2024届辽宁省北票市第三高级中学物理高二上期末统考模拟试题含解析

2024届辽宁省北票市第三高级中学物理高二上期末统考模拟试题注意事项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、如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．则下列说法正确的是（）A.带电粒子从磁场中获得能量B.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关C.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关D.带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大2、如图所示，真空中有带电量Q的点电荷位于某点P处，已知点P在M、N连线上且MP=3PN，则该点电荷在M点和N点产生的电场强度EM和EN的大小关系正确的是（）A.EM=3EN B.EM=9ENC.EM=EN D.EM=EN3、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（）A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.电场中A点的电势低于B点的电势4、两平行通电长直导线M、N中的电流大小分别为I和2I，且电流方向相同．a、b、c、d为同一直线上的四个点，它们分别与两直导线距离如图所示，则图中给定的四个点中，磁感应强度最大的位置是（）A.a B.bC.c D.d5、如图所示，一小钢球在光滑水平桌面上沿AB直线运动，C处有一小球门，BC垂直于AB．现用同一根细管分别沿甲、乙、丙三个方向对准B处吹气，可将钢球吹进球门的是()A.甲方向B.乙方向C.丙方向D.都有可能6、如图所示，是一条与Ox轴重合的电场线上各点的电势φ随x变化的图线．若在x0点由静止释放一个点电荷，取x0处的电势为零，则在电荷运动的过程中，下列说法中正确的是（）A.电荷一定沿x轴正方向运动B.电场的场强在逐渐减弱C.电荷的电势能可能为正D.电场力一定做正功二、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、如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力．则A.粒子能从bc边射出的区域长度为B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于D.从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短8、如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小灯泡，C为电容器，R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r．现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列结论正确的是（）A.灯泡L变亮B.电流表读数变小C.电压表读数变小D.电容器C上的电荷量增加9、如下图所示，质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，当有电流通过细杆，细杆恰好静止于导轨上．细杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是A. B.C. D.10、如图所示是某导体的I−U图象，图中α=45°，下列说法正确的是（）A.此导体的电阻R=2.0ΩB.此导体的电阻R=0.5ΩC.I−U图象的斜率表示电阻的倒数，所以R=tan45°=10ΩD.在R两端加6.0V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0C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）某同学用图示电路测绘“3.8V，2W”小灯泡的电流I随电压U变化的图像。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0.6A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15kΩ）；滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）；R2（阻值范围0～2kΩ）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）；（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，描绘出I-U的图像数据如图所示，由图像可知，当所加电压为4.0V时，灯丝电阻为________Ω，灯泡消耗的电功率为_________W。（3）若此实验中测量电压、电流数据时，同时记录了滑动变阻器滑动头P从左往右滑动的不同距离x，下列最符合实验中测量电压U与滑动头P从左往右滑动的距离x的关系的是_____.12．（12分）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:（1）闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在_____处（2）现备有以下器材：A.干电池1个B.滑动变阻器（0~50Ω）C滑动变阻器（0~1750Ω）D.电压表（0~3V）E.电压表（0~15V）F.电流表（0~0.6A）G.电流表（0~3A）其中滑动变阻器应选_____，电流表应选____，电压表应选_____．(填字母代号)（3）由U-I图像．由此可知这个干电池的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω（4）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E测___E真，，r测____r真(填“>”“<”或“=”)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）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15．（12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L

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】A、由回旋加速器原理可知，它核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，两盒间的窄缝中形成匀强磁场，交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的匀强电场一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速，在磁场中洛伦兹力不做功，带电粒子是从电场中获得能量的，故A错误.B、粒子从D形盒出来时速度最大，由qvB=m，粒子被加速后的最大动能Ekm=m=,可见带电粒子加速所获得的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压的大小无关，故B错误，C正确.D、高频电源周期与粒子在磁场中匀速圆周运动的周期相同，由带电粒子做圆周运动的周期T=2可知，周期T由粒子的质量、电量和磁感应强度决定，与半径无关，故D错误.故选C【点睛】解决本题关键是掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子是从电场中获得能量，但回旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D形盒的半径有关.2、D【解析】由点电荷场强的决定式可知场强大小与到点电荷距离的平方成反比，因MP=3PN，EM=EN，故D正确，ABC错误。故选择D选项。3、B【解析】A．由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故A错误；BC．粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，所以粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故B正确，C错误；D．沿电场线方向电势逐渐降低，A点的电势高于B点的电势，故D错误。故选B。4、D【解析】由安培定则确定两电流在图示各点所产生磁场方向，若方向相反，磁感应强度可能为0，若方向相同，则可能最大，从而即可求解解：两电流在a与d两点的B方向相同，又因长直导线M、N中的电流大小分别为I和2I，则a点的磁场小于d点；两电流在b与c两点的B的方向相反，则b与c两点的磁场都比d点小．故D正确，ABC错误；故选D【点评】考查磁场的合成，明确电流的磁感应强度与电流的大小，距离有关，注意矢量的合成法则5、C【解析】小球若进入球门，则吹气后小球的速度方向沿BC方向，画出小球的初速度、末速度的方向，由平行四边形定则画出小球速度变化的方向如图，则：由图可知钢球的速度变化的方向沿丙的方向，加速度方向沿丙的方向，所以沿丙的方向吹气，故C正确，ABD错误6、D【解析】由电势φ随x变化的图线知，该电场是一匀强电场，但电场的方向不一定沿x轴方向，故电荷不一定沿x轴运动，所以A错误；B错误；电荷由静止释放，在电场力的作用下运动，故电场力做正功，所以电势能减少，取x0处的电势为零，则电荷在该处的电势能为零，以后电势能为负，所以C错误；D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、AB【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径与粒子转过的圆心角，然根据粒子做圆周运动的周期公式求出粒子的运动时间【详解】ABC．粒子运动轨迹如图所示：粒子在bc边可以从b点射出，最高点在P点．根据可得粒子做圆周运动半径，ab边长为，根据几何知识可得，粒子恰好与ac边相切时，恰好从P点射出，，P为bc中点，，粒子运动的最长时间，且粒子与Ob方向的夹角可以大于，故AB正确，C错误；D．若粒子从ac边射出，则粒子在磁场中运动的时间最短时，弧长所对应的弦长最短，如上图，粒子从aQ的中点E射出时弦最短为L，故D错误所以AB正确，CD错误【点睛】解答此题的关键是找出运动最长和最短时间的圆的运动轨迹，注意数学知识求解8、AC【解析】当滑动变阻器滑片P向右移动时，分析变阻器接入电路电阻的变化，确定外电路总电阻的变化，由欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，判断两电表读数的变化和小灯泡亮度的变化，由欧姆定律分析电容器电压的变化，确定其电荷量的变化；【详解】A、当滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器接入电路电阻减小，外电路总电阻减小，由欧姆定律得知，总电流增大，路端电压减小，则电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡L变亮，故AC正确，B错误；D、电容器的电压，I增大，其它量不变，则U减小，由可知电容器C上电荷量Q减小，故D错误；【点睛】本题是电路的动态变化分析问题，按“部分→整体→部分”的思路进行分析9、CD【解析】通过受力分析，根据杆子所处的状态为平衡状态，合力为0，去判断是否有摩擦力【详解】A图中杆子受重力、支持力，水平向右的安培力，可知，杆子可能受摩擦力，也可能不受．故A错误．B图中若杆子受的重力与所受的竖直向上的安培力相等，杆子不受摩擦力．若重力大于安培力，则受重力、支持力，安培力、摩擦力．所以杆子可能受摩擦力，可能不受摩擦力．故B错误．C图中杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，若要处于平衡，一定受摩擦力．故C正确．D图中杆子受重力水平向左的安培力、支持力，若要处于平衡，一定受摩擦力．故D正确．故选CD【点睛】解决本题的关键会正确地进行受力分析，能够根据受力平衡判断摩擦力的存在10、BD【解析】AB.由可知，图象的斜率表示电阻的倒数，则由图象可知电阻，故A错误，B正确；C.I−U图线的斜率可表示电阻的倒数，但R不等于tan45°，只能根据求解，故C错误；D.在R两端加6.0V的电压时，电路中电流：，则每秒通过电阻的电荷量为：q=It=3.0×1=3.0C，故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、①.②.③.④.⑤.8.0⑥.2.0⑦.B【解析】(1)[1]因小灯泡的额定电流为，故选择。[2]因小灯泡的额定电压为3.8V，故电压表选择；[3]因滑动变阻器采用的时分压式接法，选择可小灯泡两端电压接近线性变化，调节方便，故选择。[4]因小灯泡的额定电压为3.8V，故电源选择。(2)[5][6](3)[7]滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器滑动头P从左往右滑动时，小灯泡两端电压逐渐增大，因小灯泡的电阻和滑动变阻器的最大电阻接近，故小灯泡两端电压接近线性变化，故B正确，ACD错误。故选择B选项。12、①.a②.B③.D④.F⑤.1.5⑥.0.75⑦.<⑧.<【解析】（1）[1]闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处（2）[2]滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约1.5V，电路中电流较小，故为了便用调节，滑动变阻器选取B[3]电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V比较合适，故电压表选择D，[4]由图可知，电路中的电流较小，因此电流表选择F（3）[5]在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V；[6]图象中的斜率表示电源的内阻，则有：Ω（4）[7][8]由图所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当