2024年安徽省利辛一中物理高二上期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024年安徽省利辛一中物理高二上期末統(tǒng)考模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、勻強磁場中有一細金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖甲所示，磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示；用I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，F(xiàn)1、F2、F3分別表示金屬環(huán)上很小一段導(dǎo)體受到的安培力．下列說法正確的是（）A.I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向B.I2沿順時針方向，I3沿逆時針方向C.F1方向指向圓心，F(xiàn)2方向指向圓心DF2方向背離圓心向外，F(xiàn)3方向背離圓心向外2、如圖所示，在xOy坐標系內(nèi)，三根相互平行的通電直導(dǎo)線P、Q、R分別位于正三角形的三個頂點，都通有方向垂直xOy坐標平面向里、大小相等的電流，則導(dǎo)線R受到的安培力的方向是A.沿y正方向B.沿y負方向C.沿x正方向D.沿x負方向3、將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點的過程中，圖像如圖所示，以下判斷正確的是（）A.最后2s內(nèi)貨物只受重力作用B.前3s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)C.貨物前3s內(nèi)的平均速度小于最后2s內(nèi)的平均速度D.第3s末至第5s末過程中，貨物的機械能守恒4、如圖所示，空間中有寬為d的平行邊界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，MN、M′N′為磁場邊界，MN左側(cè)有一個電荷量為q的帶正電粒子P，若P粒子以速度v0垂直MN進入磁場后，離開磁場時的速度方向與M′N′成θ=30°，不考慮粒子重力，則（）A.粒子P進入磁場后做勻速圓周運動，半徑為2dB.粒子P進入磁場時的速度越大，在磁場中運動的時將越長C.粒子P以速度v0進入磁場后，在磁場運動過程中洛倫茲力的沖量為D.粒子P進入磁場的速度小于時，粒子P將從MN離開磁場5、如圖所示為電流天平，可用來測定磁感應(yīng)強度．天平的右臂上掛有一匝數(shù)為N的矩形線圈，線圈下端懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，當線圈中通有電流I（方向如圖）時，發(fā)現(xiàn)天平的左端低右端高，下列哪些調(diào)節(jié)方案可以使天平平衡A.減小電流I大小B.增長線框的寬度C.增大左盤砝碼的質(zhì)量D.增加線圈的匝數(shù)N6、如圖所示，兩極板水平放置的平行板電容器間形成勻強電場，兩板間距為d．一帶負電的微粒從上極板M的邊緣以初速度v0射入，沿直線從下極板N的邊緣射出，已知微粒的電量為q，質(zhì)量為m，下列說法正確的是（）A.微粒的加速度不為零 B.微粒的電勢能減少了mgdC.M板的電勢低于N極板的電勢 D.兩極板間的電勢差為二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，兩勻強磁場方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應(yīng)強度分別為B1、B2，今有一質(zhì)量為m、電量為e的電子從MN上的P點沿垂直于磁場方向射入勻強磁場B1中，其運動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線．則以下說法正確的是（）A.電子的運行軌跡為PDMCNEPB.電子從P點出發(fā)第一次回到P點所用的時間為C.D8、真空中有一正四面體ABCD，在A、B兩頂點分別固定一個等量負點電荷．現(xiàn)將一質(zhì)子沿CD連線從C點移到D點，下列說法正確的是（）A.質(zhì)子在C點的電勢能與在D點的電勢能相同B.C點與D點的電場強度大小相等，方向相同C.質(zhì)子沿CD連線從C點移動到D點過程中，電場力先做正功后做負功D.質(zhì)子沿CD連線從C點移動到D點過程中，電場力一直不做功9、如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動．已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為l1，ad邊的邊長為l2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則當線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時()A.線圈中感應(yīng)電流的方向為abcdaB.線圈中的感應(yīng)電動勢為2nBl2ωC.穿過線圈的磁通量隨時間的變化率最大D.線圈ad邊所受安培力的大小為10、中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地刺偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖，結(jié)合上述材料，下列說法正確的是()A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D.形成地磁場的原因可能是帶負電的地球自轉(zhuǎn)引起的三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的器材有：A．小燈泡：規(guī)格“3.8V、0.3A”B．電流表：量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.5ΩC．電流表：量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1ΩD．電壓表：量程0～5V，內(nèi)阻約為5kΩE.電壓表:量程0～15V，內(nèi)阻約為50kΩF.滑動變阻器：阻值范圍0～10Ω，額定電流2AG.滑動變阻器:阻值范圍0～100Ω，額定電流50mAH．電池組：電動勢6V，內(nèi)阻約為1ΩI．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干（1）為了使測量盡可能地準確，電流表應(yīng)選______，電壓表應(yīng)選_____,滑動變阻器應(yīng)選_______．(填器材代號)需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8V且能方便地進行調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)采用_________的連接方式（2）請在虛線框內(nèi)設(shè)計一個電路圖______12．（12分）在利用碰撞做“驗證動量守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，圖中斜槽部分與水平槽部分平滑連接，按要求安裝好儀器后開始實驗．圖中設(shè)計有一個支柱（通過調(diào)整，可使兩球的球心在同一水平線上，上面的小球被碰離開后，支柱立即倒下）．先不放被碰小球，讓入射小球從擋板C處由靜止?jié)L下，重復(fù)若干次；然后把被碰小球放到支柱上，有重復(fù)若干次．在白紙上記錄下掛于槽口的重錘線在記錄紙上的豎直投影點和各次實驗時小球落點的平均位置，從左至右依次為O、M、P、N點，兩小球直徑相等，并用刻度尺測出OM、OP、ON的長度．入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1、m2．則（1）入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應(yīng)該滿足m2_____m1（填“>”或“<”）（2）用螺旋測微器測量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=___________mm（3）當所測的物理量滿足表達式_____________________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球的碰撞遵守動量守恒定律（4）某次實驗得到入射小球的落點M、P到O距離如圖丙所示，假設(shè)兩球的碰撞是彈性正碰，則被碰小球的落點N到O的距離ON=_________cm．（保留2位小數(shù)）四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度B的大?。唬?）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】應(yīng)用楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流方向，由左手定則可以判斷出電流所受安培力方向，從而即可求解【題目詳解】A項：由圖甲所示可知，oa段，磁場垂直于紙面向里，穿過圓環(huán)的磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流I1沿逆時針方向，在ab段磁場向里，穿過圓環(huán)的磁通量減少，由楞次定律可知，感應(yīng)電流I2沿順時針方向，故A正確；B項：由圖甲所示可知，在bc段，磁場向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流I3沿順時針方向，故B錯誤；C項：由左手定則可知，oa段電流受到的安培力F1方向指向圓心，ab段安培力F2方向背離圓心向外，故C錯誤；D項：由左手定則可知，ab段安培力F2方向背離圓心向外，bc段，安培力F3方向指向圓心，故D錯誤故選A【題目點撥】本題考查了判斷感應(yīng)電流方向與安培力方向，應(yīng)用楞次定律與左手定則即可正確解題；要熟練掌握楞次定律與左手定則；要掌握應(yīng)用楞次定律解題的步驟2、B【解題分析】R所在處的磁場是由P與Q中的電流產(chǎn)生的，由安培定則判斷出R處磁場的方向，然后由左手定則判斷出R中電流所示安培力的方向【題目詳解】由安培定則可知，通電指導(dǎo)線P、Q在R處產(chǎn)生的磁場方向水平向右，即沿x軸正方向則R處的磁場方向沿x軸正方向；由左手定則可知，通電直導(dǎo)線R所受安培力垂直于R指向y軸負方向．選項ACD錯誤，B正確．故選B【題目點撥】要注意解題步驟，先由安培定則判斷出R處磁場方向，然后由左手定則判斷出安培力的方向3、B【解題分析】A．圖線斜率的物理意義為加速度，最后內(nèi)的加速度大小所以最后內(nèi)貨物除了重力作用外還受到阻力作用，A錯誤；B．前3s內(nèi)貨物加速向上，處于超重狀態(tài)，B正確；C．根據(jù)勻變速直線運動中某段時間內(nèi)，平均速度等于中間時刻速度可知貨物前3s內(nèi)的平均速度等于最后2s內(nèi)的平均速度，C錯誤；D．貨物的機械能由動能和重力勢能構(gòu)成，第3s末至第5s末的過程中，貨物的動能不變，圖線和時間軸圍成的面積為位移，根據(jù)圖像可知貨物的位移一直增大，選擇貨物起點為零勢能面，根據(jù)可知貨物的重力勢能一直增加，則貨物的機械能一直增加，D錯誤。故選B。4、D【解題分析】A．粒子運動軌跡如圖所示由幾何關(guān)系可得解得故A錯誤；B．由洛倫茲力提供向心力得得所以速度越大，半徑越大，粒子的偏轉(zhuǎn)角越小，由公式可知，粒子在磁場中的運動時間越小，故B錯誤；C．粒子P以速度v0進入磁場，離開磁場時速度偏轉(zhuǎn)60°，則進入磁場時的速度與離開磁場時的速度和速度變化量組成等邊三角形，則速度變化量為沖量為故C錯誤；D．粒子從MN邊射出的臨界狀態(tài)為軌跡與右邊界相切，此時半徑為d，則有得且即所以當速度為時，粒子P將從MN離開磁場，故D正確；故選D。5、A【解題分析】根據(jù)天平原理，根據(jù)左手定則、安培力公式進行判斷；【題目詳解】天平是等臂杠桿，當線圈中通有電流I時，根據(jù)左手定則，右端線圈受到的安培力豎直向上，天平的左端低右端高，要使天平水平平衡，可以減小左端的砝碼的質(zhì)量，也可以減小安培力，即減小匝數(shù)、電流、線框?qū)挾鹊?，故選項A正確，選項BCD錯誤【題目點撥】本題關(guān)鍵明確天平的工作原理是等臂杠桿，然后判斷出安培力方向，得到控制平衡的方法6、D【解題分析】考查電場力做功與電勢能的關(guān)系?！绢}目詳解】A．重力豎直向下，平行板電容器兩極板水平放置，則電場力也是豎直方向，要斜向下直線運動，則電場力一定向上，與重力平衡，加速度為0，A錯誤；B．因受力平衡，做勻速直線運動，運動過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為電勢能，重力勢能減少了mgd，所以電勢能增加了mgd，B錯誤；C．帶負電的微粒從上極板運動到下極板，電勢能增加，由：q為負值，可知，M板運動到N板過程中，電勢降低，即M板的電勢高于N板的電勢，C錯誤；D．由電場力做功與電勢差的關(guān)系：解得兩極板間的電勢差為，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABC【解題分析】根據(jù)左手定則判斷負電荷在磁場中的受力進而確定運動軌跡，根據(jù)半徑關(guān)系可以找到磁場強度B的關(guān)系【題目詳解】A、電子以垂直于MN向左的速度攝入磁場，由左手定則得，此時電子收到向上的洛倫茲力，電子將會向上偏轉(zhuǎn)，所以電子的運動軌跡為PDMCNEP,故A項正確C、D項，電子在磁場中做勻速圓周運動，由得：，由圖可得：，所以，故C對；D錯；B、電子在磁場中運動周期，電子在磁場中運動周期，由于，電子運動一周回到P點所用時間，故B正確故選ABC8、AC【解題分析】在A、B兩點分別固定一個等量負點電荷，根據(jù)點電荷的場強的公式和平行四邊形定則計算出C與D點的電場強度，根據(jù)電場力做功來判定C與D點的電勢能高低，從而即可求解【題目詳解】A、AB的中點電場強度為零，此點到C與D點間距相等，移動質(zhì)子，電場力做功相等，則質(zhì)子在C與D點電勢能相同；故A正確.B、據(jù)題，A、B是兩個等量同種點電荷，根據(jù)點電荷電場強度公式，則C與D點的電場強度大小相等，方向不同;故B錯誤.C、D、質(zhì)子沿CD連線從C點移到D點過程中，電勢先降低后升高，則質(zhì)子的電勢能先減小后增加，那么電場力先做正功后做負功;故C正確，D錯誤.故選AC.【題目點撥】本題關(guān)鍵要掌握等量同種電荷電場線和等勢線分布情況，掌握點電荷電場強度公式，及矢量合成法則，抓住ABCD是正四面體的四個頂點這一題眼，注意本題不是等量異種電荷，且通過AB的中垂面不是一等勢面9、CD【解題分析】根據(jù)右手定則，線圈中感應(yīng)電流的方向為adcba，故A錯；當線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，線圈中感應(yīng)電動勢應(yīng)為最大值Em=nBl1l2ω，此時，穿過線圈磁通量隨時間的變化率最大，B錯，C對；線圈ad邊所受安培力的大小，D對II卷10、ABD【解題分析】A．根據(jù)題意可知，地理南、北極與地磁場存在一個夾角，為磁偏角，故兩者不重合，故A正確；B．地磁場的北極在地理南極附近，地磁場的南極在地理北極附近，且地球內(nèi)部也存在磁場，由地磁場的南極指向地磁場的北極，故B正確；C．由于地磁場的磁場方向沿磁感線切線的方向，故只有赤道處地磁場的磁場方向才與地面平行，故C錯誤；D．地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極是地磁場的北極，由安培定則判斷可知地球是帶負電的，故D正確。故選ABD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.B②.D③.E④.分壓式⑤.【解題分析】（1）[1][2][3][4]．小燈泡的額定電壓為3.8V，則電壓表應(yīng)選擇D；燈泡的額定電流為0.3A，為了減小測量的誤差，使得測量更精確，電流表量程選擇0～0.6A的B．需要使小燈泡兩端電壓從0逐漸增大到3.8V且能方便地進行調(diào)節(jié)，滑動變阻器要采用分壓電路，故選用阻值較小的E；（2）[5][6]．小燈泡電阻約為13Ω，則有故燈泡電阻屬于小電阻，電流表采用外接法．電壓和電流需從0開始測起，所以滑動變阻器需采用分壓式接法．電路圖如右圖點睛：本題考查燈泡伏安特性曲線的實驗；解決本題的關(guān)鍵掌握器材選取的原則，以及知道滑動變阻器分壓式接法和限流式接法的區(qū)別，知道什么情況下選用電流表外接法，什么情況下選擇電流表內(nèi)接法12、①.<②.12.803（12.802-12.804）③.m1OP=m1OM+m2（ON-d）④.36.28【解題分析】（1）為防止入射球反彈，入射小球的質(zhì)量要大于被碰小球的質(zhì)量；（2）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．（3）根據(jù)動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式，然后根據(jù)表達式分析答題；（4）根據(jù)動量守恒定律以及機械能守恒定律列式，聯(lián)立即可求得速度關(guān)系，從而求出OM、ON以及OP之間的關(guān)系【題目詳解】（1）為防止入射球反彈，入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應(yīng)該滿足m2<m1；（2）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為12.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×30.3mm=0.303mm，所以最終讀數(shù)為：d=12.5mm+0.303mm=12.803mm（3）由動量守恒定律可知，如果動量守恒，則應(yīng)保證：m1v=m1v1+m2v2；因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，（ON-d）是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當所測物理量滿足表達式m1?OP=m1?OM+m2?（ON-d），說明兩球碰撞遵守動量守恒定律；（4）設(shè)入射小球質(zhì)量為m1，被碰小球質(zhì)量為m2．碰撞前入射球速度為v0，碰撞后兩球速度分別為v1、v2．根據(jù)動量守恒得和機械守恒定律得：m1v0=m1v1+m