安徽省巢湖第一中学2024年高二物理第一学期期末经典模拟试题含解析

安徽省巢湖第一中学2024年高二物理第一学期期末经典模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、两个相同的金属球（视为质点），分别带有+4Q和﹣2Q的电荷量，两球相隔一定距离时，相互作用力的大小为F，若把它接触后再放回原处，两球相互作用力的大小变为（）A. B.C. D.2、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度与D形盒的尺寸有关D.加速电场方向需要做周期性的变化3、图甲为某电源的图线，图乙为某小灯泡的图线，则下列说法中正确的是（）A.电源的内阻为B.小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C.把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为D.把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为4、如图所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电的静止小球,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,该磁场随时间一直均匀增强,则小球将A.沿顺时针方向做匀速圆周运动 B.沿逆时针方向做匀速圆周运动C.沿顺时针方向做加速圆周运动 D.沿逆时针方向做加速圆周运动5、如图所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ，导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I，空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现缓慢增大θ(0<θ<90°)，若电流I不变，且ab始终静止在斜面上(不考老磁场变化产生的影响)，下列说法正确的是A.B应缓慢减小B.B应缓慢增大C.B应先增大后减小D.B应先减小后增大6、在地面附近有一高速飞行的宇宙飞行器，地面上的人和宇宙飞行器中的宇航员观察到的现象，正确的是A.地面上的人观察到宇宙飞行器变短了B.地面上的人观察到宇宙飞行器变长了C.宇航员观察到宇宙飞行器内的时钟变慢了D.宇航员观察到宇宙飞行器内的时钟变快了二、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，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，以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁场中运动时间最短D.它们做圆周运动的周期相同8、如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知，滑动变阻器的最大阻值为2r．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）A.电路中的电流变大B.电源的输出功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小9、如图所示，为一款手机电池的背面印有的一些符号和简单说明，下列说法正确的是（）A.该电池的容量为1800mAhB.该电池电动势为3.6VC.该电池在正常工作时的额定电流为500mAD.若电池以10mA的电流工作，可用50小时10、关于磁感线，下列说法正确的是（）A.磁感线总是从N极出发，到S极结束B.磁感线是闭合的C.磁感线越密的地方，磁场越强，反之，磁场越弱D.磁感线不相交三、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）为研究某一蓄电池组，某兴趣小组将一块旧的电池组充满电，准备利用下列器材测量电池组的电动势和内电阻A.待测电池组，电动势约为4V，内阻约几欧姆B.直流电压表、（量程均可满足要求，均可视为理想电表）C.定值电阻（未知）D.滑动变阻器R，最大阻值（已知）E.导线和开关（1）现利用以上器材，设计一个电路如图甲所示，完成对待测电池组的电动势和内阻的测量（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值，再闭合开关，电压表和的读数分别为、，则=_______（用、、表示）（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表和多组数据、，描绘出图象（横轴为），图线斜率绝对值为k，与横轴的截距值为a，则电池组的电动势E=____，内阻r=____（用k、a、表示）（4）经测量得到该电池组的电动势为E=4.0V，内阻r=1Ω，现用该电池组与定值电阻串联，然后与两个相同的灯泡构成如图乙所示的电路，灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，则每个灯泡的实际功率约为______W（结果保留两位小数）12．（12分）如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示。杆的质量m=______kg，杆的加速度a=_________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）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，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）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、C【解题分析】两电荷间存在库仑力，其大小可由库仑定律求出，当两电荷相互接触后再放回原处，电荷量相互中和后平分，所以库仑力的变化是由电荷量变化导致的；【题目详解】由库仑定律可得：，两相同金属小球带异种电荷时，开始时的库仑力：两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量都是：，库仑力为：，所以库仑力是原来的，故C正确，ABD错误【题目点拨】本题考查库仑定律的同时，利用了控制变量法，当控制距离不变时，去改变电荷量，从而确定库仑力的变化，当然也可控制电荷量不变，去改变间距，从而得出库仑力的变化2、C【解题分析】由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝mv－mv可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，C正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，故D错误3、C【解题分析】A．根据闭合电路欧姆定律变形可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据甲图电动势为内阻为A错误；B．根据乙图可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，B错误；CD．把电源和小灯泡组成闭合回路，将在乙中作该电源对应的U-I图象，如图所示两曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数：，所以，小灯泡的功率为：回路中的总功率为C正确，D错误。故选C。4、C【解题分析】变化的磁场产生感生电场，由楞次定律判断出感生电场方向，然后判断带电小球受到的电场力方向，判断小球的运动性质，即可求解【题目详解】磁感应强度竖直向下，B随时间增大，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿逆时针方向；小球带负电，小球所受电场力沿顺时针方向，即沿顺时针方向加速运动故选C【题目点拨】本题考查了楞次定律的应用，由楞次定律判断出感生电场的方向，是正确解题的前提与关键；根据感生电场方向判断出带电小球受力方向，即可正确解题5、B【解题分析】如图作出右侧侧视图，则可知，金属棒受重力、支持力及向右的安培力的作用；增大角度，则支持力的方向将向左旋转，要使棒仍然平衡，则支持力与安培力的合力一直等于重力，则由图可知，安培力必须增大，故磁感应强度应增大，B正确【题目点拨】本题结合安培力考查共点力平衡中的动态平衡，要掌握相应的图解法的应用，明确角度变化时支持力与安培力的合力不变，作出动态变化图即可求解6、A【解题分析】由相对论效应分析宇宙飞行器的时间和长度变化；当人和宇宙飞行器之间有相对运动时，人观察到的火箭长度会变短，时间会变慢【题目详解】根据爱因斯坦相对论可知，地面上的人观察到宇宙飞行器变短了，宇宙飞行器上的时间进程变慢了．故A正确，B错误．宇宙飞行器上的人与宇宙飞行器之间没有相对运动，所以此人观察到宇宙飞行器中的时钟无变化，故CD错误．故选A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、BCD【解题分析】AB．粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动。则有，得：，可知当三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子的轨迹半径最小，则其速率最小，动能最小，c粒子的轨迹半径最大，速率最大，则c粒子动能最大；故A错误，B正确；D．粒子圆周运动的周期为，m、q相同，则三个带电粒子做圆周运动的周期T相同，故D正确；C．粒子在磁场中运动的时间，θ是轨迹所对应的圆心角，而轨迹对应的圆心角等于粒子速度的偏向角，由图知a在磁场中运动的偏转角最大，轨迹对应的圆心角最大，运动的时间最长，c在磁场中运动的偏转角最小，轨迹对应的圆心角最小，运动的时间最短，故D正确。故选BCD。8、AC【解题分析】A．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，故A正确，符合题意；B．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，由题意可知，，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻从3r减小到r，由于整个过程中，外电阻一直大于电源内阻，随外电阻阻值的减小，电源的输出功率不断增大，故B错误，不符合题意；C．把R0与电源组成整体看做等效电源，电源内电阻变为2r，滑动变阻器消耗的功率可看成电源的输出功率，随着外电阻从2r减到0的过程中，输出功率减小，故C正确，符合题意；D．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，根据，R0不变，定值电阻R0上消耗的功率变大．故D错误，不符合题意【题目点拨】分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R0和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率9、BD【解题分析】A．该电池的容量为，A错误；B．该电池的电动势为3.6V，B正确；C．上面没有显示手机的额定功率，所以不能计算电池正常工作时的额定电流，C错误；D．若电池以10mA的电流工作，其工作时间为D正确。故选BD。10、BCD【解题分析】磁感线的特点是：①在磁体的外部,磁感线从N极发出，进入S极，在磁体内部由S极回到N极；②磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线越密的地方，磁场越强，磁场方向在过该点的磁感线的切线上；③磁场中磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断故选BCD考点：磁感线的特点点评：容易题．对于磁感线的认识，要注意以下几点：(1)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假设的曲线，分布在三维空间内；(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线较密的地方磁场较强，磁感线较疏的地方磁场较弱；(3)磁场对小磁针N极的作用力的方向规定为磁场的方向；(4)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线；(5)磁感线和电场线的显著区别就是磁感线是闭合曲线，而电场线是不闭合的三、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）②.（2）ka③.（3）④.（4）0.75W（0.73~0.78）【解题分析】（2）滑动变阻器与定值电阻串联，电流相等：，所以（3）根据闭合电路欧姆定律得：，整理得：，所以，，所以，（4）将定值电阻归到电源内阻，得到新电源：，设每个灯泡的电压为，则：，将关系画到图像中（如图），读出横轴周对应的电流0.5A，电压1.5V，即为每个灯泡的电流和两端电压，乘积求得功率：12、①.0.1kg②.10m/s2【解题分析】[1][2]导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，杆切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv=Blat闭合回路中的感应电流为由安培力公式和牛顿第二定律得F-BIl=ma联立可得由