2024届湖南省邵东县第三中学物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

2024届湖南省邵东县第三中学物理高二第一学期期末考试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、了解物理规律的发现过程，学会象科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列说法中正确的是（）A.安培提出了著名的分子电流假说B.法拉第发现了电流热效应的规律C.特斯拉发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.奥斯特最先总结出磁场对运动电荷作用力的公式2、关于感应电动势，下列说法中正确的是()A.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势就越大D.若某时刻穿过线圈的磁通量为零，则该时刻感应电动势一定为零3、倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上有一根金属杆ab处于静止．现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B从零开始逐渐增加至ab杆恰好开始运动时，ab杆受到的静摩擦力A.逐渐增大B.逐渐减小C.先减小后增大D.某时刻静摩擦力的大小不可能等于安培力大小4、带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2，若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，如图所示，不计空气阻力，则（）A.h1＝h2＝h3 B.h1＞h2＞h3C.h1＝h2＞h3 D.h1＝h3＞h25、如图所示，一轻质长杆两侧各固定一铜环，左环M开口，右环N闭合，横杆可以绕中心自由转动，用一条形磁铁插向其中一个铜环，下列说法正确的是（）A.若磁铁插向M环，横杆会发生转动B.若磁铁插向N环，横杆会发生转动C.无论磁铁插向哪个环，横杆都不会发生转动D无论磁铁插向哪个环，横杆都会发生转动6、如图，在重力、电场力和洛伦兹力作用下，一带电液滴做直线运动，下列关于带电液滴的性质和运动的说法中不正确的是A.液滴可能带负电B.液滴一定做匀速直线运动C.不论液滴带正电或负电，运动轨迹为同一条直线D.液滴不可能在垂直电场的方向上运动二、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、2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于D2圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，质子在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（）A.交流电源的周期B.质子第一次进入D1盒与第一次进入D2盒的半径之比为1:2C.质子在电场中加速的次数为D.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大8、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是A.交变电流的表达式为(V)B.交变电流的表达式为(V)C.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的表达式为D.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的最大值变为50V9、一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,变为处于激发态的硅原子核Si,下列说法正确的是()A.核反应方程为B.核反应过程中系统能量不守恒C.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和D.硅原子核速度的数量级为m/s，方向与质子初速度的方向一致10、英国物理学家阿斯顿首次制成质谱仪，并用此对同位素进行了研究，若速度相同的三个带电粒子（不计重力）由左端射入质谱仪的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.三个带电粒子都带负电B.速度选择器的极板带负电C.三个粒子通过狭缝时速率等于D.在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小三、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）某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程06A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15Ω）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）滑动变阻器：R1（最大阻值约为100Ω），R2（最大阻值约为10Ω），电键S，导线若干（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表_____，滑动变阻器_____，电源_____．（填器材的符号）（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为_____（3）根据R﹣U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的_____12．（12分）某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其它器材规格如下：电流表A1（量程0~0.6A，内阻r1约为0.125Ω）电流表A2（量程0~3A，内阻r2约为0.025Ω）电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ）滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）滑动变阻器R2（最大阻值为1750Ω）电源E（电动势约为3V）（1）在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值d=________mm。（2）使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图所示，则该金属丝的电阻为_______Ω。（3）若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电流表应选择_______（选填A1或A2）；滑动变阻器应选择_______（选填R1或R2）。（4）采用伏安法测电阻时，测得了多组U、I数据，根据这些数据作出如图所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R=_______Ω。（保留两位有效数字）（5）若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻R，金属丝的长度l，以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ=_______。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L14．（16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15．（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．安培提出了著名的分子电流假说，选项A正确；B．焦耳发现了电流热效应的规律，选项B错误；C．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，选项C错误；D．洛伦兹最先总结出磁场对运动电荷作用力的公式，选项D错误。故选A。2、A【解析】A．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，故A正确；B．由可知，穿过线圈的磁通量的变化量越大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故B错误；C．穿过闭合回路磁通量越大，磁通量变化不一定快，则感应电动势不一定大，故C错误；D．穿过线圈的磁通量为零，若磁通率不为零，则感应电动势就不为零，故D错误。故选A。3、C【解析】根据左手定则，判断安培力的方向；然后对杆受力分析，受重力、支持力、安培力和静摩擦力（可能有），根据共点力平衡条件列式分析【详解】加上磁场之前，对杆受力分析，受重力、支持力、静摩擦力；根据平衡条件可知：；加上磁场后，根据左手定则，安培力的方向平行斜面向上，磁感应强度B逐渐增加的过程中，安培力逐渐增加；根据平衡条件，有：；由于安培力逐渐变大，故静摩擦力先减小后反向增加，故AB错误，C正确；当安培力小于重力的下滑分力时，根据平衡条件，有：；如果，则，故D错误，故选C【点睛】本题关键是对杆受力分析，然后根据平衡条件列式分析4、D【解析】小球竖直上抛的最大高度为当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时小球的动能为，则又由所以当加上电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有所以即h1＝h3＞h2故选D。5、B【解析】左环不闭合，磁铁插向M环时，不产生感应电流，环不受力，横杆不转动；右环闭合，磁铁插向N环时，环内产生感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动，故B正确，ACD错误6、C【解析】液滴可能带负电，也可能带正电，液滴一定做匀速直线运动，液滴不可能在垂直电场的方向上运动，ABD说法正确；液滴带正电或负电，运动轨迹不是同一条直线，选项C说法不正确二、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．质子在回旋加速器中每做半个圆周运动电场变换一次，则回旋加速器的交流电频率等于质子在磁场中的运动周期，故有，故A正确；B．质子第一次进入D1盒时加速了一次，设速度为，有做圆周运动的半径为，有可得质子第一次进入D2盒时加速了两次，同理推得，故两半径之比为故B错误；D．无论质子在电场中加速多少次，最后都是从磁场中以最大速度匀速圆周离开，有可得最大动能为故有质子的最大动能与加速电压U无关，与加速度的最大半径R有关，故若只增大交变电压U，则质子的最大动能不变，故D错误；C．由最大动能可推出质子在电场中的加速次数，有解得质子在电场中加速的次数为故C正确故选AC。8、BD【解析】AB、由图象可知，交变电流动势的最大值，周期，所以瞬时值表达式为，故A错误，B正确；CD、根据感应电动势最大值的表达式得知，与成正比，则线圈的转速变为原来的一半，感应电动势最大值变为原来的一半，为，则交变电流动势的表达式为，故C错误，D正确；故选BD【点睛】从图象中可以求出该交变电流的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解9、AD【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒判断核反应方程的正误；核反应过程中系统能量守恒，动量守恒；由于有能量放出，则反应后质量减小.【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒，可知核反应方程为正确，选项A正确；核反应过程中系统能量总是守恒的，选项B错误；核反应前后核子数相等，所以生成物的质量数等于反应物的质量数之和，该反应因放出能量，有质量亏损，则生成物的质量小于反应物的总质量，选项C错误；根据动量守恒定律可知：，解得，即硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子初速度的方向一致，选项D正确；故选AD.10、CD【解析】A．由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电，故A错误；B．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误；C．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE解得故C正确；D.粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得解得：可见，由于v是一定的，B2不变，半径r越大，则越小，故D正确。故选：CD。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.R2④.E2⑤.1.5⑥.11.5⑦.0.78⑧.A【解析】（1）[1][2][3][4]因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选A2，电压表应选V1，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R2，显然电源应选E2（2）[5]由R﹣U图象知U＝0时R为1.5Ω；[6][7]U＝3V时R为11.5Ω；由得P＝0.78W（3）[8]由知，U＝0时P＝0，P随U的增大而增大，故A正确，BCD错误12、①.0.383（0.381～0.386之间均可）②.5.0③.A1④.R1⑤.4.8（4.6～5.0之间均可）⑥.【解析】（1）[1]．该金属丝直径的测量值d=0.01mm×38.3=0.383mm。（2）[2]．该金属丝的电阻为5×1