2023年江西省吉安市峡江县峡江中学物理高二上期末统考模拟试题含解析

2023年江西省吉安市峡江县峡江中学物理高二上期末统考模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，相同长度的同一材料导线做成不同形状的的单匝线圈，有正方形、等边三角形、圆形，将它们放在同一直线边界匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．现以相同的速度v将线圈从磁场中匀速拉出，当线圈的一半在磁场中时，线圈与磁场边界交点间电压最小的是A. B.C. D.2、如图甲所示，静止在水平面上的等边三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝0.1m的圆形匀强磁场中，线框顶点与右侧圆心重合，线框底边与左侧圆直径重合，磁感应强度B1垂直水平面向外；B2垂直水平面向里，B1、B2随时间t的变化如图乙所示，线框一直处于静止状态，计算过程中取，下列说法正确的是（）A.线框具有向左的运动趋势B.t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.5WbC.t＝0.4s时刻线框中感应电动势为1.5VD.0－0.6s内通过线框横截面电荷量为0.018C3、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示，现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是（）A.增大金属盒的半径 B.减小狭缝间的距离C.减小磁场的磁感应强度 D.增大高频交流电压4、电场中有一点P，下列说法正确的是（）A.若放在P点的电荷的电荷量减半，则P点场强减半B.若P点没有试探电荷，则P点的场强为零C.P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的静电力越大D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向5、如图所示，一个内阻不可忽略的电源，R1为定值电阻，L1和L2是小灯泡，R为滑动变阻器，P为滑片．若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，灯泡L2的亮度及R1消耗的电功率分别（）A.变亮，一直减小 B.变亮，先增大后减小C.变暗，无法确定 D.变暗，一直增大6、如图所示，有界匀强磁场边界线SP∥MN，速率不同的同种带电粒子从S点沿SP方向同时射入磁场，其中穿过a点的粒子速度v1与MN垂直；穿过b点的粒子速度v2与MN成60°角，设两粒子从S到a、b所需时间分别为t1和t2，则t1：t2为（重力不计）（）A.1:3 B.4:3C.1:1 D.3:2二、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、三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（）A.B1=B2<B3B.B1=B2=B3C.a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里8、自动控制电路中常用到半导体材料，光敏电阻便是其中的一种。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。现将一只光敏电阻连入电路，与定值电阻、小灯泡（灯丝电阻视为不变）组成如图所示的电路，，无光照时。若将照射的光照强度减弱，则A.小灯泡变暗B.光敏电阻消耗的功率先增大后减小C.电源输出功率一直减小D.当时，小灯泡与电阻消耗的总功率最大9、关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是()A.当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子距离的减小而增大B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不为零D.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E.若气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大10、如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是（规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向）（）A. B.C. D.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）某同学用螺旋测微器测量一条金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示．可知该金属丝的直径d=mm12．（12分）小东想测定标有“3V，0.6W”小灯泡在不同电压下的电功率。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0~250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ）；电键一个，导线若干。（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的___________（填字母代号）。A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）（2）先用多用电表粗测小灯泡电阻，若用“×1”挡测量电阻，多用电表表盘如图甲所示，则读数为___________Ω。（3）该实验的电路图应选用图中的___________（填字母代号）。A.B.C.D.（4）做完实验后，小东发现在实验数据表格报告上漏写了电压为2.00V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是（）A．0.10AB．0.13AC．0.17AD．0.25A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】线圈与磁场边界交点间电压是外电压，等于感应电动势的一半，根据有效切割长度分析感应电动势，确定哪种情况的感应电动势最小，即可作出判断【详解】设导线的总长度为S．A图中：设正方形边长为L，则4L=S，有效切割长度L=S/4；B图中：设正三角形的边长为a，则3a=S，a=S/3，有效切割长度L=asin60°=S；C图中：设圆的直径为d，则πd=S，有效切割长度;D图中：设正方形边长为l，有效切割长度为；由数学知识可知，A图中有效切割长度最小，产生的感应电动势最小，则线圈与磁场边界交点间电压最小．故A正确．故选A【点睛】解决本题的关键是运用数学知识确定有效的切割长度，分析感应电动势的关系，要注意线圈与磁场边界交点间电压是外电压，不是内电压2、C【解析】A．线框的磁通量是向外多于向内，故合磁通向外，有增加趋势，根据楞次定律，产生感应电流，受安培力，会阻碍磁通量的增加，故安培力向右（向右运动会导致磁通量减小）而阻碍磁通量的增加，即线框具有向右的运动趋势，故A错误；B．设磁场向外穿过线框磁通量为正，由磁通量的定义得时穿过线框的磁通量为故B错误；C．由于不变，故根据法拉第电磁感应定律有故C正确；D．由于是恒定电流，根据闭合电路欧姆定律可得内通过线框横截面电荷量为故D错误。故选C。3、A【解析】带电粒子从D形盒中射出时的动能Ekm=mvm2；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径R=；联立可得Ekm=显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2B2即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故选A【点睛】本题回旋加速器考查电磁场的综合应用：在电场中始终被加速，在磁场中总是匀速圆周运动．所以容易让学生产生误解：增加射出的动能由加速电压与缝间决定．原因是带电粒子在电场中动能被增加，而在磁场中动能不变4、C【解析】AB．电场强度是由电场本身决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关，故A、B错误；C．电荷量一定时，由F=Eq可知，P点场强越大，同一电荷在P点所受的静电力越大，故C正确；D．若试探电荷是正电荷，它在该点的受力方向就是P点的场强方向，若试探电荷是负电荷，它在该点的受力方向的反方向是P点场强的方向，故D错误。故选C。5、D【解析】根据闭合电路欧姆定律，当滑片向下滑动，滑动变阻器接入电阻变小，根据并联电阻关系得，R和L2的并联电阻减小，外电路总电阻变小，则干路电流变大，，路端电压变小，则灯L1两端电压变小，变小；根据电路图及串联电路和并联电路的知识可知：，由上面分析知变小，而干路电流变大，所以变大，则变大，变大，而，路端电压变小，所以变小，则变小，亮度变暗，故ABC错误，D正确6、D【解析】粒子在磁场中运动的周期的公式为T=，由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，通过a点的粒子的偏转角为90°，通过b点的粒子的偏转角为60°，所以通过a点的粒子的运动的时间为T，通过b点的粒子的运动的时间为T，所以从S到a、b所需时间t1:t2=3:2故选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、AC【解析】考查了安培定则，磁场的叠加【详解】a、b和c处的磁感应强度均是三条通电导线单独存在时在各点处产生的磁场的叠加．由于通过三条导线的电流大小相等，结合安培定则可判断出三条导线在a、b处产生的的合磁感应强度垂直纸面向外，在c处垂直纸面向里，且。故选AC【点睛】通电导线周围存在磁场，且离导线越远场强越弱．磁场不但有大小而且有方向，方向相同则相加，方向相反则相减．并根据矢量叠加原理来求解8、AC【解析】A．光照减弱，光敏电阻阻值增大，通过灯泡的电流变小，灯泡功率减小，变暗，A正确；B．由令，则当且仅当时取等号，但光照减弱光敏电阻阻值R增大，故消耗的功率在最大值右边一直减小，故B错误；C．由电源的输出功率为：因，则输出功率不能取最大值，在最高点右侧随R的增大而逐渐减小，C正确；D．由可知，（R1+RL）为定值电阻，当R取最小时电路的电流最大，此时最大，选项D错误；故选AC。9、ACD【解析】A．当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子距离的减小而增大，符合客观事实，故A正确；B．没有摩擦的理想热机，工作时尾气会带走一部分内能，因此不会把吸收的能量全部转化为机械能，故B错误；C．气体压强是因为气体分子频繁的撞击器壁产生的，在完全失重的情况下，气体分子仍在运动撞击器壁，气体对容器壁的压强不为零，故C正确；D．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，由理想气态方程可知气体温度一定升高，温度升高，，体积增大，对外做功，，由热力学第一定律可知那么它一定从外界吸热，故D正确；E．气体温度升高，气体分子的平均动能增大，气体分子总数不变，但是单位体积内分子个数可能减少，压强减小，故E错误。故选择ACD选项。10、AC【解析】AB．根据右手定则，开始时感应电流方向为正，大小均匀增加，运动到正方形的对角线的右侧，由于B增大为原来的2倍，感应电流突变为原来的2倍，由于B的方向反向，感应电流方向变化，为负值，选项A正确，B错误；CD．感应电流均匀变化，切割的有效长度均匀变化，根据F=BIL，安培力大小与时间呈二次函数变化，根据楞次定律的广义表述，安培力方向不变，选项C正确，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、900.【解析】螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为40.0×0.01mm=0.400mm，所以最终读数为：0.5mm+0.400mm=0.900mm故答案为0.90012、①.A②.8.3③.C④.C【解析】（1）[1]要测量小灯泡在不同电压下的电功率，需要采用分压电路，为方便实验操作，滑动变阻器应选择小电阻A；（2）[2]由图读出欧姆表读数为：8.3×1=8.3Ω；（3）[3]灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，应选图C所示电路；（4）[4]小灯泡正常工作时的电流：如果电阻不变，电压为2.00V时通过小灯泡的电流实际灯泡在电压