2024学年江西省吉安市四校物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

2024学年江西省吉安市四校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、下列物理量为标量的是（）A.平均速度 B.加速度C.位移 D.功2、如图所示，一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A.S增大，l变长B.S减小，l变短C.S增大，l变短D.S减小，l变长3、空间中存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面的磁场（图中未画出），一带电小球在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b，不计空气阻力，则下列说法不正确的是A.小球带正电B.磁场方向垂直纸面向外C.小球在从a点运动到b点的过程中，电势能增加D.运动过程突然将磁场反向，小球仍能做匀速圆周运动4、用两根绝缘细线把两个完全相同的圆形导线环悬挂起来，让二者等高平行放置，如图所示．当两导线环中通入方向相同的电流I1、I2时，则有()A.两导线环相互吸引B.两导线环相互排斥C.两导线环间无相互作用力D两导线环先吸引后排斥5、如图所示，在三角形区域ACD内有一垂直纸面向里的匀强磁场．在纸面内一束电子以不同大小的速度从A点沿同一方向射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是A.从CD边出射的电子，在磁场中运动时间都相等B.从AC边出射的电子，在磁场中运动时间都相等C.从AC边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越小D.从CD边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越大6、蜘蛛捕食是依靠昆虫落在丝网上引起的振动准确判断昆虫的方位。已知丝网固有频率，某昆虫掉落在丝网上挣扎时振动频率为，则该昆虫落在丝网上时（）A.增大，则丝网振幅增大 B.减小，则丝网振幅减小C.昆虫引起丝网振动频率为 D.丝网和昆虫挣扎振动周期相同二、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、如图所示，粒子源S能在图示纸面内的360°范围内发射速率相同、质量为m、电量为+q的同种粒子（重力不计），MN是足够大的竖直挡板，S到挡板的距离为L，挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则下列说法正确的是（）A.S发射的粒子速率至少为，才能有粒子到达挡板B.若S发射的粒子速率为，则挡板能被粒子击中部分的长度为2LC.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是D.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是8、圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是A.a粒子速率最大Bc粒子速率最大C.a粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc9、如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m，速率为的粒子从A点垂直磁场方向沿AB进入磁场区域，不计粒子重力，粒子离开磁场时的速度方向与AC平行，则（）A.粒子带负电B.粒子做圆周运动的半径为C.粒子的电量为D.粒子在磁场中运动的时间为10、如图所示，有一个磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，一半径为r金属圆环放置在磁场中，金属圆环所在的平面与磁场垂直．金属杆Oa一端在O，另一端a搁在环上金属杆Oa可绕环的圆心O旋转，另一金属杆Ob一端固定在O点，另一端b固定在环上，．已知Oa杆以角速度ω匀速旋转，所有接触点接触良好，Ob不影响Oa的转动，则下列说法正确的是（）A.流过Oa的电流方向为O指向aB.流过Oa的电流方向为a指向OC.Oa旋转时产生的感应电动势的大小为Bωr2D.Oa旋转时产生的感应电动势的大小为Bωr2三、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）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图1所示．供选择的仪器如下：①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω），②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω），③定值电阻R1（300Ω），④定值电阻R2（10Ω），⑤滑动变阻器R3（0～10Ω），⑥滑动变阻器R4（0～20Ω），⑦干电池（1.5V），⑧电键S及导线若干（1）定值电阻应选______，滑动变阻器应选______．（在空格内填写序号）（2）补全实验步骤：①按电路图连接电路，并将滑动触头移至最左端；②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③______；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示（3）根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式r1=______12．（12分）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持______不变，用钩码所受的重力作为______，用DIS测小车的加速度；(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线（如图所示）。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是______；A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大四、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、D【解题分析】ABC．平均速度、加速度、位移都是有方向的物理量，是矢量，故ABC错误；D．功只有大小，没有方向，是标量，故D正确。故选D。2、D【解题分析】当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方法进行阻碍，故D正确3、B【解题分析】A．小球在竖直平面内做匀速圆周运动，受到重力、电场力和洛伦兹力，电场力与重力平衡，则知小球带正电，故A正确；B．电小球在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，故B错误；C．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C正确；D．运动过程突然将磁场反向，重力与电场力仍平衡，洛伦兹力反向，带电小球仍做匀速圆周运动，故D正确。故选B。4、A【解题分析】根据平行的通电直导线，当通入方向相同的电流时，相互吸引，当通入方向相反的电流时，相互排斥，可把两导线环分割成很短很短的无数段，对照平行通电直导线进行理解即可；【题目详解】根据左手定则合右手定则可知：平行的通电直导线，当通入方向相同的电流时，相互吸引，当通入方向相反的电流时，相互排斥；可把两导线环分割成很短很短的无数段，则平行靠近的两端可看做通电直导线的情况，当通入方向相同的电流时，相互吸引，故A正确，BCD错误【题目点拨】考查了左手定则判断安培力的方向，右手定则判断磁场方法，得出通电导线间的相互作用，注意结论的应用：同向电流相吸，异向电流相斥5、B【解题分析】AB、如图所示，过入射点A过入射速度v的垂线AE，电子入射速度不同，但它在磁场中做圆周运动的圆心均集中在直线AE上，利用“放缩圆法”可知，能从AC边射出的电子的最大轨迹，刚好和CD边相切于F点．结合运动轨迹图和几何关系可知，所有能从AC边出射的电子，轨迹对应的圆心角相同，故时间相同，则A错误，B正确；CD、由图可知，从AC边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越大；从CD边出射的电子距C点距离越近，其轨道半径越小．故CD错误；故选B6、D【解题分析】昆虫落在丝网上时，丝网做受迫振动，则丝网和昆虫挣扎振动周期及频率相同，即频率均为，周期均为；因不知道与的大小关系，则不能判断丝网振幅的变化.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、AC【解题分析】A.板上的点到S的距离最小为L，要保证有粒子打在板上，粒子做圆周运动的最小半径：r洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，解得粒子最小速度：v故A项符合题意.B.伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，由题意可知：v，解得：r＝L由几何知识得：ACL，当粒子向右水平射出时，刚好能打在档板上如图B点，则：BC＝r＝L，被粒子击中的部分长度为：AB＝AC+BC＝（1）L；故B项不合题意.CD.根据B项分析可知粒子做圆周运动的轨道半径：r＝L，粒子到达挡板的最短距离为L，此时所对圆心角最小，所用时间最短，由几何关系得：解得：θ＝60°粒子在磁场中做圆周运动的周期：T，粒子在磁场中运动的最短时间：tTT，故C项符合题意正确,D项不合题意.8、BC【解题分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得：AB．由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，由图示可知，a粒子的轨道半径最小，粒子c的轨道半径最大，则a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A错误，B正确；CD．粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子在磁场中的运动时间三粒子运动周期相同，由图示可知，a在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，故C正确，D错误9、AB【解题分析】A．由题意可知，粒子离开磁场时的速度方向与平行，则粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力垂直于向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A正确；B．粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：解得：故B正确；C．洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：故C错误；D．粒子转过圆心角：粒子做圆周运动的周期：粒子在磁场中的运动时间：故D错误；故选AB。10、AD【解题分析】oa杆以角速度匀速旋转，切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，其余部分为外电路．当oa转到最高点时，外电路总电阻最大，通过oa的电流最小；当oa与ob重合时，环的电阻为0，外电路总电阻最小，通过oa的电流最大．根据E=BLv和欧姆定律求解，其中v是速度的平均值【题目详解】A、B项：根据右手定则可知，流过oa电流方向为由o指向a，故A正确，B错误；C、D项：oa杆切割磁感线产生感应电动势为E=，故C错误，D正确故选AD【题目点拨】本题一要会求解感应电动势，由于oa杆上各点切割速度不同，要用平均速度求解；二要知道最大值与最小值的条件，运用欧姆定律求解三、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、①.③②.⑥③.多次移动滑动触头，记录相应的，读数④.【解题分析】(1)器材选择：定值电阻要和待测电流表内阻接近，因为电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍；滑动变阻器的电阻不要太大．故定值电阻选③，滑动变阻器选⑥(2)补充实验步骤:③多次移动滑动触头，记录相应的，读数(3)根据并联分流公式，又，解得，式中r1即rG1【题目点拨】本题考查测量实际电流表G1内阻r1的实验器材选择，实验原理（并联分流）等．对于变阻器分压式接法，操作时要注意：开关闭合前，变阻器输出电压要最小12、①.小车的总质量②.小车所受外力③.C【解题分析】(1)[1][2]探究加速度与力的关系，应保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合外力(2)[3]本实验要探索“加速度和力关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受合外力；由于OA段a－F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得mg=Ma得a==而