电场强度的方向指向C，BC之间的电场强度指向C；滑块从D向A的运动过程中，电荷受到的电场力的方向指向C，所以电场力先做正功后做负功。故C正确；D.由C选项分析可知，当滑块从C向B运动过程，电荷受到的电场力的方向指向C，所以电场力做负功，电势能增大。故D错误。故选：AC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.增加②.相反③.减少④.相同⑤.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】(1)[1][2]由表中信息可知，在实验1、3中，磁铁插入线圈，穿过线圈的磁通量增加，而穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由此可知：穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。(2)[3][4]由表中实验信息可知，在实验2、4中，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，由此可知：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。(3)[5]综合分析4次实验可知：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。12、①.②.③.④.3【解析】（1）描绘小灯泡的伏安特性曲线，要求电压调节范围尽可能大，滑动变阻器选择分压式连接，因此滑动变阻器选择阻值小的，小灯泡正常发光的额定电流,3A的电流表量程过大，所以选择量程0.6A的（2）滑动变阻器选择分压式连接．灯泡额定电压外6v,而电压表量程只有3v，可是已知电压表内阻为，确切知道其内阻，就可以串联定值电阻来扩大量程，要使得量程大于6v，则需要满足，即串联的定值电阻阻值要大于等于所以定值电阻选择.电流表已经选择，由于，根据大内偏大小外偏小，电