湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟2023年高二上物理期末学业水平测试模拟试题含解析

湖北省鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟2023年高二上物理期末学业水平测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动片Р向上移动时，关于电灯L的亮度及电容器C所带电量Q的变化判断正确的是（）A.L变暗，Q增大 B.L变暗，Q减小C.L变亮，Q增大 D.L变亮，Q减小2、在研究一个小电动机的性能时，应用了图示的实验电路。已知电动机线圈内阻为3Ω，调节R使电动机正常运转时，理想电流表和电压表的示数分别为1A和12V。则电动机正常运转时的输出功率P和效率η为（）A.P＝12Wη＝75% B.P＝12Wη＝25%C.P＝9Wη＝75% D.P＝9Wη＝25%3、如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入图示方向的电流后，则线圈A.向左运动 B.向右运动C.静止不动 D.无法确定4、下列说法正确的是()A.电场和磁场都是客观存在，电场线和磁感线也是客观存在B.电场和磁场都具有力的性质，不计重力的电荷在电场和磁场中一定受到力的作用C.电源电动势在数值上等于电路断开时，电源两极间电压D.电流元在磁场中受磁场力为零时，此处磁感应强度也为零5、如图所示，闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程经过水平匀强磁场区域，虚线为该磁场的竖直边界，已知磁场区域的宽度大于圆环的直径若不计空气阻力，则A.圆环在摆动过程中始终产生感应电流B.圆环在摆动过程中，机械能始终守恒C.圆环磁场区域中摆动时，机械能守恒D.圆环最终将静止在竖直方向上6、水柱以速度v垂直射到墙面上，之后水速减为零，若水柱截面为S，水的密度为ρ，则水对墙壁的冲力为（）A.ρSv B.ρSvC.ρSv2 D.ρSv2二、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、在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm，通电电流I＝1A的直导线，测得它受到的安培力F＝1.0N，则P处磁感应强度可能为()A.7T B.0.2TC.0.05T D.5T8、一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，如果又能垂直进入另一磁感应强度是原来2倍的匀强磁场，则（）A.粒子的速率加倍，周期减半；B.粒子的速率不变，周期减半C.粒子的速率不变，轨道半径减半D.粒子的速率减半，轨道半径变为原来的1/49、如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是()A.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B.当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D.当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变10、关于能源和能量，下列说法正确的有（）A.自然界的能量是守恒的，所以地球上的能源永不枯竭B.能源的利用过程中有能量耗散，所以自然界的能是不守恒的C.电磁波的传播过程也是能量传播的过程D.电动机是将电能转化为机械能的装置三、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）如图游标卡尺的读数为_______；螺旋测微器测的读数为________。12．（12分）在“测定2节干电池组成的电池组的电动势和内阻”的实验中，备有下列器材：A.待测的干电池组(电动势约为3.0V，内阻小于2.0Ω)B.电流表A1(量程0~3mA，内阻RA1=10Ω)C.电流表A2(量程0~0.6A，内阻RA2=0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~50Ω,允许通过的最大电流为1.5A)E.滑动变阻器R2(0~1kΩ,允许通过的最大电流为0.6A)F.定值电阻R0(990Ω)G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示实验电路，在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选__________(填写器材前的字母代号)(2)按照图甲所示的电路进行实验，I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,记录的5组实验数据如下：实验次数12345I1/mA2.832.712.542402.30I2/A0.080.160.250.320.41根据表中的实验数据，选择合适的坐标轴刻度和坐标轴起点，在图乙所示的坐标纸上画出I1-I2图线(3)根据绘出的I1-I2图线，可得被测电池组的电动势E=________V(保留两位有效数字)，内阻r=_____Ω(保留三位有效数字)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）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】当滑动变阻器的滑动片向上移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流减小，电源的内电压减小，则路端电压增大，灯L变亮。电容器板间电压等于变阻器两端的电压。由上得知，路端电压增大，则通过L灯的电流增大，而干路电流减小，则通过R1的电流减小，R1的电压也减小，则变阻器两端的电压增大，电容器所带电量Q增大。故C正确ABD错误。故选C。2、C【解析】电动机正常运转时，输入的电功率为入发热功率热电动机正常运转时的输出功率为入热电动机正常运转时的效率为故C正确，A、B、D错误；故选C。3、A【解析】根据右手螺旋定则，环形电流可以等效为小磁针，小磁针的N极指向右，根据异性相吸，知线圈向左运动，故A正确，BCD错误4、C【解析】电场与磁场都是客观存在的特殊物质,电场线和磁场线是人们为形象地描述电场和磁场而引入的，不是客观存在的;电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压;磁感应强度B描述磁场强弱和方向的物理量，与放入磁场中的电流元无关，由磁场本身决定.【详解】A、电场线和磁场线是人们为形象地描述电场和磁场而引入的，不是客观存在的;故A错误.B、电荷在电场中的电荷一定受到电场力的作用,静止的电荷处于磁场中不受到洛伦兹力;故B错误.C、根据闭合电路欧姆定律得知，电源的电动势等于内外电压之和，当外电路断开时，电源电动势在数值上等于电源两极间电压;故C正确.D、若导线与磁场平行，则磁场力为零；所以安培力为零时，不能说明磁感应强度为零;故D错误.故选C.【点睛】本题综合考查电场与磁场,电场力与洛伦兹力,电动势,磁感应强度等概念,重点在于概念的辨析.5、C【解析】A．只有当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流。故A错误。B．当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，机械能向电能转化，所以机械能不守恒。故B错误。C．整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒。故C正确。D．在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化一直是最大值，所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置。故D错误。故选C。6、D【解析】设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：即：负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可以知道，水对钢板的冲击力大小也为，D正确，ABC错误。故选D。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、AD【解析】当通电导线垂直放入磁场中时，由安培力的公式：F=BIL得：．若电流的方向与磁场的方向不垂直，则：F=BILsinθ，可知此时磁感应强度一定大于5T故AD正确，BC错误．故选AD8、BC【解析】AD、带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，所以粒子进入另一磁感应强度是原来2倍的匀强磁场运动速率不变；故AD错误B、由以上分析知粒子的速率不变，由可知，粒子运动的周期减半；故B正确C、由以上分析知粒子的速率不变，由可知，粒子运动的轨道半径减半；故C正确故选BC9、AD【解析】根据法拉第电磁感应定律，线圈中感应电动势，感应电流，即感应电流，即感应电流大小与磁感应强度变化的快慢有关，与增加减小无关，因此答案BC错AD对10、CD【解析】根据“能源和能量”，本题考查了能量守恒定律和能源的知识，根据能量守恒定律进行判断即可【详解】A、自然界的能量是守恒的，但提供能量的物质即能源是有限的，是会枯竭的．故A错误B、能源的利用过程中有能量耗散，是指有部分能量不能回收利用，但能量仍是守恒的．故B错误C、电磁波传播过程，是电场能和磁场能不断传播过程，因此C正确；D.电动机是通过电流在磁场中受到力的作用，通过安培力做功将电能转化为机械能的装置，故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).50.20(2).5.695（5.694~5.698）【解析】[1]游标卡尺的精度：，读数为：；[2]螺旋测微器精度：，读数为：。12、①.D②.③.3.0；1.78(1.75~1.80)【解析】（1）因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D，（2）根据表中数据，利用描点法可得出对应图象，如图所示：（3）根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：，根据图象与纵轴的交点得电动势为：，而由图象可知，当电压为2.20V时，电流为0.45A；则由闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知：.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)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得15、（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