2023-2024学年咸宁市重点中学物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

2023-2024学年咸宁市重点中学物理高二第一学期期末考试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、物理量的正负号表示特定的物理意义，下列物理量中的正负号含义说法正确的是（）A.相对于同一零势点，电势能Ep=-7J比Ep=3J小B.磁通量有正负之分，磁通量是矢量C.力是矢量，－3N比－5N大D.功是标量，F1对物体做正功，F2对物体做负功，F1做的功一定大于F2做的功2、如图，一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动，且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的（）A.电量和质量 B.质量和动能C.速度和比荷 D.速度和质量3、如图所示的电路，两电表均为理想电表，电源的内阻不可忽略．开始时滑片位于图示的位置，则在滑片向上滑动的过程中，下列选项正确的是()A.流过R1的电流逐渐减小B.两电表的示数均减小C.电压表的示数减小，电流表的示数增大D.电源的总功率减小4、如图所示，物块P、Q叠放在水平地面上，保持静止，则地面受到的弹力等于()A.Q的重力B.P对Q的压力C.P、Q的重力之和D.P的重力加上Q对地面的压力5、一根长为L，横截面积为S的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e．在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流I，则自由电子定向运动的平均速率为A.neSLm B.C. D.6、如图所示，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆(电阻忽略不计)，处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环．现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦，则在金属棒释放后()A.A环中有大小不变的感应电流B.A环中的感应电流逐渐增大至恒定值C.A环对地面的压力先增大后减小至恒定值D.A环对地面的压力先减小后增大至恒定值二、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、如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆心重合，线框底边中点与左侧圆心重合．磁感应强度B1垂直水平面向上，大小不变；B2垂直水平面向下，大小随时间变化．B1、B2的值如图乙所示，则()A.通过线框的感应电流方向为逆时针方向B.t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC.在0.6s内通过线框中的电荷量约为0.13CD.经过0.6s线框中产生的热量约为0.07J8、如图甲所示，实线是一个电阻为R、半径为a的圆形金属线圈，线圈内部半径为b的圆形虚线范围内存在一方向垂直于线圈平面的匀强磁场，已知磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，时刻磁场方向垂直于纸面向里，则下列说法正确的是A.时刻，穿过线圈磁通量为B.在时间内，线圈磁通量的变化量为C.在时间内，通过线圈导线横截面的电荷量为D.在时间内，线圈中的感应电流方向始终为顺时针方向9、如图所示，abcd为水平放置的平行“匸”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直与导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动金属杆滑动过程中与导轨接触良好。则下列说法中错误的是（）A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的热功率为10、如图甲所示，足够长的水平光滑平行金属导轨MN、PQ，两导轨间距为1m，范围足够大的匀强磁场方向竖直向上，导轨M、P之间连接一个阻值为3Ω的电阻R，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑的定滑轮与重物相连，细线对导轨的拉力平行于导轨，金属棒ab的质量为0.2kg、有效电阻为0.5Ω，重物的质量为0.4kg。将重物和金属棒由静止释放，金属棒的位移与时间的关系如图乙所示，其中0.4s~0.6s内的图线为直线，导轨的电阻不计，g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.t=0时刻金属棒的加速度大小为10m/s2B.磁场的磁感应强度大小为2TC.在0～0.6s内通过电阻R的电荷量为0.8CD.在0～0.6s内电阻R产生的热量为1.925J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）质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和R，周期分别为Tp和T，则Rp∶R＝_________，Tp∶T＝_________。12．（12分）在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A.电流表1(量程2mA，内阻r1=100Ω)B.电流表2(量程1A，内阻约10ΩC.定值电阻R0(2900Ω)D.滑动变阻器R(0~20Ω)E.开关和导线若干(1)某同学根据提供的器材设计电路来完成实验，PQ连接_________，MN连接_________(填“电流表“1”或“电流表“2”)(2)该同学利用测出的实验数据作出的I1-I2图线(I1为电流表1的示数，I2为电流表2的示数，且I1远小于I2)如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω．（保留两位有效数字）(3)若将图线纵轴改为_________（用所测物理量的符号表示)，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小四、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）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）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

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、A【解析】A．电势能的正负号表示大小，则相对于同一零势点，电势能Ep=-7J比Ep=3J小，选项A正确；B．磁通量无正负之分，磁通量是标量，选项B错误；C．力是矢量，符号表示方向，则－3N比－5N小，选项C错误；D．功是标量，符号只表示功的正负，不表示大小，若F1对物体做正功，F2对物体做负功，F1做的功不一定大于F2做的功，选项D错误.2、C【解析】在正交的电磁场区域中，正离子不偏转，说明离子受力平衡，在此区域Ⅰ中，离子受电场力和洛伦兹力，由得v＝可知这些正离子具有相同的速度；进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时，偏转半径相同，由R＝和v=可知这些正离子具有相同的比荷，故C正确，ABD错误。3、B【解析】由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化及路端电压的变化，再分析局部电路可得出电流表中示数的变化【详解】当滑片上移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流变大，电源的内电压变大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；流过R1的电流逐渐变大，由欧姆定律可知，R1上的分压变大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则电流表示数减小，故B正确，AC错误；电源的总功率P=IE变大，选项D错误；故选B【点睛】分析闭合电路的欧姆定律的动态分析的题目时，一般要按先外电路、再内电路、后外电路的思路进行分析；重点分析电路中的路端电压、总电流及部分电路的电流及电压变化4、C【解析】把PQ视为一整体，受重力、支持力，二力平衡，所以物体对地面的压力等于P、Q的重力之和。故选C。5、C【解析】由电流的微观表达式可得，自由电子定向运动的平均速率为故C正确6、C【解析】金属棒ef由静止释放过程中，受到重力和安培力作用，先做加速度减小的变加速运动，后当两力平衡做匀速运动，则知ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，则A环中会产生感应电流，随着ef加速度的减小，ef产生的感应电流增大越来越慢，穿过A环的磁通量的变化率减小，产生感应电流减小，最后为零．根据楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场最强，而螺线管中磁场的最弱，环与螺线管间的斥力为零，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环中磁场最弱，两者之间的斥力为零，则知两者间的斥力先增大后减小，再分析A环对地面的压力的变化【详解】金属棒ef由静止释放过程中，先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动，则ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，则A环中会产生感应电流，随着ef加速度的减小，ef产生的感应电流增大越来越慢，穿过A环的磁通量的变化率减小，产生感应电流减小，最后为零，故AB错误．由楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场最强，而螺线管中的磁场最弱，环与螺线管间的斥力为零，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环中产生的感应电流最弱，两者之间的斥力为零，则知两者间的斥力先增大后减小最后恒定不变，故A环对地面的压力先增大后减小最后不变，故C正确，D错误．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、ACD【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向；根据磁通量Φ=BS求解，S是有效面积；由求解电荷量；由Q=I2Rt求解热量【详解】A．由磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间增大，故线框总的磁通量减小，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A正确；B．t=0时刻穿过线框的磁通量为：Φ=B1××πr2-B2××πr2=1×0.5×3.14×0.12-2××3.14×0.12Wb=0.005Wb，故B错误；C．在t=0.6s内通过线框中的电量，故C正确；D．由Q=I2Rt=（）2×△t≈0.07J，故D正确故选ACD8、BCD【解析】A．时刻，磁感应强度为穿过线圈的磁通量为，故A错误；B．在时间内，线圈磁通量由垂直纸面向里变为垂直纸面向外，变化量为，故B正确；C．在时间内，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为：，根据闭合电路欧姆定律，产生的感应电流为：，通过线圈导线横截面的电荷量，故C正确；D．根据楞次定律和安培定则，感应电流的方向方向为顺时针，故D正确9、CD【解析】A．电路中感应电动势为：故A正确，不符合题意。B．电路中感应电流的大小为：故B正确，不符合题意。C．金属杆所受安培力的大小为：故C错误，符合题意。D．金属杆的热功率为：故D错误，符合题意。故选CD。10、BC【解析】A．据系统牛顿第二定律得解得故A错误；B．导体棒匀速运动时，其速度为据平衡条件得解得故B正确；C．根据电磁感应过程的电荷量推论公式故C正确；D．根据系统能量守恒可得解得回路中的焦耳热电阻与导体棒电阻串联，则有故D错误。故选BC。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、①.1:2②.1:2【解析】[1]质子（）和α粒子（）以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中，均做匀速圆周运动由公式得可知，半径与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即[2]由公式可知，周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比，即12、①.（1）电流表2，②.电流表1；③.（2）4.5，④.1.5；⑤.（3）I1(RO+r1)或3000I1【解析】（1）PQ连接电流表测电路电流，MN连接内阻已知的电流表相当于改装了一只电压表，故PQ接电流表2，MN接电流表1.（2）由闭合电路欧姆定律，解得：，结合图像解得：;（3）若将图线的纵轴改为I1(R0+r1)或3000I1，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小【点睛】本题没有电压表