山西省忻州市忻府区忻州一中2023-2024学年物理高二第一学期期末联考模拟试题含解析

山西省忻州市忻府区忻州一中2023-2024学年物理高二第一学期期末联考模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L=0.1m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B=10T，质量m=0.1kg，电阻为R=2Ω的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下滑过程中，始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取，当下落h=0.8m时，开关S闭合，若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图像是图中的A. B.C. D.2、两金属导轨和三根电阻丝如图连接，虚线框内存在均匀变化匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1:R2:R3＝1:2:3，金属导轨电阻不计．当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路中感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为5I，当S1、S3闭合，S2断开时，以下说法中正确的是（）A.闭合回路中感应电流为7IB.闭合回路中感应电流为6IC.上下两部分磁场的面积之比为3:20D.无法确定上下两部分磁场的面积比值关系3、关于传感器的下列说法正确的是A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片中两片金属的膨胀系数相同C.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量D.半导体热敏电阻常用作温度传感器，温度升高，它的电阻值变大4、矩形通电导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()A.线框有两条边不受安培力B.线框有两条边所受的安培力相同C.线框所受安培力的合力向左D.线框将绕MN转动5、如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆为等势线，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是A.M带正电荷，N带负电荷B.M在b点的动能小于它在a点的动能C.N在c点的电势能小于它在e点的电势能D.N在从c点运动到d点过程中克服电场力做功6、关于弹力和摩擦力，下列说法中错误的是（）A.弹力和摩擦力都是接触力B.有摩擦力必有弹力C.有弹力必有摩擦力D.同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互垂直二、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、关于磁场，下列说法正确的是（）A.磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用B.磁场是看不见摸不着，实际不存在的，是人们假想出来的一种物质C.磁场是客观存在的一种特殊的物质D.磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无8、等腰直角三角形闭合线框，直角边长为L,在拉力F的作用下从图示位置以速度v水平向右匀速穿过两个条形区域的匀强磁场，磁场区域宽度均为L，两部分磁场磁感应强度大小相等方向相反，如图所示，线框穿越磁场过程中，以下描述感应电流（逆时针方向为正）、安培力（向左为正）、拉力（向右为正）、电功率随时间或位移变化的图像中，正确的是（）A. B.C. D.9、如图所示，竖直墙面与水平地均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球a、b分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内．如图所示，在水平推力FF的作用下，小球a、b静止于图示位置．如果将小球b向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（）A.地面对小球弹力可能减小B.两个小球之同的距离增大C.推力F将减小D.竖直墙面对小球a的弹力不变10、某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。以下说法正确的是（）A.M、N点的场强B.粒子在M、N点的加速度C.粒子在M、N点的速度D.粒子带正电三、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）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响．实验器材如图所示①测量E和r实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式___________，利用测量数据作出U-I图像，得出E和r②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路_________③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势___________（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”“减小”或“不变”）曲线（c）对应的电源电动势E=_____________V，内阻r=____________Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=_____________mW.（均保留三位有效数字）12．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表（量程0．6A）C．电压表（量程0～3V）D．电键S和若干导线E．滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许最大电流2A）①为使测量尽可能精确，请根据原理图甲用笔画线代替导线将如图乙所示的实物图连成实验电路_________（已连接了部分线）②完成下列实验步骤中所缺的内容：A．按实验要求连接好电路，使滑动变阻器以阻值______接入电路中（选填“最大”或“最小”）B．闭合电键，移动________，使电压表和电流表指针有明显偏转，读取电压表和电流表的示数C．继续移动，并再次读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据D．断开电键，整理好器材，进行实验数据处理③将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，作出U—I图线，由此求得待测电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω．（结果保留三位有效数字）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、D【解析】当导体棒自由下落时，由于S的断开，所以电路中无感应电流产生，所以一直做自由落体运动，当S闭合时，此时有一定的速度，受到的安培力为，当时，导体棒开始匀速下滑，此时，所以当S闭合时受到的安培力大于重力，故导体棒做减速运动，由于速度减小，所以安培力在减小，故导体棒做加速度减小的减速运动，当安培力和重力重新平衡时，速度恒定，所以D正确2、A【解析】AB．设磁场上下两部分面积分别为S1和S2，磁场的磁感应强度的变化率为k，三个电阻分别为R、2R、3R；则当S1、S2闭合，S3断开时感应电动势则同理当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为则当S1、S3闭合，S2断开时闭合回路中感应电流为选项A正确，B错误；CD．上下两部分磁场的面积之比为选项CD错误；故选A.3、C【解析】由题意可知查传感器的应用，根据传感器工作原理分析可得【详解】A．话筒是一种常用的声传感器，话筒一端接收声音，其作用是将电信号转换为声信号，另一端是将声音信号转为电信号，故A错误；B．电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片中两片金属的膨胀系数不同，温度变化时，总体形变和膨胀系数大的材料形变方向相同，从而控制电路，故B错误；C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，其原理带电粒子在磁场中发生偏转，在极板间产生电势差，故C正确；D．半导体热敏电阻属半导体材料，温度升高，它的电阻值变小，故D错误【点睛】从原理入手，理解传感器的工作过程，记住一些材料的特性4、C【解析】A.直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则，知导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，知ab边受的安培力向左，cd边受到的安培力向右，bc边受到的安培力向上，ad受到的安培力向下，都受安培力作用，故A错误；B.由于离MN越远的位置，磁感应强度B越小，故根据安培力公式F=BIL，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力，但方向相反，故B错误；CD.根据ab边受的安培力向左，cd边受到的安培力向右，bc边受到的安培力向上，ad受到的安培力向下，bc边受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力大小，方向相反，所以线框所受的安培力的合力向左，将向左平动，故C正确，D错误；故选C.5、B【解析】A．由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A错误；B．M从a到b点的全程受吸引力但远离场源，则库仑力做负功，根据动能定理知动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确；C．c点比e点更靠近场源正电荷，结合知，由知，正电荷N在电势高的c点的具有的电势能大于在e点的电势能，故C错误；D．N从c到d受斥力而又远离，则库仑斥力做正功，故D错误。故选B。6、C【解析】A．依据弹力与摩擦力产生原理可知，它们都是接触力，故A正确；BC．弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势。可见，有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力，故B正确，C错误；D．同一接触面上的弹力与接触面垂直，而摩擦力与接触面平行，则它们一定相互垂直。故D正确。本题选错误的，故选C。【点睛】解决本题关键掌握弹力和摩擦力的产生条件，以及它们的方向。知道有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力。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．磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用，故选项A正确；BCD．磁场是看不见摸不着，但是实际存在的一种物质，与人的思想无关；故选项C正确，选项BD错误8、AD【解析】A线框刚进入磁场时磁通量向里增加，感应磁场向外，因此感应电流方向为逆时针，电流i应为正；随着线框的运动，导线切割磁感线长度增加，感应电流增加，由于底边的长度为L，故电流正方向增加的时间为，线框进入右边磁场之后，由楞次定律可知，磁通量向里减小，根据楞次定律可知感应电流为顺时针，且逐渐增加，且两边均切割磁感应线，感应电流方向一致，所以最大电流为完全进入磁场时的2倍；当线框出磁场的过程中，磁通量向内减小，根据楞次定律可知感应电流为逆时针，且电流强度逐渐增大，故A正确。B线圈向右运动过程中，所受的安培力总是向左的，即总是正值，不可能是负值，选项B错误；C设开始时经过时间t,则线圈进入磁场内的距离为vt，切割磁感线的有效长度也为vt，则电动势E=Bv2t，因安培力等于外力，则可知外力与时间不是线性关系，则选项C错误；D由A分析可知，电流与时间成线性关系，则不妨设I=kt，则电功率P=I2R=k2Rt2，则电功率与时间的平方成正比；且由于线圈进入右边磁场后最大电流为为完全进入磁场时的2倍，则最大安培力等于4倍，则选项D正确；故选AD.9、BC【解析】先隔离对A球分析，A球受重力，墙壁的弹力和库仑力．B小球向左缓慢拉动一小段距离后，库仑力与竖直方向的夹角变小，根据平行四边形定则，知库仑力即墙壁弹力的变化．再对整体分析，受总重力，拉力，地面的支持力，墙壁的弹力．可知地面的支持力等于两球的总重力【详解】A项：对整体受力分析，如图所示，地面的支持力始终等于两球的总重力，所以地面对小球B的支持力不变，故A错误；B、C、D项：对A球受力分析，受到三个力如图所示，B小球向左缓慢拉动一小段距离后，库仑力与竖直方向的夹角变小，B的重力不变，墙壁的弹力方向不变，根据平行四边形定则，库仑力变小，竖直墙面对小球A的推力NA变小．对整体而言，墙壁对球的弹力等于推力F，则推力F将减小，AB间库仑力变小，根据库仑定律得知，两球间距离变大，故B、C正确，D错误故选BC【点睛】解决本题的关键先对整体受力分析，再隔离受力分析．整体法和隔离法是物理当中常见的一种方法，要灵活运用10、BD【解析】A．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以有A错误；B．M处场强小，根据粒子受到的电场力小，由牛顿第二定律知加速度也小，即有B正确；C．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，若粒子从M点运动到N点，电场力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，粒子的速度增大，则有C错误；D．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，场强方向也是斜向上，所以粒子为正电荷，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.U=E-Ir②.③.不变④.增大⑤.0.975⑥.478⑦.0.268【解析】①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式U="E-Ir"，利用测量数据作出U-I图像，U-I图像与纵轴截距等于电源电动势E，图线斜率的绝对值等于电源内阻r②由于将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，所以把电流表与滑动变阻器串联后与电源开关构成闭合回路，电压表并联在电源和开关两端，实物图如图所示③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势，由图象可知，图象与纵轴的交点纵坐标不变，所以电动势不变；图线斜率的绝对值即为内阻，由图象可知，（a）（b）（c）（d）图象斜率的绝对值变大，电源内阻变大．由此可知：随电极间距的减小电源内阻增大．由图示图象可知，图象与纵轴交点坐标值为0.975，电源电动势E=0.975V；（c）对应图线斜率绝对值约为478（从线上选取两点即可求斜率），电源的输出功率12、①.②.最大③.滑动变阻器的滑片④.E=1.48V⑤.r=0.400Ω【解析】（1）根据电源的电动势的大小，可以确定电流的范围，从而可以选择需要的滑动变阻器的大小，根据电路图连接线路即可；（2）闭合