福建省莆田市第二十四中学2023-2024学年物理高二第一学期期末调研模拟试题含解析

福建省莆田市第二十四中学2023-2024学年物理高二第一学期期末调研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，当导线ab在外力作用下沿导轨向右运动时，流过R的电流方向是（）A.由d→e B.由e→dC.无感应电流 D.无法确定2、某同学在研究通电导线在磁场中受力时，先将同一个电流元（IL），垂直磁场放在A、B、C三个位置；然后在B点，垂直磁场放入不同的电流元（分别为IL、2I·L、I·2L），观察所受安培力大小，如图所示。由此实验和数据，能得到的结论是（）A.同一电流元在磁场的不同点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值相同B.不同电流元在磁场的同一点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值不同C.磁感应强度大小与安培力大小成正比，与电流元（IL）成反比D.安培力与电流元的比值是反映磁场自身性质的物理量，与电流元无关3、一带电粒子射入固定在O点的点电荷产生的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，其中判断错误的是：()A.此粒子一定受到静电排斥力的作用；B.粒子在b点电势能一定大于在a点的电势能；C.粒子在b点的速度一定大于在a点的速度；D.粒子在a点和c点的加速度大小一定不相等4、下列各图中，线圈中能产生感应电流的是（）A. B.C. D.5、如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向．（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（）A.小球带负电B.当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变大C.当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D.当滑动头从a向b滑动时，电源的总功率一定变小.6、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图所示）。则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B.卫星在轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度C.卫星在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度二、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、空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L．一正方形导体框边长也为L，开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图所示．由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场．若导体框中的感应电流为，两点间的电压为，感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，、随时间的变化规律正确的是（）A. B.C. D.8、质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）A.BC.D.9、如图所示，20匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积S=1m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为5A，下列说法正确的是（）A.图示位置穿过线框的磁通量为零B.图示位置通过线框的磁通量变化率最大C.变压器原、副线圈匝数之比为100︰11D.允许变压器输出的最大功率为10kW10、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是（）A.若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势B.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势C.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直D.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平三、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）如图为某同学验证楞次定律的实验，在水平面固定一“U”形铝框架，框架上置一铝杆ab，不计摩擦，将条形磁铁放在框架正上方，当将磁铁做如下运动时，判断杆ab的运动方向：(1)将磁铁竖直向上运动时，杆ab将向_________运动。(2)将磁铁竖直向下运动时，杆ab将向_________运动(3)将磁铁水平向右运动时，杆ab将向_________运动。（填“左”或“右”）12．（12分）欲测量G表的内阻和一个电源的电动势E内阻要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的待测元件及提供的其他实验器材有：A、待测电源E：电动势约，内阻在间B、待测G表：量程，内阻在间C、电流表A：量程2A，内阻约D、电压表V：量程300mV，内阻约E、定值电阻：；F、滑动变阻器：最大阻值，额定电流1AG、电阻箱：H、开关S一个，导线若干（1）小亮先利用伏安法测量G表内阻①图甲是小亮设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是______；填元件序号字母②说明实验所要测量的物理量______；③写出G表内阻的计算表达式______（2）测出后，小聪把G表和电阻箱串联、并将接入电路的阻值调到，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r①请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图，（）②若利用测量的数据，作出的G表示与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动势______V，内阻______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、A【解析】由右手定则可知，ab向右运动时产生的感应电流由b→a，故流过R的电流方向是由d→e，A正确。故选A。2、D【解析】A．对比、、三点可知，同一电流元在磁场的不同点，所受安培力大小不同，所以安培力与电流元的比值不同，A错误；BCD．对比在点放置不同的电流元的受力情况可知，不同电流元在磁场的同一点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值相同，说明安培力与电流元的比值（即磁感应强度）是反映磁场自身性质的物理量，与电流元无关，BC错误，D正确。故选D。3、C【解析】电场线与等势面垂直．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，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加；【详解】A、曲线运动的合力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，故A正确；B、粒子由a到b，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，所以b点的电势能一定大于在a点的电势能，故B正确；C、根据动能定理，粒子由a到b，电场力做负功，动能减少，故粒子在b点的速度一定小于在a点的速度，故C错误；D、c点和a点在不同一个等势面上，由于C点靠近在O点的点电荷，电场线密集，故C点电场强度大，电场力大，故粒子在C点的加速度大，故D正确；错误的故选C【点睛】关键要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路4、C【解析】AB．产生感应电流的条件有两个，一是闭合回路，二是穿过闭合回路的磁通量发生变化，AB选项中闭合线框中的磁通量未改变，所以不会产生感应电流，故AB错误；C．闭合线框中磁通量发生改变，可以产生感应电流，故C正确；D．线框不闭合，不可以产生感应电流，故D错误。故选C。5、C【解析】A．由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电，故A错误；B．滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压变小，电容器电压变小，细线偏角变小，故B错误；C．滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下，故C正确；D．在滑片由a向b滑动时，滑动变阻器接入电阻减小；总电阻减小，总电流增大，则可知，总功率增大，故D错误。故选C。6、D【解析】AB．卫星绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有可得，则知，卫星的轨道半径越大，角速度和线速度越小，所以卫星在轨道3上的角速度和线速度均比在轨道1上的小，故AB错误；CD．根据牛顿第二定律得得则知卫星经过同一点时加速度一定，则卫星在轨道1上经过点时的加速度等于它在轨道2上经过点时的加速度，卫星在轨道2上经过点时的加速度等于它在轨道3上经过点时的加速度，故D正确，C错误。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、AD【解析】在ab边到e点的过程中，ab边切割磁感线的有效长度减小，则产生的感应电动势逐渐减小，感应电流逐渐减小，且感应电流沿逆时针方向，为正．A．b两点的电压为为负值，大小为电动势的且均匀减小；ab边越过e点后，在cd边接触磁场之前，线框中磁通量不变，则没有感应电动势和感应电流，之后，cd边切割磁感线，产生顺时针方向的感应电流，并逐渐减小，仍为负值，大小为电动势的且均匀减小，故AD正确，BC错误8、AB【解析】A．杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力。故A正确。B．杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力。故B正确。C．杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故C错误。D．杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故D错误。故选AB.9、CD【解析】AB．由图可知，线圈与磁场垂直，故图示位置穿过线框的磁通量最大，感应电动势最小为零，即图示位置通过线框的磁通量变化率最小，故AB错误；C．电动势的最大值为则交流电压的有效值为则原副线圈的匝数比为故C正确；D．因为保险丝的最大电流为5A，则最大功率为故D正确。故选CD。10、AC【解析】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，确定电子的偏转方向，从而确定侧面电势的高低．测量地磁场强弱时，让地磁场垂直通过元件的工作面，通过地磁场的方向确定工作面的位置解：A、若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向C侧面偏，则D侧面的电势高于C侧面的电势．故A正确，B错误C、地球赤道上方的地磁场方向水平，在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直．故C正确，D错误故选AC【点评】解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡三、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.右②.左③.右【解析】(1)[1]由“增缩减扩”可知，磁铁竖直向上运动时，回路磁通量变小时，杆将向右移动；(2)[2]由“增缩减扩”可知，将磁铁竖直向下运动时，回路磁通量变大时，杆将向左移动；(3)[3]由“增缩减扩”可知，将磁铁水平向右运动时，回路磁通量变小时，杆将向右移动。12、①.E②.G表示数I，V表示数U③.④.电路图见解析⑤.⑥.【解析】（1）[1]．G表本身可以测量通过的电流，但由题意可知，G表内阻较小，无法直接用电压表进行测量，故应与E：定值电阻R0串联后再与电压表并联；[2][3]．同时由于两表量程偏低，且滑动变阻器阻值偏小，为了安全，采用滑动变阻器分压接法；故原理图如甲图所示；为了更好地保护电路，也可以与电阻箱串联后给G供电；故电路图可以是甲图中的任一个；由欧姆定律可知解得：则要测量的量是：G表示数I，V表示数U；（2）①[4]．将G表与电阻箱串联后，可以充当电压表使用，则其应并联在电源两端，滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验，实物电路图如图所示：②[5][6]．电源的路端电