广西河池市2023-2024学年物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

广西河池市2023-2024学年物理高二第一学期期末考试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、霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（）A.该元件能把电学量转化为磁学量B.左表面的电势高于右表面C.如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态D.如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比2、如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场．一束带电粒子（不计重力）沿着直线通过两板间而不发生偏转，则这些粒子一定具有相同的（）A.质量 B.初速度C.电荷量 D.比荷3、如图所示，吊床用绳子拴在两棵树上等高位置，某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端绳中的拉力为F1，吊床对人的作用力为F2，则（）A.坐着比躺着时F1大 B.坐着比躺着时F1小C.坐着比躺着时F2大 D.坐着比躺着时F2小4、某交流发电机的矩形线圈共有50匝，在磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，通过线圈的磁通量随时间变化如图所示，则下述正确的是（）①产生的交变电动势按正弦规律变化②交变电动势的最大值为2000πV③交变电动势的频率为100Hz④在1s内，电流方向改变100次A.只有①正确 B.只有②③正确C.只有②④正确 D.只有③正确5、关于电流,下列各种说法中正确的是(

)A.电流的定义式I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流B.由I=nqsv可知,金属导体中自由电荷的运动速率越大,电流一定越大C.电荷定向移动的方向就是电流的方向D.因为电流有方向,所以电流是矢量6、根据电荷守恒定律，使两个相同的金属球A、B分别带+5q和-q的电荷，把它们接触后分开，则A带电量为（）A.-4q B.+2qC.+4q D.-2q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、变压器线圈中的电流越大，所用的导线应当越粗.如图所示，是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，匝数分别为和.下列说法中不正确的是（）A.，原线圈比副线圈的导线粗B.，原线圈比副线圈的导线细C.，原线圈比副线圈的导线粗D.，原线圈比副线圈的导线细8、如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒ab(电阻也不计)放在导轨上，并不导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中（）A.恒力F做的功等于电路产生的电能B.克服安培力做的功等于电路中产生的电能C.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和9、在X射线管中，由阴极发射的电子（不计初速度）被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的（）A.最短波长为 B.最长波长为C.最小频率为 D.最大频率为10、下列说法中正确的是（）A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱三、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）在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,实验室备有下列器材供选择:A．待测小灯泡“3.0V、1.5W”B．电流表(量程3A,内阻约为1)C．电流表(量程0.6A,内阻约为5)D．电压表(量程3.0V,内阻约为10k)E.电压表(量程15.0V,内阻约为50k)F.滑动变阻器(最大阻值为100,额定电流50mA)G.滑动变阻器(最大阻值为10,额定电流1.0A)H.电源(电动势为4.0V,内阻不计)I.电键及导线等(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用__________;电压表应选用__________;滑动变阻器应选用__________(只需填器材前面的字母即可)(2)请在虚线框内画出实验电路图______(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图1所示则电压值为__________V,电流值为__________A,由图2可知,小灯泡的电阻随着电压的增大而__________(增大、减小、不变).12．（12分）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图是探究过程中某次实验时装置的状态（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同A．ω和rB．ω和mC．m和rD．m和F（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系A．质量mB．半径rC．角速度ω（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______A．1:3B．3:1C．1:9D．9:1.四、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】A．霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，故A错误；B．由于元件中的载流子为带负电的电荷，则负电荷的运动方向由F到E，由左手定则可知负B．电荷向左表面偏转，则右表面的电势高，故B错误；C．如果用该元件测赤道处的磁场，由于地磁场与水平面平行，因此如果霍尔元件的平面保持水平，则无电压产生，故C错误；D．根据得由电流微观定义式（n是单位体积内的导电粒子数，q是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度）整理得联立解得可知保持电流不变，则左右表面的电势差与磁感应强度成正比，故D正确。故选D。2、B【解析】一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转，知粒子受电场力和洛伦兹力平衡，有：，因为与是确定的，所以，知粒子的速度相同，所以B正确的，A，C，D错误．故选B【点睛】解决本题的关键知道速度选择器选择粒子，通过平衡知，选择的粒子与粒子的电量、电性无关3、A【解析】AB．两根绳子拉力合力与重力大小相等，方向相反，坐着与躺着时相比，两根绳子的夹角较大，当合力一定时，夹角越小，分力越小，说明坐着比躺着时F1大，故A正确，B错误；CD．吊床对人的作用力为F2，大小与重力相等，方向竖直向上，坐着与躺着时F2等大，故CD都错误。选择A。4、C【解析】交变电流产生过程中，线圈在中性面上时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小，线圈与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为大；结合Φ-t图象分析答题【详解】①t=0时刻磁通量为0，则此时线圈与B平行，则交变电流按余弦规律变化，则①错误；②Em=NBSω=NBS•=50×0.4×=2000π(V)，则②正确；③由图知周期为T=0.02，则f=1/T=50Hz，则③错误；④一个周期电流方向改变2次，则1s内改变100次，则④错误，故C正确，ABD错误；故选C5、A【解析】A、电流的定义式I=q/t采用的是比值定义法，具有比值定义法的共性是普遍适用，适用于任何电荷的定向移动形成的电流；故A正确.B、由I=nqsv可知，电流的大小跟导体的材料(决定n)，导体的横截面积(s)和电荷定向移动的速率(v)共同决定；故B错误.C、物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的反方向是电流的方向；故C错误.D、电流有大小和方向，但方向是指沿着电荷运动的直线上，不同于矢量的方向；故电流是标量；故D错误.故选A.6、B【解析】根据两个相同的带点金属球接触再分开后带电的原则是先中和再平分可知：接触分开后A的带电量为：，故选项B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、ACD【解析】由于是降压变压器，所以原线圈匝数要比副线圈匝数多，即，故C、D错误；输入功率等于输出功率，所以副线圈中的电流大于原线圈中的电流，则较粗导线的线圈应该作为副线圈，故A错误，B正确.本题选不正确的，故选A、C、D.8、BD【解析】导体棒在恒力作用下沿粗糙导轨做切割磁感线，产生感应电动势，出现感应电流，棒又受到安培力．因此棒做加速度减小的加速运动，最终达到匀速直线运动状态，根据功能关系进行判断【详解】AB．由功能关系可得，克服安培力做功等于电路中产生的电能，即：Wf=W电故A错误，B正确CD．定理可得：恒力、安培力与摩擦力的合力做的功等于棒获得的动能，即：WF-Wf-W安=Ek则恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和WF-Wf=W电+Ek故C错误，D正确；故选BD【点睛】由功能关系可知：合力做功等于物体动能的变化，而安培力做功等于电路中消耗的电能，摩擦力做功则产生内能9、AD【解析】AB．根据光子的能量知光子的能量越大，光的波长越短，而能量最大的光子的能量为该X射线管发出的X光的最短波长为则故A正确，B错误；CD．光子的能量越大，光子的频率越大，则X光的最大频率故C错误，D正确。故选AD。10、AC【解析】AB．电荷在电场中一定受到电场力的作用，故电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零，A正确；B．通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，但该处的磁感应强度不为零，B错误；CD．对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确，D错误。故选AC。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.（1）C②.D③.G④.（2）如图；⑤.（3）1.80V，⑥.0.33A；⑦.增大；【解析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图（3）根据电表指针示数，求出此时灯泡的电压和电流．I-U图像斜率的倒数等于电阻，由此可判断小灯泡的电阻随着电压的变化规律；【详解】（1）灯泡额定电压为3V，电压表应选D，灯泡额定电流为I=1.5/3=0.5A，电流表应选C，为方便实验操作应选滑动变阻器G（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻为：R=3/0.5=6Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示（3）电流表、电压表的示数如图所示，则电压值为1.80V，电流值为0.33A，I-U图像斜率的倒数等于电阻，则由图2可知，小灯泡的电阻随着电压的增大而增大；【点睛】滑动变阻器的分压限流接法，安培表内外接法，仪器的选择是电学实验考查的重点，同时要学会根据图线进行数据处理12、①.A②.C③.B【解析】（1）[1]．在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选A（2）[2]．两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系，故选C（3）[3]．根据F=mω2r，两球的向心力之比为1：9