山东省蒙阴县第一中学2023年物理高二上期末考试模拟试题含解析

山东省蒙阴县第一中学2023年物理高二上期末考试模拟试题考生须知：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、如图所示,在匀强磁场区域的上方有一半径为r、质量为m的导体圆环,将圆环由静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等.已知圆环的电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为,则()A.圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为mgrB.圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动C.圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为D.圆环进入磁场的过程中,圆环中的电流为顺时针2、1797年至1798年，英国物理学家卡文迪许完成了一项伟大的实验——在实验室中完成了测量两个物体之间万有引力的实验，他把这项实验说成是“称地球的重量”（严格地说应是“测量地球的质量”），在这个实验中首次测量出了A.地球表面附近的重力加速度B.月球的公转周期C.月球的质量D.引力常量3、做平抛运动的物体的落地点与抛出点间水平距离的决定因素是（）A.物体下落的高度和初速度 B.物体下落的高度C.物体的初速度 D.物体的质量和初速度4、如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场中的磁感应强度．它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为l，处于匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直．当线圈中通过逆时针方向电流I时，调节砝码使两臂达到平衡．下列说法中正确的是()A.线圈只有bc边受到安培力B.线圈受到的磁场对它的力方向水平指向纸内C.若电流大小不变而方向反向，线圈仍保持平衡状态D.若发现左盘向上翘起，则增大线圈中的电流可使天平恢复平衡5、如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是A.B.C.D.6、下列器件属于变压器的是()A. B.C. 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、一只标有“220V、60W”的白炽灯泡，加上电压U由零逐渐增大到220V。在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示。在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是（）A.B.C.D.8、如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成若线框的总电阻为R，则下列说法正确的是A.线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DABCB.AC刚进入磁场时线框中感应电流C.AC刚进入磁场时线框所受安培力为D.此时CD两端的电压为9、如图所示，一对水平放置的平行金属板通过开关S与电源相连接，一个带电微粒从金属板正上方的O点释放后，自由落下，通过上金属板上的小孔，进入两个平行金属板间，到达P点后返回，若将上金属板向上移到虚线处再从O点释放带电微粒，则有（）A.若保持开关闭合状态移动上金属板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回B.若保持开关闭合状态移动上金属板，带电微粒落下后，尚未到达P点就返回C.若将开关断开后移动上金属板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回D.若将开关断开后向下移动下金属板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回10、如图所示,水平放置的两块平行金属板,充电后与电源断开.金属板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感应强度为的匀强磁场.一质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力及空气阻力),以水平速度射入场区,恰好做匀速直线运动.则(

).A.粒子一定带正电B.若仅将板间距离变为原来的2倍,粒子运动轨迹偏向下极板C.若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍,粒子仍将做匀速直线运动D.若撤去电场,粒子在板间运动的最长时间可能是三、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）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d=_______mm．另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L=_____cm12．（12分）某同学利用如图甲电路测量干电池的电动势E和内阻r(1)为了较准确的测量，请根据图甲电路图将图乙实物图补充完整_____；(2)用选定器材测干电池的电动势E和内阻r，根据图甲实验电路测得多组U、R数据，请根据数据在图丙作出图象_____；(3)根据图象求得E=______V，r=______Ω；(4)利用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值相比有偏差，其原因是______________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L14．（16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15．（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、C【解析】分析清楚圆环进入磁场的过程，根据楞次定律判断感应电流的方向；根据线圆环进入与离开磁场的速度判断线框的运动性质；根据求电荷量;根据动能定理求出圆环的下边刚进入磁场到上边刚进入磁场这段过程中克服安培力做的功，即可知道线框的电阻产生的热量.【详解】A、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，根据动能定理得：mg2r-W=0，所以W=2mgr,故通过电阻的热量为2mgr;故A错误.B、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，该过程感应电流不同，安培力不同，故线圈不可能匀速；故B错误.C、根据电量公式，得；故C正确.D、圆环进入磁场的过程中，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外，由楞次定律判断感应电流为逆时针方向，故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键是恰当地选择研究过程，根据动能定理求出克服安培力所做的功，以及根据动力学分析出线框的运动情况.2、D【解析】英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能“称地球的重量”的人；【详解】1797年至1798年，英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，根据万有引力等于重力，有：，则地球的质量，由于地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量，因此卡文迪许被人们称为能“称地球的重量”的人，故选项D正确，ABC错误【点睛】解决本题的关键掌握万有引力等于重力，以及知道卡文迪许测量出了万有引力常量即可3、A【解析】平抛运动可分解为水平向上的匀速直线运动和竖直向上的自由落体运动，二者具有同时性，根据位移时间公式列式分析【详解】平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动，由h=gt2得：t=，则水平距离x=v0t=v0，则物体的落地点与抛出点间水平距离的决定因素是物体下落的高度h和初速度v0，故选A.4、D【解析】A.磁场对电流有力的作用，线圈有bc边、ab边、cd边受到安培力，故A错误；B.ab边、cd边受到安培力大小相等，方向相反，bc边受到安培力竖直向上，故有线圈受到的磁场对它的力方向竖直向上，B错误；C.若电流大小不变而方向反向，bc边受到安培力竖直向下，线圈不会保持平衡状态，故C错误；D.若发现左盘向上翘起，要使天平恢复平衡，则减小右盘向下的力或增大右盘向上的力，增大线圈中的电流，会增大线圈中向上的安培力，故D正确；故选D5、C【解析】小球能处于静止状态，必然受合力为零，由图象知小球受重力、绳的拉力和库仑力，这三个力组成封闭三角形时合力为零，或者三力在同一直线上时合力为零，由图象知只有C正确。故选C。6、D【解析】A、A是可变电容器，不是变压器，故A错误；B、B是电动机，不是变压器，故B错误；C、C是真空冶炼炉，不是变压器，故C错误；D、D是变压器，故D正确。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、ACD【解析】灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下温度不同，其电阻也不同，随温度的升高电阻增大，图像斜率变大。A．图像与分析不符，故A错误，符合题意；B．图像与分析相符，故B正确，不符合题意；C．图像与分析不符，故C错误，符合题意；D．图像与分析不符，故D错误，符合题意。故选：ACD。8、AC【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向，由求出电路中的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流；将AD边与CD边受到的安培力进行矢量合成，求出线框受到的安培力；CD两端的电压是外电压，根据欧姆定律求解.【详解】A、线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，则感应电流的方向为DABC方向;故A正确.B、AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，有效切割长度为a，所以产生的感应电动势为，则线框中感应电流为故B错误.C、AC刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是：，且AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即为：故C正确；D、CD两端的电压是外电压,为;故D错误.故选AC.【点睛】解决本题时要知道安培力是联系电磁感应与力学知识的桥梁，要熟练地由法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力表达式；要注意线框所受安培力是各边所受安培力的合力.9、BD【解析】AB．未移动上金属极板时，微粒到达P点返回，故微粒在P点的动能为0，故微粒从O点到P点过程中重力势能的减小量等于电势能的增加量；保持开关闭合状态，两极板间电势差不变，移动上金属板到虚线位置，那么板间距变大，场强变小，故P到下极板的电势差减小，上极板到P的电势差增大；那么，微粒从O到P的重力势能减小量保持不变，但电势能的增加量变大，则微粒将不能到达P点，所以微粒尚未到达P点就返回，故A错误，B正确；CD．若将开关断开，则两极板所带电荷量保持不变，根据又联立可得故极板间场强E保持不变。若移动上金属板到虚线位置，上极板到P的距离增大，故上极板到P的电势差增大，那么，微粒尚未到达P点就返回；若向下移动下金属板，上极板到P的距离不变，故上极板到P的电势差保持不变，那么，微粒仍到达P点就返回。故C错误，D正确。故选BD。10、CD【解析】粒子无论带何种电荷，电场力与洛伦兹力大小都相等，且Eq=qvB，故A错误；当将板间距离变为原来的2倍，场强变小，Eq＜qvB

粒子运动轨迹偏向极板；当粒子为正电荷时，偏向上极板；当粒子为负电荷时，偏向下极板，故B错误；据Eq=qvB

可知，将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，二力依然平衡，所以粒子仍做匀速直线运动，故C正确当撤去电场，粒子可能在极板间做半圆周运动再出磁场，据在磁场的圆周运动的周期T=，粒子在板间运动的最长时间可能是，故D正确．故选CD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、①.3.205（3.203-3.207）②.5.015【解析】[1]由图所示螺旋测微器可知，螺旋测微器的固定刻度示数是3mm，可动刻度示数是，螺旋测微器的示数是：[2]由图所示游标卡尺可知，主尺示数是5cm，游标尺示数是3×0.05mm=0.15mm=0.015cm，则游标卡尺的示数是：12、①.②.③.1.45（1.42~1.46均正确）④.0.42（0.4~0.5均正确）⑤.电压表内阻不是无穷大【解析】(1)[1]由电路图连接实物图如图：(2)[2]据所给数据画图如图(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律有：解得：则有：可得：(4)[5]由于电压表的分流会引起