湖北省宜昌市第二中学2023-2024学年物理高二上期末考试模拟试题含解析

湖北省宜昌市第二中学2023-2024学年物理高二上期末考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、某同学将一支笔靠在一个半圆形物体上，关于笔所受弹力方向，下列示意图正确的是A. B.C. D.2、关于直流电动机，下列说法正确的是A.线圈能持续转动，是因为电刷的作用B.线圈是受到电场力的作用而持续转动C.电动机线圈的电阻足够小就能持续转动D.电动机线圈是受到磁场力的作用才发生转动3、图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法，为待测电阻．如果考虑到电表内阻对测量结果的影响，则（）A.电压表示数大于两端的实际电压，电流表示数大于通过的实际电流B.电压表示数大于两端的实际电压，电流表示数等于通过的实际电流C.电压表示数等于两端的实际电压，电流表示数大于通过的实际电流D.电压表示等于两端的实际电压，电流表示数等于通过的实际电流4、如图所示，、为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和金属棒的电阻，则流过金属棒中的电流为（）A. B.C. D.5、关于电场线和磁感线,下列说法正确的是A.电场线和磁感线都是闭合的曲线B.磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极C.电场线和磁感线都不能相交D.电场线和磁感线都是现实中存在的6、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是A.甲图：与点电荷等距的a、b两点B.乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点D.丁图：匀强电场中的a、b两点二、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、法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室——让梅里厄实验室，该实验室全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，一方面防止实验人员和其他物品受污染，同时也防止其释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，如图所示。其原理可以简化为如图所示模型：液体内含有大量正、负离子，从容器右侧流入，左侧流出，流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积，在垂直纸面向里的匀强磁场的作用下，下列说法正确的是A.所有带电粒子都受到竖直向下洛伦兹力B.稳定后测量的C.电磁流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D.废液流量8、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则（）A.Uab∶Ucd=n1∶n2B.减小负载电阻R的阻值，电流表的读数变大C.减小负载电阻R的阻值，c、d间的电压Ucd不变D.将二极管短路，变压器的输入功率变为原来的4倍9、均匀导线制成的正方形闭合线框abcd，线框的匝数为n、边长为L、总电阻为R、总质量为m，将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方某高度处，如图所示，释放线框，让线框由静止自由下落，线框平面保持与磁场垂直，cd边始终与水平的磁场边界平行，已知cd边刚进入磁场时，线框加速度大小恰好为，重力加速度为g，则线框cd边离磁场边界的高度h可能为()A. B.C. D.10、如图为演示自感现象的实验电路图，L为自感系数较大的电感线圈，A1、A2为两个相同的小灯泡，调节滑动变阻器R，使其接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等。下列说法正确的是（）A.接通开关S瞬间，A1、A2立即变亮B.接通开关S后，A1逐渐变亮，A2立即变亮C.断开开关S后，A1、A2慢慢熄灭D.断开开关S后瞬间，A2中有方向向右的电流三、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）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材A．干电池（电动势E约1．5V、内电阻r约1．0Ω）B．电流表G（满偏电流2．0mA、内阻R0＝10Ω）C．电流表A（量程0－0．6A、内阻约0．5Ω）D．滑动变阻器R1（0一20Ω，10A）E．滑动变阻器R2（0－1000Ω，10A）F．定值电阻R0（阻值990Ω）G．开关和导线若干（1）一组同学设计的实验电路如图甲所示，需要利用以上器材，正确连接好电路，进行实验测量，其中滑动变阻器选择__________（填“R1”或“R2”）（2）本实验中若将电流表G和定值电阻R0组装成电压表，则此电压表的量程为_______V（3）实验步骤如下：①利用选好的器材正确连接电路；②闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数和电流表A的示数；③多次改变滑动端P的位置，得到多组数据；④在图乙所示的坐标纸上建立、坐标系，并已标出了与测量数据对应的4个坐标点．还有一组数据如图丙中的电表所示，请读出此时电流表G的示数I1＝________mA和电流表A的示数I2＝_______mA⑤将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中，并依据所标各点在图中描绘出图线___；⑥利用所画图线求得电源的电动势E＝________V，电源的内阻r=_____Ω（结果要求保留两位小数）12．（12分）某同学为测定某柱形电子元件电阻率，先做如下测量：(1)用螺旋测微器测量它的直径，示数如图甲所示，读数为d＝____________mm；用游标为20分度的卡尺测量它的长度，示数如图乙所示，读数为L＝________________cm.(2)多用电表粗测该元件的电阻如图a所示，选用“×10”倍率的欧姆挡，测得该元件电阻为_________Ω(3)为了精确测得上述待测电阻Rx的阻值，实验室提供了如下器材：A．电流表A1(量程50mA、内阻r1＝10Ω)B．电流表A2(量程200mA、内阻r2约为2Ω)C．定值电阻R0＝30ΩD．滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)E．电源E(电动势约为4V)F．开关S、导线若干该同学设计了测量电阻Rx的一种实验电路原理图如图b所示，N处的电流表应选用____________(填器材选项前相应的英文字母)．开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片置于___________(选填“a”或者“b”)．若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx＝___________________(用题中字母表示)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、C【解析】半圆形物体对笔有支持力N1，N1垂直于物体与笔的接触面，N1的作用线通过圆心．地面对笔有垂直于地面向上的支持力N2，故ABD错误，C正确2、D【解析】A.直流电动机由于有换向器不断改变线圈电流方向，使线圈受到持续不断的磁场力作用而转动，故A错误；BD.直流电动机线圈中的电流受到磁场力作用而发生转动，故B错误，D正确；C.电动机由于持续受到磁场力作用而转动，与线圈电阻大小无关，故C错误；故选D3、B【解析】由电路图知，电流表与待测电阻串联，所以电流表的读数等于通过待测电阻的实际电流；电压表测量的是待测电阻与电流表的串联电压，所以电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压．故B项正确，ACD三项错误4、A【解析】金属棒的感应电动势为流过金属棒中的电流为所以A正确；BCD错误；故选A。5、C【解析】电场线不闭合，A错；磁感线在磁铁内部是从S极指向N极，B错；电场线和磁感线都是人们为了研究场而假想出来的一系列曲线，电场线和磁场线都不相交；D错；6、B【解析】A、甲图为正的点电荷的电场，图中、两点在同一个圆上，所以、b两点的电势相同，电场强度的大小也相同，但是场强的方向不同，故选项A错误；B、乙图为等量的异种电荷的电场，在连线的中垂线上的所有的点的电势都为零，并且场强的方向均为水平的指向负电荷，所以此时、两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，故选项B正确；C、丙图中、处于金属平板上，处在电场中的金属平板处于静电平衡状态，金属板的表面为等势面，所以、两点的电势相等；由于、两点的电场线疏密不同，所以、两点电场强度大小不相等，但电场线与等势面垂直，所以、两点的电场强度的方向相同，故选项C错误；D、丁图是匀强电场，、点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降低可知，点的电势要比点的电势高，故选项D错误二、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、BD【解析】考查电磁流量计。【详解】A．由左手定则可知，正离子洛伦兹力向下，负离子洛伦兹力向上，A错误；B．稳定后，粒子受力平衡：解得，B正确；C．电磁流量计是通过磁场对带电粒子的洛伦兹力使正负离子往上下两管壁移动，从而形成电势差，测量电势差的大小来计算流速，无法测不带电的液体流速，C错误；D．废液流量：其中，解得，D正确。故选BD。8、BC【解析】A．假设副线圈两端电压的有效值为U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有，而因二极管的单向导电性，cd间电压的有效值并不等于副线圈两端的电压有效值，所以Uab：Ucd不等于n1：n2，故A错误；B．副线圈两端的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻减小，则电流增大，副线圈的功率增大，最后使得输入功率增大，而输入电压不变，最后使得电流增大，所以电流表的示数增大，故B正确；C．cd间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以cd间的电压Ucd不会随着负载电阻变化，故C正确；D．假设副线圈两端交变电压的峰值为Um，副线圈回路的电流峰值为Im，则二极管短路前有：副线圈两端电压的有效值，由计算电阻R的电能得，求得，副线圈回路电流的有效值，由W=I2Rt计算电阻R的电能得，解得，则，二极管短路后有：cd两端电压等于副线圈两端电压，即，流经定值电阻R的电流，则，所以，由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈的相等，所以将二极管短路，变压器的输入功率变为原来的2倍，故D错误；故选BC。9、AD【解析】在磁场上方运动过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，故有，cd边刚进入磁场时受到的安培力为，根据法拉第电磁感应定律可得，根据欧姆定律可得，联立可得；若cd边刚进入磁场时的加速度大小方向向下，根据牛顿第二定律可得：，联立解得：；若cd边刚进入磁场时的加速度向上时，根据牛顿第二定律有：，联立解得；故AD正确，BC错误。10、BCD【解析】AB、电阻R不产生自感现象，接通开关S瞬间，灯A2立即正常发光。而电感L产生自感电动势，根据楞次定律得知，自感电动势阻碍电流的增大，使得电路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，A1灯逐渐变亮，即A2灯先亮，A1灯后亮。故A错误，B正确。C、闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过A2灯原来的电流立即消失，电感线圈L产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，自感电流流过两灯，两灯都熄灭。故C正确；D、电路稳定后断开开关，通过A2灯原来的电流立即消失，电感线圈L产生自感电动势，相当于电源，所以A1灯的电流的方向不变，而A2灯电流的方向与开始时相反，即断开开关S后瞬间，A2中有方向向右的电流。故D正确三、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.R1；②.2V；③.1.30；④.0.33；⑤.；⑥.1.48；⑦.0.56【解析】根据坐标系内描出的点作出图象，然后由欧姆定律求出函数表达式，根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻；从方便实验操作的角度分析答题【详解】(1)为了方便调节，滑动变阻器应选R1；(2)由串联电路关系可得：；(3)由图可知，电流表G的示数为1.30mA，电流表A的示数0.33A；(4)根据坐标系内描出的点作出图象，图象如图所示；由图1所示电路图可知，在闭合电路中：E=I1（R0+Rg）+I2r，由图象可知，联立解得：E=1.48V，r=0.56Ω【点睛】本题考查了作图象、求电源电动势与内阻、实验评价等，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法，根据电路图与欧姆定律求出图象的函数表达式是正确求出电源电动势与内阻的关键12、①.0.617(0.616～0.618均可)②.10.670③.70④.B⑤.a⑥.【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为11.7×0.01=0.117mm，所以最终读数为0.617mm，由于读数误差，所以0.616～0.618均可；[2]游标卡尺的主尺读数为106mm，游标读数为0.05×14=0.70mm，所以最终读数为106.70mm=10.670cm(2)[3]用多用表测量该元件的电阻，选用“×10”倍率的电阻档后，应先进行欧姆调零，再进行测量，由图（a）所示可知，