河南省鄭州市四校2024學(xué)年物理高二上期末檢測模擬試題含解析

河南省鄭州市四校2024學(xué)年物理高二上期末檢測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、帶負電的小球用絕緣絲線懸掛于O點，在勻強磁場中擺動，不計空氣阻力，當小球每次通過最低點時（）A.擺球受到的磁場力相同B.擺球的動能相同C.擺球的速度相同D.擺球所受絲線拉力相等2、如圖，是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布，線圈中a、b兩導(dǎo)線通以圖示方向的電流，則下列說法正確的是A.該磁場是勻強磁場B.線圈平面總與磁場方向垂直C.線圈將順時針方向轉(zhuǎn)動D.磁電式電流表的優(yōu)點是靈敏度很高，而且可以通過很大的電流3、回旋加速器的核心部分是真空室中的兩個相距很近的D形金屬盒，把它們放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒面向下．連接好高頻交流電源后，兩盒間的窄縫中能形成勻強電場，帶電粒子在磁場中做圓周運動，每次通過兩盒間的窄縫時都能被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置引出，如果用同一回旋加速器分別加速氚核()和粒子()，比較它們所需的高頻交流電源的周期和引出時的最大動能，下列說法正確的是A.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較大B.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較大C.加速氚核的交流電源的周期較大，氚核獲得的最大動能較小D.加速氚核的交流電源的周期較小，氚核獲得的最大動能較小4、一個空氣平行板電容器，極板間距離為，正對面積為，充以電荷量后，兩極板間電壓為，為使電容器的電容加倍，可采用的辦法是()A.將電壓變?yōu)?B.將帶電荷量變?yōu)镃.將極板正對面積變?yōu)?D.將兩極板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍5、如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n=100，線圈面積S=200cm2，線圈的電阻r=1Ω線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻，把線圈放入一個方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法中正確的是（??）A.線圈兩端的電壓逐漸增大B.電阻R上消耗的功率為4×10-4WC.線圈電阻r消耗的功率為4×10-4WD.前4s內(nèi)通過R的電荷量為4×10-4C6、1930年勞倫斯提出回旋加速器理論并于1932年制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示。兩個靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強磁場中，一氘核（）從加速器的某處由靜止開始加速。已知D型盒的半徑為R，勻強磁場的最大磁感應(yīng)強度為B，高頻交變電源的電壓為U、最大工作頻率為f，氘核的質(zhì)量為m、電荷量為q。不計粒子的重力，忽略粒子在電場中的加速時間，不考慮相對論效應(yīng)。下列說法正確的是A.氘核從D形金屬盒的邊緣飛入，在電場中獲得能量，氘核的最大動能由高頻交變電源的電壓U決定，并且隨電壓U增大而增加B.高頻交變電源的頻率為f應(yīng)該等于，該裝置才能正常工作。若將氘核換成氦核（），必須相應(yīng)的改變交流電源的頻率，否則該裝置無法正常工作C.氘核第1次加速和第2次加速后在磁場中運動的軌道半徑之比為1:2D.當時，氘核的最大動能為二、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、地面附近空間中存在著水平方向的勻強電場和勻強磁場，已知磁場方向垂直紙面向里一個帶電油滴沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運動，如圖所示，由此可以判斷A.油滴一定做勻速運動B.油滴可以做變速運動C.如果油滴帶正電，它是從M點運動到N點D.如果油滴帶正電，它是從N點運動到M點8、如圖，帶電平行金屬板中勻強電場方向豎直向上，勻強磁場方向垂直紙面向里，帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點由靜止滑下，經(jīng)過1/4圓弧軌道從端點P（切線水平）進入板間后恰好沿水平方向做直線運動，現(xiàn)使帶電小球從比a點稍低的b點由靜止滑下，在經(jīng)過P點進入板間的運動過程中（）A.帶電小球的動能將會增大B.帶電小球的電勢能將會增大C.帶電小球所受洛倫茲力將會減小D.帶電小球所受電場力將會增大9、如圖所示，水平方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.其間有水平固定的足夠長的粗糙絕緣桿，桿上套有一帶電量為-q、質(zhì)量為m的小環(huán)，環(huán)內(nèi)徑略大于桿直徑．小環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，現(xiàn)給小環(huán)水平向右的初速度v0，則()A.小環(huán)的加速度一定一直減小B.小環(huán)可能先做減速運動，再做勻速運動C.小環(huán)可能一直做勻速運動D.小環(huán)運動過程中最終速度為10、空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，圖中的正方形為其邊界。一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計重力。下列說法正確的是（）A.入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同C.在磁場中運動時間相同的粒子，其運動軌跡一定相同D.在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大三、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）某實驗小組用如圖所示實驗電路研究電源路端電壓和小燈泡電壓隨電流的變化規(guī)律（1）實驗操作步驟：①按實驗電路連接好實驗器材；②把滑動變阻器滑動片P移到滑動變阻器的________（填“最右端”或“最左端”）；③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動片P到適當位置，讀出電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，并記錄數(shù)據(jù)，斷開開關(guān)S；④調(diào)整滑動片P到不同位置，多次重復(fù)步驟③．某次測量時三個電表指針位置如圖所示，電流表讀數(shù)_____A，電壓表V1讀數(shù)___V，電壓表V2的讀數(shù)_____V；⑤整理好實驗器材（2）實驗小組把測量數(shù)據(jù)畫在U－I坐標中，描繪出兩條圖線A、B①從圖中可以算出電源的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）②滑動變阻器滑動片P移到滑動變阻器的最右端時，小燈泡的實際功率為_____W（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）12．（12分）某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實驗裝置探究螺線管線圈中感應(yīng)電流的方向（1）由于粗心該小組完成表格時漏掉了一部分（見表格），發(fā)現(xiàn)后又重做了這部分：將磁鐵S極向下從螺線管上方豎直插入過程，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏轉(zhuǎn)（已知電流從右接線柱流入電流計時，其指針向右偏轉(zhuǎn)），則①填________，②填________．B原方向ΔΦI感方向（俯視）B感方向N極插入向下增大逆時針向上S極插入向上增大①②N極抽出向下減小順時針向下S極抽出向上減小逆時針向上（2）由實驗可得磁通量變化ΔΦ、原磁場B原方向、感應(yīng)電流的磁場B感方向三者之間的關(guān)系：________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L14．（16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的大小；（2）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15．（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、B【解題分析】A．由于小球的運動方向不同，則根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力的方向不同，則受到的磁場力不同，故A錯誤；BC．由題意可知，拉力與洛倫茲力對小球不做功，僅僅重力作功，則小球機械能守恒，所以小球分別從左右兩側(cè)向最低點運動且兩次經(jīng)過最低點時的動能相同，小球的速度大小相同，但是方向不同，故B正確，C錯誤；D．由B選項可知，速度大小相等，由于速度方向不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的洛倫茲力的方向也不同，則根據(jù)牛頓第二定律可知，拉力的大小不同，故D錯誤。故選B。2、C【解題分析】利用圖示的裝置分析出其制成原理，即通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，線圈的轉(zhuǎn)動可以帶動指針的偏轉(zhuǎn)，由左手定則來確定安培力的方向可確定轉(zhuǎn)動方向；【題目詳解】A．該磁場明顯不是勻強磁場，勻強磁場應(yīng)該是一系列平行的磁感線，方向相同，故A錯誤；B．由圖可知，線圈平面總與磁場方向平行，故B錯誤；C．由左手定則可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故線圈順時針旋轉(zhuǎn)，故C正確；D．磁電式電流表的優(yōu)點是靈敏度很高，但是不可以通過很大的電流，故選項D錯誤【題目點撥】在學(xué)過的測量工具或設(shè)備中，每個工具或設(shè)備都有自己的制成原理，對不同測量工具的制成原理，是一個熱點題型，需要重點掌握3、C【解題分析】帶電粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)，知氚核（）的質(zhì)量與電量的比值大于α粒子（），所以氚核在磁場中運動的周期大，則加速氚核的交流電源的周期較大根據(jù)得，最大速度，則最大動能，氚核的質(zhì)量是α粒子的倍，氚核的電量是倍，則氚核的最大動能是α粒子的倍，即氚核的最大動能較小．故C正確，A、B、D錯誤．故選C【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，以及會根據(jù)求出粒子的最大速度4、C【解題分析】AB．電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，是電容器本身具有的屬性，根據(jù)電容的定義式：可知，電容C與Q、U無關(guān)，AB錯誤；CD．根據(jù)電容的決定式：可知將極板正對面積變?yōu)?，電容變原來?倍，將兩極板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍，電容變?yōu)樵瓉淼模珻正確，D錯誤。5、C【解題分析】A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知，磁通量的變化率恒定，所以電動勢恒定，則電阻兩端的電壓恒定，故A錯誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為所以電阻R上消耗的功率為PR=I2R=0.022×4W=1.6×10-3W故B錯誤；C．線圈電阻r消耗的功率Pr=I2r=0.022×1W=4×10-4W故C正確；D．前4s內(nèi)通過R的電荷量為Q=It=0.02×4C=0.08C故D錯誤。故選C。6、D【解題分析】A．粒子在磁場中做圓周運動，由洛倫茲力提供向心力有得當時，粒子的速度最大，即為最大動能為所以粒子的最大動能與電壓無關(guān)，故A錯誤；B．當粒子做圓周運動的頻率與交流電的頻率相等時，裝置正常工作，即故B錯誤；C．由動能定理可得粒子加速第1次的速度為粒子加速第2次的速度為由公式可知，半徑之比等于速度之比即為，故C錯誤；D．當時，由公式可知，粒子做圓周運動的頻率小于最大工作頻率，即裝置能正常工作，所以粒子的最大動能為故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、AC【解題分析】AB．油滴做直線運動，受重力、電場力和洛倫茲力作用，因為重力和電場力均為恒力，根據(jù)物體做直線運動條件可知，粒子所受洛倫茲力亦為恒力據(jù)可知，粒子必定做勻速直線運動，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)做直線運動的條件和受力情況（如圖所示）可知，如果油滴帶正電，由左手定則判斷可知，油滴的速度從M點到N點，故C正確，D錯誤。故選AC。8、AB【解題分析】根據(jù)題意分析得：小球從P點進入平行板間后做直線運動，對小球進行受力分析得小球共受到三個力作用：恒定的重力G、恒定的電場力F、洛倫茲力，這三個力都在豎直方向上，小球在水平直線上運動，所以可以判斷出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做勻速直線運動，結(jié)合左手定則，洛倫茲力和電場力同向，都向上，小球帶正電；如果小球從稍低的b點下滑到從P點進入平行板間，則小球到達P點的速度會變小，所以洛倫茲力比之前的減小，因為重力G和電場力F一直在豎直方向上，所以這兩個力的合力一定在豎直方向上，若洛倫茲力變化了，則三個力的合力一定不為零，且在豎直方向上，而小球從P點進入時的速度方向在水平方向上，所以小球會偏離水平方向向下做曲線運動，因此減小入射速度后，洛倫茲力減小，合力向下，故向下偏轉(zhuǎn)，故電場力做負功，電勢能增加，水平方向速度不變，但豎直方向的速度增加，所以動能將會增大，導(dǎo)致洛倫茲力也會增大，電場力不變，故AB正確，CD錯誤【題目點撥】本題關(guān)鍵先分析出小球受力平衡，然后再考慮洛侖茲力變化后運動情況，同時要結(jié)合平行板電容器的表達式和電勢差與電場強度的關(guān)系式列式分析分卷II9、BC【解題分析】根據(jù)洛倫茲力等于重力，確定勻速直線運動的速度大小，再討論速度大于與小于時的情況，根據(jù)洛倫茲力與重力的關(guān)系，來確定摩擦力，從而得出運動情況，即可求解【題目詳解】當時，小環(huán)受到的合外力為0，做勻速直線運動，當時，小環(huán)做勻速直線運動；當時，小環(huán)受到向下的重力小于向上的洛倫茲力，有摩擦阻力，做減速運動，速度減小，洛倫茲力減小，則加速度減小，直到速度為；當時，小環(huán)受到向下的重力大于向上的洛倫茲力，做減速運動，且速度減小時，洛倫茲力越小，小環(huán)與桿之間的正壓力越來越大，所以摩擦阻力也增加，加速度增加，所以，小環(huán)此時應(yīng)該做加速度增加的減速運動直到速度為0，BC正確【題目點撥】洛倫茲力與重力的關(guān)系，是解題的突破口，掌握由受力情況來確定運動情況的方法，注意由加速度與速度的方向，來決定速度的增加還是減小10、BD【解題分析】A．入射速度不同的粒子，若它們?nèi)肷渌俣确较蛳嗤?，則它們的運動也一定相同，雖然軌跡不一樣，但圓心角卻相同。故A錯誤；B．在磁場中半徑，運動圓弧對應(yīng)的半徑與速率成正比，故B正確；C．根據(jù)（θ為轉(zhuǎn)過圓心角）可知圓心角相同，但半徑可能不同，所以運動軌跡也不同，如粒子都從左邊界離開磁場，圓心角均為180°，但是出射點不同，軌跡就不同。故C錯誤；D．由于它們的周期相同的，在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角也一定越大。故D正確。故選BD。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.最左端；②.1.50；③.2.9；④.1.30；⑤.4.5；⑥.1.0；⑦.5.0【解題分析】(1)②滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于阻值最大處；④根據(jù)電表量程確定其分度值，根據(jù)指針位置讀出其示數(shù)；(2)①電源-I圖線與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖線斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻②根據(jù)圖示電路圖判斷兩電壓表示數(shù)關(guān)系，然后根據(jù)圖示圖象求出電壓與電流，由P=UI求出燈泡實際功率【題目詳解】(1)②由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關(guān)前應(yīng)把滑片置于最左端；④由圖示電流表可知，電流表量程為3A，其分度值為0.1A，示數(shù)為1.50A；由圖示可知，電壓表V1的量程為6V，分度值為0.2V，其示數(shù)為2.9V；由圖示可知，電壓表V2的量程為3V，分度值為0.1V，其示數(shù)為1.30V；(2)①由圖示電源U-I圖線可知，圖線與縱軸交點坐標為4.5，則電源電動勢：E=4.5V，電源內(nèi)阻：；②滑動變阻器滑動片P移到滑動變阻器的最右端時滑動變阻器接入電路的阻值為零，兩電壓表示數(shù)相等，由圖示圖象可知，燈泡電壓為2.5V，電流為2.0A，燈泡實際功率：P=UI=2.5×2.0=5.0W【題目點撥】本題考查了實驗注意事項、電表讀數(shù)、實驗數(shù)據(jù)處理，要掌握常用器材的使用及讀數(shù)方法；對電表讀數(shù)時，要先確定其量程與分度值，然后根據(jù)指針位置讀出其示數(shù)12、①.（1）順時針；②.向下③.（2）ΔΦ增大，B原與B感反向，