2023年山西省同煤一中联盟校物理高二上期末联考模拟试题含解析

2023年山西省同煤一中联盟校物理高二上期末联考模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则()A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆发热功率为2、如图，质量为m、带电量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A可视为点电荷，B为试探电荷．当小球B静止时，A、B等高，细线偏离竖直方向的夹角为θ．已知重力加速度为g．则点电荷A在B处所产生的场强大小为（）A. B.C. D.3、下列说法中正确的是A.开普勒总结了行星运动的三定律，并发现了万有引力定律B.奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系C.法拉第提出了分子电流假说D.富兰克林发现“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应4、如图所示，在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点，且DE=EF。K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面。一电子从a点射入电场，运动轨迹如图中实线所示，电子从a点到b点电场力做功的数值为|Wab|，从b点到c点电场力做功的数值为|Wbc|，则A.|Wab|=|Wbc|B.|Wab|>|Wbc|C.粒子由a点到b点，动能增大D.a点的电势较b点的电势低5、在某高度处将小球以2m/s的速度水平抛出.落地时的速度是4m/s，不计空气阻力，则小球落地时速度方向和水平方向的夹角是（）A.60° B.45°C.37° D.30°6、如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（）A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动二、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、如图所示电路，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R3的滑片向上端移动时，则（）A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.灯泡亮度变亮D.R2上消耗的功率逐渐增大8、如图所示，如图所示两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（）A.磁场方向竖直向上B.磁场方向竖直向下C.ab所受支持力的大小为mgcosθD.ab所受安培力的大小为mgtanθ9、如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则：A.变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变C.电阻R0两端电压减小，减小量为ΔUD.电容器的带电荷量增大，增加量为CΔU10、质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场．在磁场中运动半周后打到底片P上，不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:3B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为D.质子和氚核在磁场中运动轨迹半径之比为三、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）某实验小组欲测定一电源的电动势和内电阻，已知待测电源的电动势约为4V。实验室提供了下列器材：A．定值电阻R0=2ΩB．直流电流表（量程0～1A，内阻不能忽略）C．电压表（量程0～5V内阻较大）D．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）E．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω、额定电流1A）F．电键及导线若干(1)实验时滑动变阻器应选用__________；（填“D”或“E”）(2)某同学将选定的器材进行了部分实物图连接，请你以笔画线做导线完成剩余部分的电路连接；（）(3)按正确操作完成实验，根据实验记录，将测量数据描点做出拟合图线如图所示，由图象可得该电源的电动势是_______V，内电阻是_____Ω；（计算结果保留二位有效数字）(4)本次实验产生系统误差的原因是_________________________。12．（12分）潍坊高铁北站于2018年12月26日正式投入使用，启用前安装电磁设备时，为减少地磁场的影响，技术人员用霍尔元件做成的设备测地磁场B的大小和方向，该设备的示意图如图所示，设备的MN端边沿东西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上，通入沿NQ自南向北方向的恒定电流I后，电压表有读数；以MN为轴，缓慢向上抬高PQ端，电压表示数发生变化，当它与地面成85°角时，电压表读数最大为U．若该霍尔元件的载流子M为自由电子，电量为e，单位体积内的自由电子个数为n，MN和PQ两端的截面积均为s，MN＝PQ＝d．则该处的地磁场B＝_____；方向_____；该元件电势高的一侧是_____（填“MP”或“NQ”）。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）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）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、B【解析】A、导体棒切割磁感线产生感应电动势，故A错误；B、感应电流的大小，故B正确；C、所受的安培力为，故C错误；D、金属杆的热功率，故D错误2、D【解析】小球处于平衡状态，受力如图：根据合成法，知电场力：F=mgtanθ解得：E==ABC.由上计算可知，ABC错误；D.由上计算可知，D正确3、B【解析】A．开普勒总结了行星运动的三定律，牛顿发现了万有引力定律，故选项A错误；B．1820年奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故B正确；C．安培提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质，故C错误；D．法拉第发现“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应，故D错误【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一4、B【解析】AB.由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大，类比公式U=Ed知：|Uab|>|Ubc|，而W=qU，所以|Wab|>|Wbc|，则A错误、B正确。；C.粒子由a点到b点，电场力做负功，电势能增加，动能减少，故C错误；D.从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力，故左侧为正电荷，从左向右电势降低，a点的电势较b点的电势高，故D错误。故选：B5、A【解析】小球在水平方向上的分速度不变，等于，根据平行四边形定则得则所以A选项是正确的，BCD均错误故选A。6、D【解析】AD．根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向同线，粒子做匀变速直线运动，因此A错误，D正确；BC．电场力和重力的合力水平向左，但是不知道粒子从左向右运动还是从右向左运动，故无法确定电场力做正功还是负功，则不确定粒子动能是增加还是减少，电势能减少还是增加，故BC错误。故选D。【点睛】考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。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】分析电路的结构，由滑片的移动可知电路中电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化；【详解】由图可知，灯泡与滑动变阻器R3串联后与R2并联后，再由R1串联接在电源两端．当滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，同时R1两端的电压也减小，故并联部分的电压增大，则流过R2的电流增大，根据P＝I2R知消耗的功率增大，故电流表示数减小，灯泡分压减小，灯泡变暗，因并联部分的电压增大，而R3中电压增大，故电压表示数增大，故AC错误，BD正确；【点睛】解决闭合电路欧姆定律的题目，一般可以按照整体-局部-整体的思路进行分析，要灵活选用等效的方法研究电路的结构8、AD【解析】以金属杆为研究对象进行受力分析，由平衡条件判断磁场方向并求出安培力的大小【详解】磁场竖直向上，由左手定则可知，金属杆所受安培力水平向右，金属杆所受合力可能为零，金属杆可以静止，故A正确；如果磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力水平向左，金属杆所受合力不可能为零，金属杆不可能静止，故B错误；磁场竖直向上，对金属杆进行受力分析，金属杆受力如图所示，由平衡条条件得，F安=mgtanθ，故C错误，D正确；故选AD9、AD【解析】A.根据闭合电路欧姆定律可得，可以画出图象，图象的斜率表示电源内阻与定值电阻之和，所以恒定不变．A正确B.由图可知，因为电阻增大，所以电压表示和电流表的示数的比值变大．故B错误C.闭合开关，增大可变电阻的阻值后，电流中的电流减小，由欧姆定律可得电阻两端的电压减小，两端的电压增大，而它们总的电压即路端电压增大，所以电阻两端的电压减小量小于．故C错误D.两端的电压增大量为，因为电容器与并联，所以电容器两端电压增大量为，电容器的带电荷量增量为．故D正确10、CD【解析】根据题图可知，考查了回旋加速器的原理．根据粒子在回旋加速器在电场和磁场中的运动特点即可求解【详解】A、质子和氚核在极板间运动时，有，则，所以质子和氚核在极板间运动的时间之比为，故A错误；B、质子和氚核都为半个周期，周期的表达式为，所以质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:3，故B错误；C、质子和氚核在磁场中运动的速率由加速电场来决定，则有，得，所以质子和氚核在磁场中运动的速率之比为，故C正确；D、粒子在磁场中运动半径，故质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为，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.D②.③.3.9④.2.1⑤.电压表分流【解析】(1)[1]为了测量方便，要求电流不能太小，所以滑动变阻器选用阻值较小、额定电流较大的的，故选D(2)[2]由原理图可知滑动变阻器为限流接法，伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实物电路图如图所示(3)[3]由图示电路图可知，电源电动势[4]电源内阻(4)[5]由图示实物电路图可知，由于电压表的分流作用，电流表的测量值小于流过电源的电流，电压表的分流作用是造成实验误差的原因。12、①.②.与地面成5°斜向下③.MP【解析】[1]当电子受到的电场力和洛伦兹力相等时，电压达到稳定，此时有电流的微观表达式为解得[2]由于当时电压最大为U，此时磁场方向与霍尔元件垂直，即地磁场方向与地面成5°斜向下；[3]由与载流子为电子，由左手定则可