山西省太原市迎泽区太原实验中学2023-2024学年物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

山西省太原市迎泽区太原实验中学2023-2024学年物理高二第一学期期末考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，运动电荷在磁场中没有受到洛伦兹力的是()A. B.C. D.2、在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向上调节，下列说法正确的是（）A.灯变亮，电容器的带电荷量增大B.灯变暗，电压表示数增大C.灯变暗，电压表和电流表的示数都增大D.灯变暗，电流表的示数减小3、如图所示，一个闭合矩形线圈abcd以速度v从无磁场区域匀速穿过匀强磁场区域．以abcd方向为电流的正方向，图中能正确反映线圈中电流－时间关系的图象是（）A. B.C. D.4、如图四个灯泡L1，L2，L3，L4完全一样，规格都是12V、12W，在AB两端加上60V的电压，则经过L3的电流是（）A.1AB.2AC.1.67AD.1.25A5、直线OM和直线ON之间的夹角为30°，如图所示，直线OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM上的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的出射点到两直线交点O的距离为（）A. B.C. D.6、两金属小球所带电荷量分别为+3Q和-Q，将两小球接触后，它们所带的电荷量总共为()A.+3Q B.+2QC.+Q D.－Q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、如图是一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外、ad边在纸内，由图中的位置A经过位置B到位置C，这三个位置都靠得很近且B位置刚好在条形磁铁的中心轴线上．在这个过程中，下列说法正确的是()A.由位置A到位置B，框内不产生感应电流B.由位置A到位置B，框内产生感应电流C.由位置B到位置C，框内产生感应电流D.由位置B到位置C，框内不产生感应电流8、如图所示是一直流电动机提升重物的装置；已知重物质量为m=50kg，电源输出电压U=110V保持不变，电动机线圈电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10m/s2）则：A.电源的输出功率为100WB.电动机线圈电阻R的发热功率550WC.提升重物的功率为450WD.电动机的效率为81.8％9、如图所示，在直角坐标系第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负离子分别以相同的速度从原点O进入磁场，进入磁场的速度方向与x轴正方向夹角为30°，已知正离子运动的轨迹半径大于负离子，则可以判断出A.正离子的比荷小于负离子B.正离子在磁场中受到的向心力大于负离子C.正离子在磁场中运动的时间小于负离子D.正负离子离开磁场时偏转的角度之比为2︰110、如图所示，正三角形abc区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，一重力不计的带电粒子从顶点a沿与ac边成θ角的方向射入匀强磁场后从ac边上的某点射出磁场。下列说法正确的是（）A.粒子带负电B.若仅减小入射角度θ，粒子在磁场中运动时间不变C.若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变D.若仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间不变三、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）（1）如图甲、乙所示为测电流的电动势和内阻的电路，在实验时应选用________电路（2）选好电路后，由于电流表和电压表内电阻对电路的影响，所测得的电动势将偏________（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为_______V，内阻为________Ω12．（12分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．先在平铺的白纸上放半圆形玻璃砖，用铅笔画出直径所在的位置MN、圆心O以及玻璃砖圆弧线（图中半圆实线）；再垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O；最后在玻璃砖圆弧线一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像．移走玻璃砖，作出与圆弧线对称的半圆虚线，过O点作垂直于MN的直线作为法线；连接OP2P1，交半圆虚线于B点，过B点作法线的垂线交法线于A点；连接OP3，交半圆实线于C点，过C点作法线的垂线交法线于D点（1）测得AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4．计算玻璃砖折射率n的公式是n=__________（选用l1、l2、l3或l4表示）（2）该同学在插大头针P3前，不小心将玻璃砖以O为轴顺时针转过一个小角度，该同学测得的玻璃砖折射率将__________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）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【解析】电荷在磁场中运动的方向与磁场平行时，不受洛伦兹力的作用，不平行时受洛伦兹力。故选D。2、B【解析】A．根据欧姆定律，流过L1的电流其中当滑片P向上调节时，R增大，I减小，所以灯泡L1变暗；电容器两端电压增大，所带电荷量增大，故A错误；B．电压表示数当I减小时，电压表示数增大，故B正确；C．流过电流表的电流已知R增大，I减小，所以减小，故C错误；D．灯泡L2两端电压随着I的减小而增大，所以灯泡L2将变亮，故D错误。故选B。3、D【解析】根据楞次定律判断可知，线圈进入磁场时，感应电流方向为顺时针方向，为正值；线圈穿出磁场时，感应电流方向为逆时针方向，为负值；由知线圈进入和穿出磁场时感应电流的大小不变；线圈完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生。所以选项D正确，A、B、C错误。故选D。【点睛】运用楞次定律、法拉第电磁感应定律和欧姆定律分析感应电流的方向和大小，这是电磁感应问题中常用的方法和思路。4、A【解析】分析电路可知，并联后与，串联接入电路，灯泡的电阻，则电路总电阻，干路电流，则经过的电流，故A正确故选A5、D【解析】带电粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为轨迹与ON相切，画出粒子的运动轨迹如图所示，由几何知识得CO′D为一直线解得故选D。6、B【解析】两金属小球所带电荷量分别为+3Q和-Q，将两小球接触后，根据电荷守恒定律，带电总量为故B正确，ACD错误。故选B。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、BC【解析】穿过线圈的磁通量先减少后增加，线圈中有感应电流；【详解】根据条形磁铁N极附近磁感线的分布情况可知，矩形线圈在位置A时，磁感线从线圈的下面斜向上穿过；线圈在位置B时，穿过它的磁通量为零；线圈在位置C时，磁感线从线圈上面斜向下穿过；所以线圈从A到B磁通量减少，从B到C磁通量增加，穿过矩形线圈的磁通量发生变化，有感应电流产生，故B、C正确，A、D错误；故选BC【点睛】关键是穿过线圈的磁通量发生变化，则闭合电路中产生感应电流8、CD【解析】电源输出P="UI=550"W，选项A错误；电动机线圈电阻R的发热功率P热=I2R="100"W，选项B错误；提升中重物的功率为P机="550"W–100W="450"W，选项C正确；电动机的效率为，选项D正确【名师点睛】此题是关于电功率的计算问题；关键是搞清电动机内部的能量转化关系，知道电热的求解公式P热=I2R9、AD【解析】A.根据粒子的运动的半径公式，由于正离子运动的轨迹半径大于负离子，所以正离子的比荷小于负离子的比荷，故A正确；B.带电粒子在磁场中运动的向心力是由洛伦兹力提供的，根据洛伦兹力F=qvB可知，由于q大小关系未知，所以不能比较向心力的大小，故B错误；C.正离子向“上”偏，从Y轴正方向离开磁场。在磁场中运动个周期，t1=T1；负离子向“下”偏，从X轴正方向离开磁场。在磁场中运动个周期，t2=T2。由周期公式可知，周期与比荷成反比。故T1>T2，所以：t1>t2，故C错误；D.由C选项可知，经过磁场，正离子偏转的角度为120°，负离子偏转的角度为60°，正负离子离开磁场时偏转的角度之比为2︰1，故D正确。故选：AD10、AC【解析】A．粒子向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电，A正确；BCD．粒子轨迹如图所示，根据几何知识可知轨迹所对圆心角为，所以粒子在磁场中运动时间为：，根据式子可知粒子在磁场中运动时间和速度无关，即若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变，若仅减小入射角度，或者仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间都将变化，C正确BD错误。故选AC。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.乙②.小③.1.5④.0.5【解析】因电表均不是理想电表，故在实验中会产生误差；分析两电表的影响可知应选择的电路；并根据电路的分析可得出电动势的误差情况．根据U-I图线纵坐标的交点为电源的电动势，斜率表示内阻计算电源电动势和内阻（1）本实验中电源内阻较小，故应选择电流表相对电源的外接法，实验电路图选乙；（2）本实验中由于电压表的分流作用，使电流表示数偏小，而当外电路短路时，电流表分流可忽略，故可得出真实图象如图所示；则由图可知，电动势和内电阻偏小；（3）图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E=1.5V；图象的斜率表示内阻，故12、①.（1）l1/l3②.（2）偏大【解析】用插针法测定半圆形玻璃砖折射率的原理是折射定律，利用几何知识得到入射角的正弦和折射角的正弦，推导出折射率的表达式，即可知道所要测量的量【详解】（1）设圆的半径为R，由几何知识得入射角的正弦为：sini=sin∠AOB=；折射角的正弦为：sinr=sin∠DOC=根据折射定律（2）该同学在插大头针P3前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，折射光线将顺时针转动，而作图时其边界和法线不变，则入射角（玻璃砖中的角）不变，折射角（空气中的角）减小，由折射率公式可知，测得玻璃砖的折射率将偏大【点睛】本题采用单位圆法测量玻璃砖的折射率，是数学知识在物理实验中的运用，简单方便，分析误差关键分析入射角和折射角产生的误差，明确实验原理即可得出答案四、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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得：