2023-2024學(xué)年安徽宿州五校物理高二上期末經(jīng)典模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年安徽宿州五校物理高二上期末經(jīng)典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(biāo)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?？荚嚱Y(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、真空中兩個點電荷之間靜電力為F，如果它們之間的距離以及每個點電荷的電荷量都增加為原來的2倍，則它們之間的靜電力將變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.4倍 B.2倍C.1倍 D.0.5倍2、某空間存在著如圖所示的足夠大的、沿水平方向的勻強(qiáng)磁場。在磁場中A、B兩個物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1=0時刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開始做加速度相同的運(yùn)動。在A、B一起向左運(yùn)動的過程中，以下說法正確的是A.圖乙可以反映A所受洛侖茲力大小隨時間t變化的關(guān)系，圖中y表示洛倫茲力大小B.圖乙可以反映A對B的摩擦力大小隨時間t變化的關(guān)系，圖中y表示摩擦力大小C.圖乙可以反映A對B的壓力大小隨時間t變化的關(guān)系，圖中y表示壓力大小D.圖乙可以反映B對A的摩擦力大小隨時間t變化的關(guān)系，圖中y表示摩擦力大小3、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(未畫出)．一群相同的帶電粒子以相同速率v0，由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1時，所有粒子出磁場的區(qū)域占整個圓周長的，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為B2時，這些粒子在磁場中運(yùn)動弧長最長的是.則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的比值是(粒子不計重力)()A. B.C. D.4、下列表述正確的是A.一小段通電直導(dǎo)線在某處不受磁場的作用力，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B.在磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與L成反比C.和對所有的電場均成立D.只對勻強(qiáng)電場成立5、在圖示電路中U=12V，若電壓表的示數(shù)也是12V，這說明可能A.電阻R1、R2中有斷路發(fā)生B.燈泡L斷路C.電阻R1、R2中有短路發(fā)生D.燈泡L和電阻R1都發(fā)生了斷路6、如圖所示，a、b和c分別表示點電荷的電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為6V、4V和1.5V．一質(zhì)子(H)從等勢面a上某處由靜止釋放，僅受電場力作用而運(yùn)動，已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v，則對質(zhì)子的運(yùn)動判斷正確的是()A.質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動到c等勢面電勢能增加4.5eVB.質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動到c等勢面動能不變C.質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時的速率為2.25vD.質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時的速率為1.5v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、1932年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示。這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙。不計帶電粒子在電場中的加速時間和相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器B.粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器C.加速電場的周期隨粒子速度的增大而減小D.粒子從D形盒射出時的動能隨D形盒半徑的增大而增大8、如圖所示的正方形區(qū)域存在垂直紙面向里的磁場，兩個質(zhì)量相等、電荷量相等的異種電荷1、2，以不同速率垂直于磁感線方向從O點垂直ad射入磁場中，O點為ad的中點，兩粒子運(yùn)動的軌跡如圖所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不計粒子受到的重力。下列關(guān)于兩粒子的運(yùn)動速率v、在磁場中的運(yùn)動時間t、圓周運(yùn)動周期T及角速度ω的關(guān)系正確的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：539、在電場中把的正電荷從點移到點，電場力做功，再把這個電荷從點移到點，電場力做功。則下列說法正確的是A.、、三點中電勢最高的是點B.若把的電荷從點移到點，電場力做功為C.之間的電勢差為D.之間的電勢差為10、法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示．銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸．圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場B中．圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（）A.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度恒定，則電流大小恒定B.若從上向下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿a到b的方向流動C.若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍三、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）有一個100匝的線圈，總電阻為，在內(nèi)垂直穿過線圈平面的磁通量從增加到則這段時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢______V，通過線圈的平均感應(yīng)電流為______A12．（12分）如圖兩個相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇。圖中實線表示某時刻的波峰，虛線表示某時刻的波谷，圖中所標(biāo)A、B、C、D、E，為介質(zhì)中的質(zhì)點，其中E點位于AD連線的中點，則其中處于減弱區(qū)的質(zhì)點有________，從此刻起經(jīng)四分之一周期時刻，E質(zhì)點處于_______（選填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”）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）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(dá)C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.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(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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）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(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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、C【解析】由庫倫定律可得：變化前：F=k；變化后：F′=k=F，故ABD錯誤，C正確．故選C2、C【解析】A．對整體分析，運(yùn)用牛頓第二定律得出加速度：，水平方向受到的力不變，則整體的加速度不變。物體由靜止做勻加速運(yùn)動，速度v=at；故洛倫茲力：F=qvB=qBat洛倫茲力大小隨時間t變化的應(yīng)過原點，故A錯誤。BD．物塊A對物塊B的摩擦力大小以及B對A的摩擦力為f=mAa，所以f隨時間t的變化保持不變，故不可能是摩擦力的變化圖象，故BD錯誤。C．A受的支持力：N=mAg+qvB=mAg+qBat符合圖中所示規(guī)律，故C正確；故選C。3、B【解析】如圖所示，所有粒子運(yùn)動軌跡應(yīng)為落在圓O內(nèi)的虛線圓弧，且這些圓弧半徑一樣設(shè)為r．與圓O的交點最遠(yuǎn)處應(yīng)圓弧直徑?jīng)Q定，也就是最遠(yuǎn)交點應(yīng)有，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1時，所有粒子出磁場的區(qū)域占整個圓周長的，其臨界為以紅線為直徑的圓，由幾何知識得：①，又帶點粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，即②，①②聯(lián)立得：③，運(yùn)動弧長最長應(yīng)是綠色直徑對應(yīng)的圓此時磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，由題意得，解得④，根據(jù)⑤，④⑤聯(lián)立，解得⑥，③⑥聯(lián)立得，B正確【點睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動時，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運(yùn)動時間公式，知道粒子在磁場中運(yùn)動半徑和速度有關(guān)，運(yùn)動周期和速度無關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識分析解題，4、D【解析】根據(jù)公式，一小段通電直導(dǎo)線在某處不受磁場力，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B不一定為零，可能是為零，故A錯誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度是采用比值法定義的，B大小與F、IL無關(guān)，B由磁場本身決定，故B錯誤；只使用與點電荷形成的電場，故C錯誤；為勻強(qiáng)電場中得出的場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系式，只適用于勻強(qiáng)電場，故D正確．所以D正確，ABC錯誤5、A【解析】A.電壓表示數(shù)為12V，則說明電路中發(fā)生了斷路或燈泡L短路故障；如燈泡沒有短路，電壓表能和電源直接相連，則可知電阻R1、R2中有斷路發(fā)生，故A正確；B.如果L斷路，則電壓表示數(shù)為零，故B錯誤；C.如果電阻R1、R2中有短路發(fā)生，電壓表示數(shù)小于12V，故C錯誤；D.如果燈泡L和電阻R1都發(fā)生了斷路，則電壓表示數(shù)為零，故D錯誤；故選A.6、D【解析】考查電場力做功的計算以及電場力做功與電勢能動能的關(guān)系?！驹斀狻緼．由a、b和c電勢分別為6V、4V和1.5V可知，該點電荷為正點電荷，質(zhì)子帶正電，從等勢面a上某處由靜止釋放，運(yùn)動到c等勢面過程中，電場力做功為：有功能關(guān)系可知，電勢能減少4.5eV，A錯誤；B．質(zhì)子從a等勢面運(yùn)動到c等勢面電場力做正功，動能增加，B錯誤；CD．質(zhì)子從等勢面a運(yùn)動到b等勢面過程中，電場力做功為：又由動能定理：聯(lián)立上式，解得質(zhì)子經(jīng)過等勢面c時的速率為1.5v，C錯誤，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、BD【解析】AB．要加速次數(shù)最多最終能量最大，則被加速帶電粒子只能由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，而從邊緣離開加速器，故A錯誤，B正確；C．據(jù)回旋加速器的工作原理知，電場的周期等于粒子在磁場運(yùn)動的周期，所以與帶電粒子的速度大小無關(guān)，故C錯誤；D．帶電粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，所以所以據(jù)表達(dá)式可知，帶電粒子獲得的最大動能取決于D形盒的半徑，所以最大動能為那么粒子從D形盒射出時的動能隨D形盒半徑的增大而增大，故D正確。故選BD。8、BC【解析】設(shè)正方形的邊長為，如圖所示由幾何知識得，，解得，A．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則故A錯誤；C．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期由于、、都相等，兩粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期相等，故故C正確；B．粒子在磁場中在運(yùn)動時間由于兩粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期相等，則粒子在磁場中的運(yùn)動時間之比故B正確。D．粒子做圓周運(yùn)動的角速度由于、、都相等，則故D錯誤。故選BC。9、BC【解析】ACD．根據(jù)題意：解得：零電勢的選取是任意的，題中未指定零電勢，所以假設(shè)，則，，所以C點電勢最高，故AD錯誤，C正確；B．據(jù)電勢差與電勢關(guān)系可得：則將另一電荷由A移到C電場力做功：故B正確。10、AB【解析】A.由電磁感應(yīng)定律得，，故ω一定時，電流大小恒定，選項A正確；B.由右手定則知圓盤中心為等效電源正極，圓盤邊緣為負(fù)極，電流經(jīng)外電路從a經(jīng)過R流到b，選項B正確；C.圓盤轉(zhuǎn)動方向不變時，等效電源正負(fù)極不變，電流方向不變，選項C錯誤；D.電流在R上的熱功率角速度加倍時功率變成原來的4倍，選項D錯誤。故選AB。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、①.40②.4【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢．由歐姆定律求出感應(yīng)電流【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律；感應(yīng)電流：【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比，會運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律解題12、①.B、C②.波谷【解析】[1]．因為B、C兩點是峰谷相遇點，是處于減弱區(qū)的質(zhì)點；[2]．E點處于峰峰相遇的A點與谷谷相遇的D點連線的中點，可知此時刻位于平衡位置，則從此刻起經(jīng)四分之一周期時刻，E質(zhì)點處于波谷.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、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點時受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動到P處，由動能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電