2024年山西省太原市迎泽区太原实验中学高二物理第一学期期末统考模拟试题含解析

2024年山西省太原市迎泽区太原实验中学高二物理第一学期期末统考模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下面说法中正确的是()A.粒子带负电，且在A点加速度大B.粒子带正电，且在B点加速度大C.粒子在A点动能大，电势能也大D.粒子在A点动能大，电势能小2、在物理学中，常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。下列表达式属于比值定义的是（）A. B.C. D.3、如图所示是由电源、灵敏电流计、滑动变阻器和平行板电容器组成的电路，闭合开关，在下列四个过程中，为使灵敏电流计中有到电流，下列做法可行的是A.在平行板电容器中插入一块塑料板B.增大平行板电容器两极板间的距离C.滑动变阻器的滑片向右滑动D.减小平行板电容器两极板的正对面积4、下图是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是()A.a点的电势高于b点的电势B.该点电荷带正电C.a点和b点电场强度的方向相同D.a点的电场强度大于b点的电场强度5、下列能源中属于常规能源的是（）A.太阳能 B.天然气C.核能 D.地热能6、如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与x轴正方向成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为（）A.1∶ B.1∶1C.1∶2 D.2∶1二、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，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．M为磁场边界上一点有无数个带电量为q、质量为m的相同粒子（不计重力）在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的．下列说法正确的是（）A.粒子从M点进入磁场时的速率为B.粒子从M点进入磁场时的速率为C.若将磁感应强度的大小增加到，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来D.若将磁感应强度的大小增加到，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来8、如图所示的电路中,为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大),为电容器的两极板，为滑动变阻器，为定值电阻。将滑动变阻器的滑片滑到端，保持开关断开，闭合开关。将滑动变阻器的滑片滑到中央位置，闭合开关，两板间点处的带电液滴恰能保持静止，下列说法正确的是A.将滑片滑向端，该液滴向下运动B.将滑片滑向端，该液滴向上运动C.将板向上移动，该液滴向下运动，点电势降低D.将板向下移动，该液滴向上运动，点电势升高9、用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图象，由图可知（）A.电池电动势的测量值是1.40V，短路电流为0.40AB.电池内阻的测量值是3.50ΩC.电源的输出功率最大为0.49WD.电压表的示数为1.20V时电流表的示数I′为0.20A10、速度可以用光电门测量，物理兴趣小组的同学设想了一个通过测量速度来得到磁感应强度的方法。他们用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形线框cbb′c′。如图甲所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的cc′边和bb′边都处在磁极间。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）。设磁场区域在竖直方向上足够长，若测得方框下落的最大速度为vm，则下列说法正确的是A.线框切割磁感线产生的最大感应电动势为2BLvmB.线框下落速度为时所受的安培力大小为C.线框下落速度为时加速度大小为D.磁极间磁感应强度B的大小为三、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）某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为______cm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径为______

mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_________Ω12．（12分）一根电阻R=0.6Ω的导线弯成一个半径r=1m的圆形线圈,线圈质量m=1kg，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，如图所示．若线圈以初动能Ek0=5J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场0.5m时，线圈中产生的电能为E=3J．求此时线圈的运动速度的大小为______m/s，此时线圈加速度的大小为______m/s2四、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】AB．曲线运动所受合外力指向轨迹的凹侧，根据粒子的运动轨迹可知粒子带负电，根据牛顿第二定律：可知B处的电场线密集，，则，故AB错误；CD．沿电场线方向，电势降低：粒子带负电，电势能关系：粒子仅受电场力，电势能和动能相互转化，动能关系：故C错误，D正确故选D2、D【解题分析】A．公式：不是电流的定义式，I与P及U有关，不属于比值定义法，故A错误；B．电容器两端的电势差U与电荷量Q及电容器电容C有关，不属于比值定义法，故B错误；C．放入磁场中导体棒的电流与力F和磁感应强度B及有效长度L有关，故不属于比值定义法，故C错误；D．电场强度的定义式：E与F、q无关，由电场本身决定，属于比值定义法，故D正确。故选D。3、A【解题分析】根据题图可知，考查了含容电路；电路稳定时，该电路中没有电流，滑动变阻器R上没有电压．根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电容器所带电量如何变化，就能判断电路中电流的方向【题目详解】A、在平行板电容器中插入电介质，根据电容的决定式分析得知电容增大，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量增加，将要充电，电路中形成逆时针方向的充电电流，有b到a方向的电流通过电流计．故A正确；B、增大平行板电容器两极板间的距离，根据电容的决定式分析得知电容减小，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量减小，将要放电，，有a到b方向的电流通过电流计．故B错误；C、电路稳定时，该电路中没有电流，移动滑动变阻器R的滑片，电容器的电压不变，电路中仍没有电流．故C错误；D、减小平行板电容器两极板的正对面积，根据电容的决定式分析得知电容减小，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量减小，将要放电，有a到b方向的电流通过电流计．故D错误【题目点拨】当电容器保持与电源相连时，电压不变．只有电容器充电或放电时，电路中才有电路4、D【解题分析】A．根据电场线与等势线垂直，在b点所在电场线上找到与a点电势相等的，依据沿电场线电势降低，a点电势低于b点电势，故A错误；B．电场线直线点电荷，所以该点电荷带负电，故B错误；C．由题图可看出a点和b点电场强度的方向不相同，故C错误；D．电场线越密的地方电场强度越大，a点的电场强度大于b点的电场强度，故D正确。5、B【解题分析】新能源又称非常规能源．是指传统能源之外的各种能源形式．指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等．所以天然气为常规能源，选B.6、D【解题分析】画出正负电子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示由图可知，正电子圆弧轨迹对应的圆心角为120°，负电子圆弧轨迹对应的圆心角为60°，又正负电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝相同，故正负电子在磁场中运动的时间之比为2∶1。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、BD【解题分析】A、边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧长，即偏转圆半径，所以，，故A错误，B正确；C、磁感应强度增加到原来的倍，那么，偏转圆半径，所以，偏转圆直径对应的弦长为R，有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角为，所以粒子射出边界的圆弧长度变为原来，故C错误，D正确8、BD【解题分析】A．液滴静止不动，则；滑动变阻器滑向端，电阻减小，分压减小，若电容器电压减小，由可知，电容器电量减小，即电容器放电，但二极管单向导通，无法放电，故此时电容器电量不变，不变，由知，不变，故液滴不动，A错误；B．滑动变阻器滑向b端，电阻变大，分压变大，电容器电压变大，由可知，电容器电量变大，即电容器充电，二极管导通，故此时电容器电量增加，变大，由知，变大，故液滴向上运动，故选项B正确；C．板上移，增大，由知C减小，若电压不变，由知，减小，即电容器放电，但二极管单向导通，无法放电，故此时电容器电量不变，由知，电场强度不变，液滴不动，故C错误；D．板下移，减小，电压不变，由知，E变大，液滴向上运动；根据U=Ed可知C点与B板电势差变大，即C点电势升高，选项D正确；故选BD。9、CD【解题分析】A．由图示图象可知，电源U-I图象与纵轴交点坐标值为1.40V，则电源的电动势测量值为1.40V，0.40A是路端电压为1.00V时的电流，不是短路电流，故A错误；B．电源内阻等于图象斜率的绝对值，为故B错误；C．当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，为故C正确；D．当电压表示数为1.20V时，故D正确。故选CD。10、ABD【解题分析】A.方框被释放后受到重力、安培力作用，由于安培力随速度的增大而增大，由牛顿第二定律知，方框被释放后先做速度增大、加速度逐渐减小的直线运动，当加速度等于零时方框的速度达到最大，此后方框以最大速度vm匀速下落。当方框以最大速度vm匀速下落时，感应电动势最大为2BLvm，故A正确；BC.方框下落速度为时其产生的感应电动势和感应电流均为最大值的一半，由安培力公式可知，其所受安培力F'A也为最大值FA(即重力mg)的一半，由牛顿第二定律可知mg-F'A=ma，解得方框的加速度大小为a=，选项B正确，C错误；D.速度最大时，依据二力平衡条件得mg=FA，质量m=4AdL，方框所受安培力合力FA=2BIL

，方框中电流，方框切割磁感线产生的最大等效感应电动势E=2BLvm，方框电阻，联立上述各式解得磁极间磁感应强度大小，选项D正确；故选：ABD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、①.0.675②.4.700③.220【解题分析】（1）游标卡尺读数为（2）螺旋测测微器读数为（3）欧姆档为“×10”挡，故电阻为12、①.2②.2.5【解题分析】（1）由能量守恒定律得：代入数据解得：；（2）进入磁场x=0.5m时，切割磁感线的有效长度：感应电动势：E=BLv线圈受到的安培力：由牛顿第二定律得：F=ma代入数据解得