甘肃省兰州市兰大附中2023年物理高二第一学期期末联考模拟试题含解析

甘肃省兰州市兰大附中2023年物理高二第一学期期末联考模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、将两个分别带有电荷量-2Q和+5Q的相同金属小球A、B分别固定在相距为r的两处(均可视为点电荷)，它们间库仑力大小为F，现将第三个与A、B两小球完全相同的不带电小球C先与A接触，再与B接触后拿走，A、B间距离保持不变，则两球间库仑力的大小为()A. B.C. D.2、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法正确的有（）A.t1时刻线圈位于中性面B.t2时刻通过线圈的磁通量最大C.考虑保险丝的熔断电流时应该用EmD.一个周期内交变电流的方向改变一次3、在长度为50m的直线泳道上，有四个运动员组成一组参加了4×100m游泳接力赛，则每个运动员的位移都为（）A.400m B.100mC.50m D.04、图为演示自感现象实验装置的电路图，电源的电动势为E，内阻为r．A是灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，线圈的直流电阻小于灯泡A正常发光时的电阻．实验时，闭合开关S，电路稳定后，灯泡A正常发光．下列说法正确的是A.闭合开关S，电路稳定后，灯泡A中电流等于线圈L中电流B.闭合开关S，电路稳定后，灯泡A中电流大于线圈L中电流C.电路稳定后突然断开开关S，灯泡A立即熄灭D.电路稳定后突然断开开关S，灯泡A闪亮一下再熄灭5、现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如右图所示连接．下列说法中正确的是()A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合或断开瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转6、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒，其中金属棒PQ固定不动，金属棒MN可自由移动，下列说法正确的是()A.当MN在外力的作用下向左匀速运动时，PQ受到的磁场力水平向左B.当MN在外力的作用下向左减速运动时，PQ受到的磁场力水平向左C.当MN在外力的作用下向左匀速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端D.当MN在外力的作用下向左加速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端二、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、关于物理学史和物理思想、方法，下列说法正确的是（）A.库仑利用扭秤实验测定了元电荷的数值B.法拉第发现了电磁感应现象，并发明了人类历史上第一台感应发电机C.电场强度E＝、磁感应强度B＝都采用了比值定义法D.点电荷的建立采用了理想模型法，任何小带电体都可视为点电荷8、两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F。现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为（）A. B.C. D.9、如图所示，圆O半径为R，直径竖直、BD水平．两电荷量均为的点电荷固定在圆周上关于AC对称的M、N两点，从A点将质量为m、电荷量为的带电小球由静止释放，小球运动到O点的速度大小为，不计空气阻力，重力加速度为g．则A.小球运动到C点的速度为B.小球从O运动到C，电势能先增大后减小C.A、O两点间电势差D.A、C两点电势相等10、在一次南极科考中，科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度。其原理如图所示，电路中有一段长方体的金属导体，它长、宽、高分别为a、b、c，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中电流强度沿x轴正方向，大小为I．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间电压为U，则（）A.金属导体的前侧面电势较低B.金属导体的电阻为C.自由电子定向移动的速度大小为D.磁感应强度的大小为三、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）如图是一个阻值为2Ω的电阻的交变电流图象，根据图象可求出它的频率为________Hz，在一个周期内电阻的电热为________J12．（12分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．先在平铺的白纸上放半圆形玻璃砖，用铅笔画出直径所在的位置MN、圆心O以及玻璃砖圆弧线（图中半圆实线）；再垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O；最后在玻璃砖圆弧线一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像．移走玻璃砖，作出与圆弧线对称的半圆虚线，过O点作垂直于MN的直线作为法线；连接OP2P1，交半圆虚线于B点，过B点作法线的垂线交法线于A点；连接OP3，交半圆实线于C点，过C点作法线的垂线交法线于D点（1）测得AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4．计算玻璃砖折射率n的公式是n=__________（选用l1、l2、l3或l4表示）（2）该同学在插大头针P3前，不小心将玻璃砖以O为轴顺时针转过一个小角度，该同学测得的玻璃砖折射率将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）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、B【解析】完全相同的带电小球接触时，若是同种电荷则将总电量平分，若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分，然后依据库仑定律求解即可【详解】开始时由库仑定律得：

①当小球和A接触后，A球带电为-Q，再和B球接触时，先中和后总电量为4Q，故平分后B球带电为2Q，因此此时：

②由①②得：F1＝，故ACD错误，B正确．故选B2、A【解析】A．t1时刻感应电动势零，磁通量最大，线圈位于中性面，故A正确；B．由图知t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，故B错误；C．保险丝的熔断电流时应该用有效值，故C错误；D．一个周期内交变电流的方向改变两次，故D错误。故选A。3、D【解析】4×100m游泳接力赛中，每个人各游泳100m，在50m的泳道上运动一个来回回到初始位置，则每个运动员的位移都为零，故选D.4、D【解析】开关由闭合到断开瞬间,A灯立即熄灭,通过线圈的电流减小,线圈产生自感电动势,再根据楞次定律分析灯亮度如何变化.【详解】由于线圈的直流电阻小于灯泡A正常发光时的电阻，所以电路稳定时，流过线圈的电流大于灯泡的电流，在突然断开时由于线圈的自感作用，线圈相当于电源，对灯泡提供电流，所以灯泡不会马上熄灭，并且流过灯泡的电流大于原来灯泡的电流，所以灯泡会闪亮一下，故ABC错；D对；故选D【点睛】线圈的作用：在闭合电路时由于自感作用相当于一个大电阻；在稳定时相当于一个电阻为R的正常电阻，在断开电源时相当于一个电源对别的用电器提供电流5、A【解析】电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误故选A考点：本题考查了感应电流产生的条件，点评：知道感应电流产生条件，认真分析即可正确解题6、B【解析】MN动生出I1，I1产生的磁场借助铁芯穿过L2线圈，若I1是变化的，则L2能感生出I2，PQ因通电而最终受安培力.【详解】A、C、因MN是匀速运动，动生出的I1是恒定的，产生的穿过铁芯的磁场是恒定的，则L2线圈不会产生感应电流I2，则PQ不通电而不会受安培力，Q端和P端无电势差；故A，C均错误.B、MN向左减速时，产生的I1由右手定则知为MN，大小逐渐减小，在铁芯产生的磁场由安培定则知向上，则穿过L2的磁场向上减小，由楞次定律知I2由QP，由左手定则知安培力水平向左；故B正确.D、MN向左加速时，产生的I1由右手定则知为MN(电源内部流向，则），大小逐渐增大，在铁芯产生的磁场由安培定则知向上，则穿过L2的磁场向上增大，由楞次定律知I2由PQ(电源外部的电流流向，则)；故D错误.故选B.【点睛】本题是二次感应问题，核心是第一次的感应电流是变化的；同时综合考查了右手定则、左手定则、楞次定律、安培定则的综合应用.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、BC【解析】A．密立根利用油滴实验测定了元电荷的数值，库仑利用库伦扭秤实验测定了静电力常量，A错误；B．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了人类历史上第一台感应发电机，B正确；C．电场强度、磁感应强度都采用了比值定义法，C正确；D．点电荷的建立采用了理想模型法，当带电体的形状、体积和电荷量对所研究的问题影响可以忽略时，带电体才可以看成点电荷，D错误。故选BC。8、BD【解析】若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时接触后再分开，带电量各为则两球库仑力大小所以若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为此时两球的库仑力所以故选BD9、BC【解析】等量同种点电荷电场的分布具有对称性，由动能定理结合其对称性来分析【详解】A．由电场线的分布特点及对称性知，从O到C的过程由动能定理得：，解得：，故A错误；B．从O运动到C，场强的方向先向上后向下，电场力对小球先做负功后做正功，所以电势能先增加后减小，故B正确；C．从A运动到O，由动能定理得：，解得：，故C正确；D．由电场线的分布特点及对称性知O、C两点电势相等，要比A点电势高，故D错误所以BC正确，AD错误【点睛】本题考查等量同种点电荷电场的分布特点，可以结合等量同种点电荷电场的分布图象来分析最为直接方便．基础题10、AD【解析】A．金属导体中有自由电子，当电流形成时，金属导体内的自由电子逆着电流的方向做定向移动，在磁场中受到洛伦兹力作用的是自由电子。由左手定则可知，自由电子受到的洛伦兹力沿z轴正方向，自由电子向前侧面偏转，金属导体前侧面聚集了电子，后侧面感应出正电荷，金属导体前侧面电势低，后侧面电势高，故A正确；B．金属导体前后侧面间的电势差是感应电势差，则有U＝EbE为感应电场强度，所以金属导体的电阻不等于，故B错误；C．由电流的微观表达式可知，电流I＝nevS＝nevbc电子定向移动的速度大小故C错误；D．电子在做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力平衡，由平衡条件得eE＝evB导体前后侧面间的电势差U＝Eb解得故D正确。故选AD。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、①.5②.40【解析】[1]由图像可知，交变电流的周期为0.2s，则频率为[2]由图可知，电流的有效值一个周期内电阻的电热为12、①.（1）l1/l3②.（2）偏大【解析】用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的原理是折射定律，利用几何知识得到入射角的正弦和折射角的正弦，推导出折射率的表达式，即可知道所要测量的量【详解】（1）设圆的半径为R，由几何知识得入射角的正弦为：sini=sin∠AOB=；折射角的正弦为：sinr=sin∠DOC=根据折射定律（2）该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时其边界和法线不变，则入射角（玻璃砖中的角）不变，折射角（空气中的角）减小，由折射率公式可知，测得玻璃砖的折射率将偏大【点睛】本题采用单位圆法测量玻璃砖的折射率，是数学知识在物理实验中的运