甘肃省兰州市第五十一中学2023-2024学年物理高二第一学期期末统考模拟试题含解析

甘肃省兰州市第五十一中学2023-2024学年物理高二第一学期期末统考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、关于电磁感应，下列说法中正确的是A.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零C.穿过线圈的磁通量的变化越大，感应电动势越大D.通过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大2、如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时（）A.N极竖直向上 B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右3、为测定某点的电场强度，在该点放一电荷量为-q的检验电荷，测得该点的电场强度为E1；再在该点改放另一电荷量为+2q的检验电荷，测得电场强度为E2．则A.E1>E2，方向相反B.E1<E2，方向相同C.E1=E2，方向相反D.E1=E2，方向相同4、一物块放在水平面上，用弹簧秤对物块施加一个沿水平方向拉力．逐渐增大拉力，当拉力小于10N时，物块保持静止；等于10N时，物块恰好运动．下列分析正确的是A.物块受到的最大静摩擦力是10NB.拉力为5N时，物块受到的静摩擦力是10NC.拉力为15N时，物块受到的静摩擦力是10ND.拉力为10N时，物块受到的摩擦力是05、如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接右端接一个阻值为R的定值电阻平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好则金属棒穿过磁场区域的过程中（）A.流过金属棒的最大电流为B.通过金属棒的电荷量小于C.克服安培力所做的功为mghD.金属棒产生的焦耳热为6、在下列研究中，有下划线的物体可以视为质点的是（）A.研究乒乓球的旋转 B.研究流星的坠落轨迹C.研究运动员的跨栏动作 D.研究蝴蝶翅膀的振动二、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、关于磁感线和电场线，下列说法中正确的是（）A.磁感线和电场线都是一些互相平行的直线B.磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线C.磁感线起始于N极，终止于S极；电场线起始于正电荷，终止于负电荷D.电场线和磁感线都可以用其疏密表示电场强度和磁感应强度的强弱8、如图所示为两列相向传播的振幅、波长都相同的横波，它们在O点相遇，此后可能出现的状态是A. B.C. D.9、如图所示，为电场中x轴上各点电势分布图像，x轴上相邻坐标点间距相等，由图像可以看出（）A.正电荷沿x轴从x1运动到x5的过程中，电场力一直在做正功B.x轴上，x3到x4之间沿x轴方向各点场强大小相等且不为零C.沿x轴方向，x5处的场强比x2处的场强大D.负电荷从x1到x2电势能的减少量一定小于从x4到x5电势能的减少量10、一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻为r，当空载的电动观光车以速度v在平直公路上匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动机线圈电阻为R，司机与电动车总重力为mg，电动车受到的阻力是总重力的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则（）A.电源输出功率为为EI B.电源效率为×100%C.电动机的输出功率为 D.电动机发热功率EI－I2r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）某同学想测量一节干电池的电动势和内电阻（较小），实验桌上有下列器材：干电池，电流表（0.6A，0.1）；电压表（3V，3k）；滑动变阻器R1（最大阻值5）；滑动变阻器R2（最大阻值50）；开关导线若干。（1）实验中滑动变阻器应选用__________（填“R1”或“R2”），请在下面的方框内画出他的实验电路图___________________________。（2）他将实验中测得的数据描绘在坐标纸上，得到上图所示的U－I图像（横轴从0开始标数值且横截距的数值为），由图像可知这次实验中电源电动势的测量值为_________V，内阻测量值为_________Ω。（3）某同学认为，如果考虑电表内阻对电路影响，该实验存在误差下，下列分析正确的是___________。A．电压表测量值是准确的B．电流表测量值是准确的C．电动势测量值大于真实值D．内电阻测量值小于真实值12．（12分）匀强电场中a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°、∠c＝90°.电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－)V、(2＋)V和2V．该三角形的外接圆上最低电势为________；最高电势为______________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】A．由公式可知，穿过线圈的磁通量越大，线圈的磁通量变化率不一定大，感应电动势不一定越大，故A错误；B．由公式可知，穿过线圈的磁通量为零，若线圈的磁通量变化率不为零，则感应电动势就不为零，故B错误；C．由公式可知，穿过线圈的磁通量变化越大，线圈的磁通量变化率不一定大，感应电动势不一定越大，故C错误；D．穿过线圈的磁通量变化越快，磁通量的变化率越大，由法拉第电磁感应定律得知，感应电动势越大，故D正确。2、C【解析】金属环带负电，按题图所示的方向旋转，则金属环的电流方向与旋转方向相反，由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极，因此小磁针最后静止时N极沿轴线向左，故C正确，ABD错误。故选C。3、D【解析】在该点放一电荷量为-q的检验电荷，测得该点的电场强度为E1，在该点改放另一个电荷量为+2q的点电荷，该点的电场强度不变，大小仍为E1，方向与E1相同，即E1=E2．故D正确故选D4、A【解析】物体受重力、支持力、拉力和摩擦力；当拉力等于10N时，物块刚刚开始运动，说明最大静摩擦力为10N，故A正确；当弹簧秤的示数为5N时，没有拉动，物体保持静止，受静摩擦力，为5N，故B错误；当弹簧秤的示数为15N时，物体加速运动，受到滑动摩擦力，滑动摩擦力约等于最大静摩擦力，为10N，故C错误；当示数为10N时，物块受到的摩擦力是10N，故D错误；故选A点睛：本题关键是明确滑块的受力情况，搞清物体是否运动，要分静摩擦力和滑动摩擦力两种情况讨论5、D【解析】A．金属棒从高度为h的光滑轨道上静止下滑，只有重力做功，由动能定理有可得棒进入磁场的速度为金属棒进入磁场后切割磁感线产生感应电流，受摩擦力和安培阻力而做变减速直线运动，则刚进入磁场时的速度最大，产生的感应电流最大，有故A错误；B．金属棒穿过磁场的过程，产生的平均电流为电路产生的平均电动势为而电路产生的电量为联立可得电路产生的电量为故B错误；C．对金属棒穿过磁场的过程由能量守恒定律联立可得克服安培力做功为故C错误；D．克服安培力做功等于让电路产生焦耳热有电路共有金属棒和定值电阻串联，其阻值均为R，则金属棒上的热量为故D正确。故选D。6、B【解析】ACD．研究乒乓球的旋转时，大小不可以忽略，不能看成质点。同理，研究运动员的跨栏动作、研究蝴蝶翅膀的振动时，均不能看成质点，故ACD错误；B．研究流星的坠落轨迹时，流星的大小可以忽略，能看成质点，故B正确。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、BD【解析】磁感线和电场线都可以是直线，也可以是曲线，且不一定是平行的，选项A错误；磁感线是闭合曲线，而静电场线不是闭合曲线，选项B正确；磁感线是闭合的曲线；电场线起始于正电荷，终止于负电荷或者无穷远，选项C错误；电场线和磁感线都可以用其疏密表示电场强度和磁感应强度的强弱，选项D正确；故选BD.8、BD【解析】当左列波的波峰和右列波的波谷相遇时，叠加后的图象为B；当两列波的波峰相遇时，叠加后的图象为D；而A和C是不可能出现的9、CD【解析】A．正电荷沿x轴从x1运动到x3的过程以及从x4运动到x5的过程中中，电势增加，电场力在做负功，A错误；B．x3到x4之间，图像斜率零，电场强度为零，B错误；C．x2处的斜率比x5斜率小，即x2处的场强比x5的场强小，C正确；D．从坐标x1到x2和x4到x5电势增大，则负电荷的电势能减小。由图可知x1到x2之间的电势差小于x4到x5之间的电势差，负电荷从x1到x2电势能的减少量一定小于从x4到x5电势能的减少量，D正确。故选CD。【点睛】φ-x图像中：①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小，电场强度为零处，φ-x图线存在极值，其切线的斜率为零。②在φ-x图像中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。③在φ-x图像中分析电荷移动时电势能的变化，可用WAB=qUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断。10、BC【解析】A．电源输出功率为为EI-I2r，选项A错误；B．电源效率为×100%选项B正确；C．电动车匀速运动，牵引力等于阻力，即F=kmg，则电动机的输出功率为选项C正确；D．电动机发热功率I2R，选项D错误；故选BC。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.R1②.③.1.5④.1⑤.AD【解析】（1）[1]因为干电池的内阻较小，所以选择电阻较小的滑动变阻器方便调节电路。[2]滑动变阻器采用限流式接法，由于电源电阻较小，采用安培表外接法，实验电路图如图（2）[3]根据闭合电路欧姆定律变形可知图像的纵截距为电动势[4]斜率的大小为内阻（3）[5]AB．根据电路图可知电压表测量的为真实的路端电压，由于电压表的分流，所以电流表的测量值比真实的干路电流偏小，故A正确，B错误；CD．通过电压表的电流为，真实的闭合电路欧姆定律为可知电动势测量值偏小，结合图像可知内阻的测量值也偏小，故C错误，D正确。故选AD。12、①.0②.4【解析】作出三角形的外接圆，其圆心O在ab的中点，该点电势为2V，OC为等势线，作出OC的垂线MN为电场线，根据U=Ed，顺着电场线MN，找出离O点最远的点，电势最低；逆着电场线，离O点最远点电势最高如图所示，取ab的中点O，即为三角形的外接圆的圆心，则：O点的电势为故Oc为等势线，其垂线MN为电场线，方向为：M→N所以外接圆上电势最低点为N点，最高点为M点设外接半径为R，则Op间的电势差等于Oa间的电势差，即：又UON=ER，UOP=ERcos30°，则：故有：UON=2V，N点电势为零，为最低电势点，同理M点电势为4V，为最高电势点。四、计算题