天一大联盟2024届物理高二年级上册期末考试模拟试题含解析

天一大联盟2024届物理高二上期末考试模拟试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处”o

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.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、某实验小组，在测定电源电势和内阻的实验中，根据实验数据绘制了甲、乙两干电池的U-/图象，如图所示，则以

A.E甲〉七乙,r甲＜r乙B.E甲〈E乙,r甲＜r乙

（3.£甲＞£乙,r甲＞/乙口.£甲＜£乙,r甲＞/乙

2、如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成。角，M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向

垂直导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,

金属棒电阻为r,导轨电阻忽略不计.已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示.下列关于棒运动

N①

速度V、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率后随时间变化的图象正确的是（）

3、如图所示，三块相同蹄形磁铁“、从c并列放置在水平桌面上。导体棒用图中1、2轻而柔软的细导线悬挂起来，

它们与导体棒和电源构成回路（电源没有在图中画出），导线1、2接在直流电源的两端，认为导体棒所在位置附近为

匀强磁场。接通电源后，导体棒偏离竖直方向，位置如图中所示。依次撤去磁铁从c,看到导体棒的摆动幅度逐渐减

小。根据该实验的操作，下列说法正确的是（）

A.导线1接在直流电源的负极，导线2接在直流电源的正极

B.磁场越强，导体棒受到的安培力越大

C.电流越大，导体棒受到的安培力越大

D.导体棒在磁场中的长度越长，导体棒受到安培力越大

4、如图所示甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成的电表，关于这两个电表的下列说法正

确的是（）

A.甲表是电流表,R增大时量程增大

B.甲表是电流表,尺增大时量程减小

C.乙表是电流表,R增大时量程减小

D.乙表是电流表,衣增大时量程增大

5、如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个

竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动。。点为圆环的圆心，°、氏c为圆环

上的三个点，“点为最高点，c点为最低点，0方沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的

顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（）

A.当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大

B.当小球运动的弧长为圆周长的3/8时，洛伦兹力最小

C.小球从a点到》点，重力势能减小，电势能增大

D.小球从分点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

6、1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖.若速度相同的一束粒子

由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）

A.该束带电粒子带负电

B.速度选择器的Pi极板带负电

C.在此磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

D.在以磁场中运动半径越大的粒子，比荷幺越小

m

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、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器Ti和降压变压器T2向用户供电.已知输电线的

总电阻为R=10Q,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1,降压变压器副线圈两端交变电压u=22O0sinlOOnt

V,降压变压器的副线圈与阻值Ro=lic的电阻组成闭合电路.若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是

()

A.通过Ro电流的有效值是20A

B.降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1

C.升压变压器Ti的输出电压等于降压变压器T2的输入电压

D.升压变压器Ti的输出功率大于降压变压器T2的输入功率

8、如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）

A.若离子带正电，E方向应向下

B.若离子带负电，E方向应向上

C.若离子带正电，E方向应向上

D.不管离子带何种电，E方向都向下

9、如图是测量人的反应时间的实验，甲同学手拿长为20cm的钢尺上端，乙同学的手指在钢尺下端零刻度附近，当乙

看到甲由静止释放钢尺时，立即去捏钢尺，结果恰好捏住钢尺的上端。下列说法正确的有（）

A.该实验测量的是甲的反应时间

B.该实验测量的是乙的反应时间

C.被测者的反应时间约为0.2s

D.被测者的反应时间与钢尺下落的高度成正比

10、如图所示，光滑“n”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好，磁感应强度分别为西、

B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abed和cdef区域.现从图示位置由静止释放金属棒MN,

金属棒进入磁场区域abed后恰好做匀速运动.下列说法正确的有（）

A.若B?=Bi,则金属棒进入cdef区域后将加速下滑

B.若B2=B1（则金属棒进入cdef区域后仍将保持匀速下滑

C.若BzVBi,则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑

D.若Bz>Bi,则金属棒进入cdef区域后可能先减速后匀速下滑

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）某直流电动机”转动时的图象如图甲所示，该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况，电路

中使用恒压电源，/?i=15£2,凡是滑动变阻器，电流表A是理想电流表，实验操作步骤如下:

⑴闭合开关S2前，调节滑动变阻器，使其滑动触头应在________端.（选填“左”或“右”）

⑵先闭合开关Si,开关S保持断开，此时电流表的示数为0.6A,则恒压电源输出电压为V

⑶再闭合开关S2,然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为L8A,直流电动机M实际

消耗的电功率为W,滑动变阻器接入电路中的阻值为.（以上均取两位有效数值）

12.（12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.直流电压表匕、匕（量程均可满足要求，均可视为理想电表）

C.定值电阻凡（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R。，再闭合开关，电

压表匕和匕的读数分别为So、So,则与=（用。10、。20、Rp表示）

（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表匕和匕多组数据■、3,描绘出G-4图象（横轴为。2），图线

斜率绝对值为鼠与横轴的截距值为a,则电池组的电动势E=,内阻片（用鼠a、&表示）

（4）经测量得到该电池组的电动势为E=4.0V,内阻r=U2,现用该电池组与定值电阻鸟=L0。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）

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5c部分是半径

为R的工圆环，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A8=R=O.2m,把一质量机=0.1kg,带电

4

量为尸+lOTC的小球，放在4点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

E

⑴小球到达C点的速度大小

⑵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=l。的电源，导轨平面与

水平面间的夹角。=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Ro=K2时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,41137。=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、〜相距d=0.10m,a、6间的电场强度为E=5.0X1（）5N/C,b

板下方整个空间存在着磁感应强度大小为5=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为桃=4.8xlO3kg、电荷

6

量为0=1.6x10“8c的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝P处穿过％板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到8板的。处（图中未画出）.求尸、。之间的距离L

xxxx^xxxx

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】UJ图象中图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象与横坐标的交点为短路电流，图象的斜率表示电

源的电动势。

由图可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E甲〉E”由图象可知，甲图象的斜率大于乙的斜率，故甲的内

阻大于乙的内阻；故C正确，ABD错误；

故选择：C；

2^B

【解题分析】根据如图乙所示的“图象可知/=姑其中左为比例系数，又E=3卜/=占,所以尸女(氏+'/,v-t

图象是一条过原点斜率大于零的直线，说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即片加；故A错误；由闭

Eq①①/、q①

合电路欧姆定律可得：1=——=kt9可推出：E=kt(R+r),而E=j所以有：」=kt(R+r),---，图象是

R+r//J

一条过原点斜率大于零的直线；故B正确；对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程?3〃-mgsinO=机“，而/=出上，

R+r

R2]2c

v=at得到尸=黄匕+ma+mgs加8,可见F■，图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线；故C错

12

不BI-atD7

误.n-T0-2_Bia2>图象是一条开口向上的抛物线，故D错误

4-R+rR+r2(7?+r)

3、D

【解题分析】A.由图可知，导体棒向外偏，即受到的安培力向外，磁场方向向下，由左手定则可知，导线1接在直

流电源的正极，导线2接在直流电源的负极，故A错误；

BCD.依次撤去磁铁氏c,所以导体棒在磁场中长度越短，导体棒的摆动幅度逐渐减小即安培力越小，反之，导体

棒在磁场中的长度越长，导体棒受到安培力越大，故BC错误，D正确。

故选D。

4、B

【解题分析】AB.由甲图所示可知，G与电阻R并联，该是电流表，R增大，R的分流较小，电流表量程减小，故

A错误，B正确；

CD.由乙图所示可知，，G与电阻R串联，该表是电压表，R增大时，变阻器分担电压增大，电压表量程增大，故

C、D错误；

故选B。

5、D

【解题分析】球所受的电场力与重力大小相等，二者的合力指向左下方45。，由于合力是恒力，故类似于等效的重力，

所以加弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最低点”.关于圆心对称的位置就是“最高点”；在“最低点”时速度

最大.再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可.

【题目详解】A.小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45。

向左下，如图：

故小球运动到圆弧儿的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，即小球运动的弧长为圆周长的93时，洛仑兹力最大,

O

故A错误；

7

B.由A的分析可知，结合对称性可知，当小球运动的弧长为圆周长的及时，洛仑兹力最小，故B错误；

C.小球由。到6的过场中，电场力和重力均做正功，重力势能和电势能都减小，故C错误.

D.小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增加；因力的合力方向将于水平方向成45。向左下，当小球运动到

圆弧加的中点时速度最大，所以小球从》点运动到c点过程中，动能先增大，后减小，故D正确。

故选D。

【题目点拨】该题关键要能够根据受力分析找出做圆周运动等效的最高点和最低点，再根据竖直平面内的圆周运动的

知识解题.

6、D

【解题分析】A、带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电，故A错

误；

B、在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场

强度的方向竖直向下，所以速度选择器的片极板带正电，故B错误；

2

C、进入用r磁场中的粒子速度是一定的，根据=V得，r=~mv,知r越大，荷质比幺a越小，而质量m不一

rqBm

定大，故C错误，D正确

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、ABD

【解题分析】在输电的过程中，交流电的频率不变，结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻，根据欧姆定律求出

通过用电器的电流，结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率

【题目详解】A项：通过用电器的电流有效值/=且=隼N1A=20A,故A正确；

%V2xll

B项：由原、副线圈的电压之比等于匝数比，所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1,故B正确；

C项：由于输电线上有电压损失，所以升压变压器Ti的输出电压大于降压变压器T2的输入电压，故C错误；

D项：由于输电线上有功率损失，所以升压变压器Ti的输出功率大于降压变压器T2的输入功率，故D正确

故选ABD

【题目点拨】解决本题的关键知道：1、原副线圈的电压、电流与匝数比的关系；2、升压变压器的输出功率、功率损

失和降压变压器的输入功率之间的关系

8、AD

【解题分析】在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，在不计重力的情况下，离子在复合场中沿水平方向直线通

过故有

qE=qvB

AC.若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，所以电场强度的方向向下，选项A正确，C错误；

B.若粒子带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，所以电场强度的方向向下，则选项B错误；

D.由以上分析可知，不管离子带何种电，E方向都向下，选项D正确；

故选ADo

9、BC

【解题分析】AB.由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边。物体做自由落体运动的位移

,12

h=Qgt-

位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大.故测量的是乙的反应时间。故A错误，B正确;

C.由公式

丸=]g厂

解得

故C正确；

19

D.由公式力=5/2,位移与时间的平方成正比，故D错误。

故选BCo

10、BCD

【解题分析】若B2=B1,金属棒进入B2区域后，磁场反向，回路电流反向，由左手定则知：安培力并没有反向，大

R2T^

小也没有变，故金属棒进入B2区域后，mg—2T=V0,仍将保持匀速下滑，B对；若B2VB1,金属棒进入B2区域后,

R

安培力没有反向但大小变小，由F=BIL=B四L=竺"知，mg一驾上＞0,金属棒进入B2区域后可能先加速

RRR

R2T2

后匀速下滑，故C也对；同理，若B2＞B1,金属棒进入B2区域后mg一组上＜0,可能先减速后匀速下滑，故D也对

R

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).左(2).9.0(3).3.8(4).4.8

【解题分析】(1)口］因变阻器采用限流式接法，开关闭合前为使电路中电路中电流最小，应其接入电路中的阻值为最

大.故滑片应在最左端

(2)⑵根据欧姆定律开关S2保持断开时恒压电源输出电压为：

U=IRi=0.6xl5V=9.0V

(3)［3］知电源电压恒为9.0V,闭合开关S2后根据欧姆定律有通过Ri的电流为：

「U9.0八一

I,—————0.6A

17?!15

所以通过电动机的电流为：

12=/—4=1.8—0.6=1.2A

再根据电动机的图象可读出电动机两端电压UM=3.2V,则直流电动机M实际消耗的电功率为：

P=UM/2=1.2X3.2W=3.8W

［4］此时滑动变阻器两端电压为

S=E-U«=9-3.8=5.2V

由欧姆定律可知，接入电阻：

口U35.2,。

R=—=—=4.8Q

41.2

12、①.⑴一^~-②.⑵ka③.(3)4)(左一1)(4)0.75W(0.73~0.78)

Go

UUU,cR

【解题分析】(2)滑动变阻器与定值电阻&串联，电流相等：黄l0=y20，所以飞=」^

K

\oUw

(3)根据闭合电路欧姆定律得：U.+U^E-^r,整理得：q=£一等Lu?,所以k=C¥，

r+R

R°R。R°0

所以E=笈，r=&(k—l)

（4）将定值电阻归到电源内阻，得到新电源：[7=4-27,设每个灯泡的电压为贝！J：UL=2-I,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：

p=/'[/=0.75（0.73-0.78）W

UN、