2024屆山東省莒縣第一中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末檢測(cè)模擬試題含解析

2024屆山東省莒縣第一中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末檢測(cè)模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線(xiàn)內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、跳水運(yùn)動(dòng)員從10m高的跳臺(tái)跳下（不計(jì)空氣阻力），在下落過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員的A.機(jī)械能減少 B.機(jī)械能增加C.重力勢(shì)能減少 D.重力勢(shì)能增加2、如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形線(xiàn)圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，第二次又在外力作用下以速度2v勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，CD兩端電勢(shì)差為BLvB.兩次進(jìn)入過(guò)程中線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比I1：I2=1：2C.兩次進(jìn)入過(guò)程中線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量之比Q1：Q2=1：4D.兩次進(jìn)入過(guò)程中通過(guò)線(xiàn)圈截面的電荷量之比q1：q2=1：23、如圖所示，一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面是半徑為R的圓，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子沿垂直于直徑ab的方向射入磁場(chǎng)區(qū)域，入射點(diǎn)與ab的距離為，已知粒子出射時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了60°(不計(jì)重力)．則粒子的速率為()A.B.C.D.4、將平行板電容器與靜電計(jì)連接，充電后撤去電源，靜電計(jì)指針張開(kāi)某一角度θ，如圖所示，若將電容器兩極間距離增大，則A.兩極板間電勢(shì)差不變，θ不變B.兩極板間電勢(shì)差減小，θ減小C.電容器電容減小，θ變小D.電容器電容減小，θ變大5、如圖所示，三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)P、Q、R互相平行，垂直放置，其間距均為a，通過(guò)的電流均為I，方向均垂直紙面向里。已知電流為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，到導(dǎo)線(xiàn)距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（其中k為常量），則對(duì)于P、Q連線(xiàn)的中點(diǎn)O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是()A.方向由O指向P，大小為 B.方向由P指向R，大小為C.方向由R指向O，大小為 D.方向由O指向P，大小為6、如圖所示的電路中，當(dāng)電路正常工作后，關(guān)于兩個(gè)小燈泡L1和L2的分析，下列說(shuō)法中正確的是（）A.L1和L2都亮B.L1和L2都不亮C.L1不亮，L2亮D.L1亮，L2不亮二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，正方形單匝線(xiàn)框從左邊界由靜止開(kāi)始勻加速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，線(xiàn)圈的邊長(zhǎng)和磁場(chǎng)的寬度相等．從線(xiàn)框cd邊剛進(jìn)磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍€(xiàn)框中的感應(yīng)電流i、電功率P隨時(shí)間t的變化圖象可能正確的是A. B.C. D.8、如圖所示，螺線(xiàn)管匝數(shù)n=1500匝，橫截面積S=20cm2，螺線(xiàn)管導(dǎo)線(xiàn)電阻r=1Ω，電阻R=4Ω。螺線(xiàn)管所在空間存在水平向右的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.電阻R的電流方向是從C到AB.感應(yīng)電流的大小隨時(shí)間均勻增大C.電阻R兩端的電壓為6VD.經(jīng)過(guò)電阻R的電流大小為1.2A9、如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸下方存在垂直于紙面向外且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B/2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場(chǎng)，且在x軸上方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R．則()A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)后一定能回到原點(diǎn)OB.粒子在x軸上方和下方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2∶1C.粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)，沿x軸前進(jìn)了3R10、下列說(shuō)法中錯(cuò)誤是()A.電感線(xiàn)圈對(duì)交流具有阻礙作用的主要原因是線(xiàn)圈具有電阻B.電容器對(duì)交流具有阻礙作用的原因是兩板間的絕緣體電阻很大C.在交流電路中，電阻、感抗、容抗可以同時(shí)存在D.感抗、容抗和電阻一樣，交流電通過(guò)它們做功時(shí)都是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線(xiàn)”的實(shí)驗(yàn)中，使用的小燈泡標(biāo)有“6V、3W”，其他可供選擇的器材有：A．電壓表V1(量程6V，內(nèi)阻約20kΩ)B．電壓表V2(量程20V，內(nèi)阻約60kΩ)C．電流表A1(量程3A，內(nèi)阻約0.2Ω)D．電流表A2(量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(0～1000Ω，0.5A)F．滑動(dòng)變阻器R2(0～20Ω，2A)G．學(xué)生電源E(6V～8V)H．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線(xiàn)若干某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得小燈泡兩端的電壓U和通過(guò)它的電流I，繪成U－I關(guān)系曲線(xiàn)如下左圖所示(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________；（填器材前的序號(hào)）(2)在上圖的虛線(xiàn)框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖_________；(3)若將該小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為12Ω電源兩端，則燈泡實(shí)際消耗的功率為_(kāi)_______W.12．（12分）某直流電動(dòng)機(jī)M轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的U-I圖象如圖甲所示，該同學(xué)利用圖乙的實(shí)驗(yàn)電路研究電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，電路中使用恒壓電源，R1＝15Ω，R2是滑動(dòng)變阻器，電流表A是理想電流表，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：(1)閉合開(kāi)關(guān)S2前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使其滑動(dòng)觸頭應(yīng)在________端．(選填“左”或“右”)(2)先閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)關(guān)S2保持?jǐn)嚅_(kāi)，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A，則恒壓電源輸出電壓為_(kāi)_______V(3)再閉合開(kāi)關(guān)S2，然后緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電動(dòng)機(jī)恰好轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，此時(shí)電流表的示數(shù)為1.8A，直流電動(dòng)機(jī)M實(shí)際消耗的電功率為_(kāi)_______W，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為_(kāi)_______．(以上均取兩位有效數(shù)值)四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)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

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】因?yàn)椴挥?jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中只有重力做功，則運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能守恒，故AB錯(cuò)誤；據(jù)EP=mgh，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)，高度下降，故重力勢(shì)能減少，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C點(diǎn)睛：抓?。簷C(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是指物體只有重力或彈力做功，則機(jī)械能守恒；機(jī)械能守恒時(shí)，系統(tǒng)只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化2、B【解題分析】A．第一次進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為導(dǎo)體棒作為電源切割磁感線(xiàn)，所以?xún)啥穗妷簽槁范穗妷?，根?jù)閉合電路歐姆定律可知故A錯(cuò)誤；B．第二次進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小根據(jù)閉合電路歐姆定律可知故B正確；C．根據(jù)焦耳定律可知故C錯(cuò)誤；D．通過(guò)線(xiàn)框的電荷量?jī)纱瓮ㄟ^(guò)磁場(chǎng)的相同，所以?xún)纱芜M(jìn)入過(guò)程中通過(guò)線(xiàn)圈截面的電荷量相同，故D錯(cuò)誤。故選B。3、C【解題分析】粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：粒子出射時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了60°，即：θ＝60°，由題意可知：入射點(diǎn)與ab距離為，則：AB＝CD＝，cosβ＝＝，解得：β＝60°，由幾何知識(shí)得：α＝＝＝60°，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑：r＝CDtanβ＋CDtanα＝tan60°＋tan60°＝R，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB＝m，解得：v＝故C符合題意，ABD不符合題意。4、D【解題分析】靜電計(jì)是測(cè)量電勢(shì)差的儀器，電勢(shì)差的大小是通過(guò)指針張開(kāi)的角度來(lái)體現(xiàn)的；又電容器充完電后與電源分開(kāi)，說(shuō)明電容器的電量不變，根據(jù)電容公式可知當(dāng)增大時(shí)，減小，由可知，電勢(shì)差增大，那么變大；A.與分析不符，故A錯(cuò)誤；B.與分析不符，故B錯(cuò)誤；C.與分析不符，故C錯(cuò)誤；D.與分析相符，故D正確5、A【解題分析】P、Q兩根導(dǎo)線(xiàn)距離O點(diǎn)的距離相等，根據(jù)安培定則，在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，大小相等，合場(chǎng)強(qiáng)為零，所以最終場(chǎng)強(qiáng)等于R在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)安培定則，方向沿OP方向，R到O點(diǎn)距離，那么磁感線(xiàn)強(qiáng)度的大小A．方向由O指向P，大小為，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．方向由P指向R，大小為，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．方向由R指向O，大小為，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．方向由O指向P，大小為，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。6、A【解題分析】由圖知，電源的交變電流，電容器通交流、隔直流，所以?xún)蔁襞荻剂粒蔄正確；BCD錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解題分析】線(xiàn)框的速度：，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：，電功率：，故A正確，B錯(cuò)誤；感應(yīng)電流：，由右手定則碰撞，線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程電流沿逆時(shí)針?lè)较?，是正的，線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，是?fù)的，故C錯(cuò)誤，D正確．所以AD正確，BC錯(cuò)誤8、AD【解題分析】A．由楞次定律可以判斷出螺線(xiàn)管中電流方向從右向左，那么通過(guò)電阻R的電流方向是從C到A，故A正確；BCD．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有由圖2可知，代入數(shù)據(jù)解得由閉合電路歐姆定律得因此感應(yīng)電流的大小是恒定的，螺線(xiàn)管兩端的電壓是外電壓為故BC錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9、CD【解題分析】粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則判斷粒子所受的洛倫茲力方向，確定粒子能否回到原點(diǎn)O；根據(jù)牛頓第二定律求解半徑；由求解周期；根據(jù)幾何知識(shí)求解粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)沿x軸前進(jìn)的距離【題目詳解】A項(xiàng)：根據(jù)左手定則判斷可知，負(fù)電荷在第一象限和第四象限所受的洛倫茲力方向不同，粒子在第一象限沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，而在第四象限沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，不可能回到原點(diǎn)0，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由得粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與B成反比，則粒子在x軸上方和下方兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1：2，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：負(fù)電荷在第一象限軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，在第一象限軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角也為60°，粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，保持不變，在一個(gè)周期內(nèi)，粒子在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為同理，在第四象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，完在成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T(mén)′=t1+t2=，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)幾何知識(shí)得：粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)，沿x軸前進(jìn)距離為x=R+2R=3R，故D正確故選CD【題目點(diǎn)撥】本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解題關(guān)鍵是根據(jù)軌跡的圓心角等于速度的偏向角，找到圓心角，即可由幾何知識(shí)求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間和前進(jìn)的距離10、ABD【解題分析】A．電感線(xiàn)圈對(duì)交流具有阻礙作用的主要原因是線(xiàn)圈具有感抗，故A與題意相符；B．電容器對(duì)交流不具有阻礙作用，只對(duì)直流電有阻礙，故B與題意相符；C．交流電路中，電阻、感抗、容抗可以同時(shí)存在，故C與題意不符；D．電流通過(guò)電阻時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電流通過(guò)電感時(shí)，當(dāng)電流增大，電能轉(zhuǎn)變成磁場(chǎng)能，電流減小時(shí)，磁場(chǎng)能又轉(zhuǎn)變成電能；電流通過(guò)電容時(shí)，當(dāng)電容兩端電壓增大，電能轉(zhuǎn)變成電場(chǎng)能，當(dāng)電容兩端電壓減小時(shí)，電容中的電場(chǎng)能又轉(zhuǎn)變成電能。故D與題意相符。故選ABD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.A②.D③.F④.⑤.0.67W【解題分析】（1）燈泡額定電壓為6V，電壓表選擇A；由圖甲所示圖象可知，最大電流為0.5A，電流表選擇D；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F（2）描繪燈泡伏安特性曲線(xiàn)，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡電阻約為R==12Ω，電流表內(nèi)阻為1Ω，電壓表內(nèi)阻為20kΩ，相對(duì)來(lái)說(shuō)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示（3）在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象如圖所示；兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)值是該電源給燈泡供電時(shí)燈泡兩端電壓與通過(guò)燈泡的電流，由圖象可知，燈泡兩端電壓U=2.1V，電流I=0.32A，燈泡實(shí)際功率P=UI=2.1V×0.32A=0.67W【題目點(diǎn)撥】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、作實(shí)驗(yàn)電路圖、求燈泡實(shí)際功率；電壓與電流從零開(kāi)始變化時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法12、(1).左(2).9.0(3).3.8(4).4.8【解題分析】（1）[1]因變阻器采用限流式接法，開(kāi)關(guān)閉合前為使電路中電路中電流最小，應(yīng)其接入電路中的阻值為最大．故滑片應(yīng)在最左端（2）[2]根據(jù)歐姆定律開(kāi)關(guān)S2保持?jǐn)嚅_(kāi)時(shí)恒壓電源輸出電壓為：U=IR1=0.6×15V=9.0V（3）[3]知電源電壓恒為9.0V，閉合開(kāi)關(guān)S2后根據(jù)歐姆定律有通過(guò)R1的電流為：A所以通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為：A再根據(jù)電動(dòng)機(jī)的U-I圖象可讀出電動(dòng)機(jī)兩端電壓UM=3.2V，則直流電動(dòng)機(jī)M實(shí)際消耗的電功率為：P=UMI2=1.2×3.2W