2023年湖南省师范大学附属中学高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

2023年湖南省师范大学附属中学高二物理第一学期期末考试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R．在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的v-t图象，图中数据均为已知量．重力加速度为g，不计空气阻力.下列说法正确的是A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向B.MN和PQ之间的距离为v1（t2-t1）C.磁场的磁感应强度为D.金属线框在0-t3的时间内所产生的热量为mgv1（t3-t1）2、关于家庭电路的下列做法，不符合安全用电常识的是（）A.发现有人触电，应首先切断电源B.检修电路故障时，应尽量在通电情况下作业C.有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地D.为了保证电路安全，家里尽量不要同时使用多个大功率电器3、如图所示，绝缘细绳的一端定在O点，另一端系一个质量为m，带电量为+q的小球.为了使小球能静止在图示位置且绳的拉力不为零，可以加一个与纸面平行的匀强电场则所加电场的方向正确的是A.水平问左B.水平向右C.竖直下D.竖直向上4、一带电粒子射入固定在O点的点电荷产生的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，其中判断错误的是：()A.此粒子一定受到静电排斥力的作用；B.粒子在b点电势能一定大于在a点的电势能；C.粒子在b点的速度一定大于在a点的速度；D.粒子在a点和c点的加速度大小一定不相等5、如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁（N极朝上，S极朝下）由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向（从上向下看），下列说法中正确的是A.总是顺时针 B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针6、游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A为甲枪子弹留下的弹孔，B为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为h，如图所示，不计空气阻力，关于两枪射出的子弹初速度大小，下列判断正确的是()A.甲枪射出的子弹初速度较大B.乙枪射出的子弹初速度较大C.甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大D.无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小二、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，电阻不计导轨OPQS固定，其中PQS是半径为r的半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心．OM是长为r的可绕O转动的金属杆，其电阻为R、M端与导轨接触良好．空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置起以角速度ω逆时针匀速转到OS位置．则该过程中A.产生的感应电流大小恒定，方向为OPQMOB.通过OM的电荷量为C.回路中的感应电动势大小为Br2ωD.金属杆OM的发热功率为8、一段长L=0.2m，通过I=2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（）A.如果B=2T，F一定是1NB.如果F=0，B也一定为零C.如果说B=4T，F有可能是1ND.如果F有最大值时，通电导线一定与磁场垂直9、正得意间，小明突然不由自主地向前倾去，原来是遇到了红灯。小明想，刹车过程中，汽车动能因摩擦转化为内能而无法再回收利用，何不在车厢底部靠近车轮处固定永久磁铁，在刹车时接通装在车轮上的线圈，这样就可以利用电磁感应原理，将汽车的一部分动能转化为电能，从而回收一部分能量?如图所示为小明的设计，扇形区域匀强磁场的磁感应强度为B，五个形状与磁场边界形状完全相同线圈对称的固定在车轮内侧，已知车轴到线圈内侧的距离为，到线圈外侧的距离为，车轮的半径为R，设某次刹车过程中的某时刻车速为，则此时（）A.车轮转动的角速度为B.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为C.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为D.线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用10、如图所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况的说法正确的是()A.保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止B.保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动C.断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动D.断开S后，减小A、B板间距离，P仍静止三、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）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如下的实验电路，已知小灯泡的规格为“12V，5W”（1）闭合电键前，应将电路图中的滑动变阻器的滑片移到______（填“a”或“b”）端．根据连接好的实物图，调节滑动变阻器，记录多组电压表和电流表的读数，作出的图线如图甲中实线所示，由图线分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而______（填“增大”或“减小”）．若某次电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的功率为____W（保留两位有效数字）（2）若图像中的虚线Ⅰ或Ⅱ表示小灯泡真实的伏安特性曲线，与实验中得到的实线相比，虚线_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）才是其真实的伏安特性曲线12．（12分）如图所示是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现L1、L2灯都不亮，他采用多用电表的直流电压挡进行故障检查：(1)选择开关应置于下列量程的__________挡（用字母序号表示）A．2.5VB．10VC．50VD．250V(2)在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触__________（选填“a”或“b”）(3)该同学测试结果为：a、b间电压表有示数，c、b间电压表有示数，c、d间电压表无示数，d、f间电压表有示数．根据测试结果，可以判定故障是__________（假设只有下列中的某一项有故障）A．灯L1断路B．灯L2短路C．c、d段断路D．d、f段断路四、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L14．（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，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

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【解析】（1）根据楞次定律判断感应电流的方向；（2）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，根据时间和速度求解金属框的边长和MN和PQ之间的距离；（3）由图知，金属线框进入磁场做匀速直线运动，重力和安培力平衡，可求出B．（4）由能量守恒定律求出热量【详解】金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向．故A错误．由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1，所以金属框的边长：L=v1（t2-t1）．MN和PQ之间的距离要大于金属框的边长，故B错误．在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力：mg=BIL；；又L=v1（t2-t1）联立解得：．故C正确．金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：Q1=mgL=mgv1（t2-t1）;金属框在磁场中的运动过程中金属框不产生感应电流，所以金属线框在0-t3的时间内所产生的热量为mgv1（t2-t1）．故D错误；故选C【点睛】本题电磁感应与力学知识简单的综合，培养识别、理解图象的能力和分析、解决综合题2、B【解析】当发现有人触电时，应该立即采取的措施是：迅速切断电源或用绝缘体挑开电线，不能用手拉开电线和触电的人，这样自己也会触电．符合安全用电常识；检修电路故障时，必须使电路断开．不符合安全用电常识；金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故．符合安全用电常识；电路中电流过大的原因有两个：一是短路；二是家中使用用电器的总功率过大．故大功率用电器同时使用时，将会使电路中的电流过大，引起火灾．符合安全用电常识．此题选择不符合安全用电常识的，故选B3、B【解析】小球带正电，为了使小球能静止在图示位置且绳的拉力不为零，根据平衡条件可得，电场线的方向应该沿着重力和绳子拉力合力的反方向，由此可知，B正确，ACD错误4、C【解析】电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加；【详解】A、曲线运动的合力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，故A正确；B、粒子由a到b，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，所以b点的电势能一定大于在a点的电势能，故B正确；C、根据动能定理，粒子由a到b，电场力做负功，动能减少，故粒子在b点的速度一定小于在a点的速度，故C错误；D、c点和a点在不同一个等势面上，由于C点靠近在O点的点电荷，电场线密集，故C点电场强度大，电场力大，故粒子在C点的加速度大，故D正确；错误的故选C【点睛】关键要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路5、C【解析】由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故C正确故选C6、A【解析】竖直高度决定运动时间，因为甲枪子竖直高度小，所以运动时间短，水平方向做匀速直线运动，因为位移相同根据，可知甲枪射出的子弹初速度较大；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、AB【解析】A项：由导体棒绕其端点在磁场中转动时产生的电动势为：，所以产生的电动势恒定，电流恒定，由于磁场方向垂直纸面向里，由右手定则可知电流的方向为OPQMO，故A正确；B项：由公式，故B正确；C项：由A分析可知，，，故C错误；D项：由闭合电路欧姆定律得：发热功率为：故D错误．故应选：AB8、CD【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BILsinθ求出安培力大小，当夹角为零时没有安培力；当夹角为90°时，安培力最大；则安培力在最大值与零之间【详解】长度为0.2m的通电直导线，若放置于匀强磁场的磁感应强度中，通入电流为2.5A，如果B=2T，当直导线垂直于磁场时，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×2.5×0.2N=1N．若不垂直，则通电导线受到的安培力小于1N，故A错误；如果F=0，直导线可能与磁场平行，则B不一定为零，故B错误；如果B=4

T，若垂直放置时，则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2N=2N．因此F有可能是1N，故C正确；如果F有最大值，通电导线一定与B垂直，故D正确，故选CD【点睛】学会运用F=BIL计算安培力的大小，注意公式成立的条件是B与I相互垂直．若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解，则平行的没有安培力，垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小9、ACD【解析】A．车轴相对于车轮边缘与地面接触点的速度为v，反过来，车轮边缘相对于车轴的速度也是v，则车轮的角速度为A正确；BC．线圈内内缘速度大小为线圈外缘速度大小为则线圈进入或者穿出磁场时，侧边产生的电动势为即B错误C正确；D．由楞次定律可知，线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用，D正确。故选ACD。10、ABD【解析】A．保持S闭合，电源的路端电压不变．增大A、B板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电量不变，由推论得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态．故A正确B．保持S闭合，电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减少A、B板间距离，由可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动．故B正确CD．断开S后，电容器的电量Q不变，由推论得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态．故C错误，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.（1）a，②.增大，③.2.4；④.（2）Ⅱ【解析】（1）开始时应让测量部分电压为零，故开关应移到a端开始调节；由图可知图象的斜率越来越小，则说明电阻越来越大，小灯泡的电阻随温度的升高而增大；由电流表示数可知，电流大小为0.4A，则由图可知，电压为6.0V，故灯泡功率P=UI=6×0.4=2.4W；（2）由于电流表采用外接法，由于电压表分流使电流表示数偏大，而电压表是准确的，故相同电压电流应偏小，故II为真实的图象12、①.B②.a③.D【解析】(1)[1]两个蓄电池的总电动势为4V，应用多用表的直流电压档10V档测量，故选B；(2)[2]在测试a、b间直流电压时，红表笔应当接触a，因为电流必须从电压表正接线柱流入，所以红表笔应当接触a端(3)[3]A．灯L1断路时，c、d间电压表应有示数，与题意不符，故