2023-2024學年山東濟寧一中物理高二上期末綜合測試模擬試題含解析

2023-2024學年山東濟寧一中物理高二上期末綜合測試模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，N匝矩形導線框以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中繞軸勻速轉動，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計，外電路接有電阻R、理想交流電流表和二極管二極管D具有單向導電性，即正向電阻為零，反向電阻無窮大下列說法正確的是A.交流電流表的示數 B.一個周期內通過R的電荷量C.R兩端電壓的有效值 D.圖示位置電流表的示數為02、如圖所示，在第Ⅰ象限內有垂直于紙面向里的勻強磁場，一對正、負電子分別以相同速率沿與x軸正方向成30°角的方向從原點射入磁場，則正、負電子在磁場中運動的時間之比為（）A.1∶ B.1∶1C.1∶2 D.2∶13、如圖所示的電路，電源電動勢為E，線圈L的電阻不計，以下判斷正確的是A.閉合S，穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為EB.閉合S，穩(wěn)定后，電容器的a極板帶正電C.斷開S的瞬間，電容器的a極板將帶正電D.斷開S瞬間，電容器的a極板將帶負電4、兩個半徑、材質均相同的金屬球A、B帶等量同種電荷，它們之間的距離遠大于小球本身直徑。已知它們相隔一定距離時，兩球之間的相互作用力的大小是F，現在用一個帶有絕緣柄的原來不帶電的半徑、材質均相同的金屬小球C，先與小球A接觸，再和小球B接觸后移開。這時，A、B兩球之間的相互作用力大小變?yōu)?)A. B.C. D.5、有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且a＞b＞c。電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是（）A. B.C. D.6、在x軸上O、P兩點分別放置電荷量為q1、q2的點電荷，在兩電荷連線上的電勢φ隨x變化的關系如圖所示，其中A、B兩點的電勢為零，BD段中C點電勢最大，則（）A.q1和q2都是正電荷B.C、D兩點間電場強度沿x軸正方向C.C點的電場強度大于B點的電場強度D.將一負點電荷從B點移到D點，電勢能先增大后減小二、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、如圖所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、b分別表示路端電壓、負載電阻上電壓隨電流變化的情況，下列說法正確的是A.陰影部分的面積表示電源輸出功率B.陰影部分的面積表示電源的內阻上消耗的功率C.當滿足時，電源的輸出功率最大D.當滿足時，電源效率小于50％8、如圖所示的xOy平面內，存在正交的勻強磁場和勻強電場，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直xOy平面向里，勻強電場大小為E，方向沿y軸正方向．將一質量為m、帶電量為q的粒子從O點由靜止釋放，粒子的運動曲線如圖所示，運動周期為T，P點距x軸的距離為粒子運動過程中距x軸最大距離的一半，粒子的重力忽略不計．以下說法正確的是()A.粒子帶正電B.粒子運動到最低點時，粒子所受電場力與洛倫茲力大小相等C.粒子由P點運動到與之等高的Q點所用時間為D.粒子在運動過程中，距x軸的最大距離為9、在靜電場中，將一個電子由a點移到b點，電場力做功5J，下面判斷中正確是A.a、b兩點電勢差Uab=-5V B.電勢零點未確定，故a、b兩點的電勢沒有確定值C.電場強度的方向一定由b指向a D.電子的電勢能增加了5J10、如圖所示電路，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當滑動變阻器R3的滑片向上端移動時，則（）A.電壓表讀數減小B.電流表讀數減小C.燈泡亮度變亮D.R2上消耗的功率逐漸增大三、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）如圖所示，是某同學測量電池的電動勢和內阻的實驗中得到的圖線，則該電池的電動勢為___________V，內阻為___________Ω（結果保留兩位有效數字）12．（12分）下圖中20分度游標卡尺和螺旋測微器的讀數分_______cm和_______mm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）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，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

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【解析】AC.矩形閉合導線框在磁場中轉動，產生的交流電的電壓最大值為：Em=NBSω二極管具有單向導電性，一個周期中只有一半時間電路中有電流，根據電流的熱效應得：解得R兩端電壓電流表的示數為有效值故A正確，C錯誤；B.一個周期中只有一半時間電路中有電流，由，，q=It，得到電量為：，故B錯誤；D.電流表顯示的是有效值，不會隨瞬時值的變化而變化，即圖示位置電流表的示數不為0，故D錯誤2、D【解析】畫出正負電子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示由圖可知，正電子圓弧軌跡對應的圓心角為120°，負電子圓弧軌跡對應的圓心角為60°，又正負電子在磁場中做勻速圓周運動的周期T＝相同，故正負電子在磁場中運動的時間之比為2∶1。故選D。3、C【解析】A．閉合S到電路穩(wěn)定過程中，電容器兩端電壓逐漸減小，線圈L相當于導線，則電容器被短路，則其電壓為零，故A錯誤；B．當閉合S穩(wěn)定后，電容器被短路，則其電壓為零，電容器的a極板不帶電，故B錯誤。CD．斷開S的瞬間，線圈L中電流減小，產生自感電動勢，相當于電源，結電容器充電，根據線圈的電流方向不變，則電容器的a極板將帶正電。故C正確，D錯誤。故選C4、D【解析】設原來兩球帶電量為q，兩球之間的相互作用力大小為；小球C先與A接觸后，A球帶的電荷，C球帶的電荷，然后C再與B接觸后，B、C兩球的帶電量為：A、B兩球之間的相互作用力大小為：；A．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，A錯誤；B．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，B錯誤；C．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，C錯誤；D．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，D正確；故選D。5、A【解析】由電阻的決定式可知A中電阻為B中電阻為C中電阻為D中電阻為因為最小的電阻為。故選A。6、B【解析】根據兩點電荷連線的電勢高低的分布圖，結合沿著電場線電勢降低，可知兩點電荷的電性，圖象切線的斜率等于場強，由斜率大小分析場強的大小，根據負電荷在電勢高處電勢能小，分析負電荷移動時電勢能的變化；【詳解】A、由圖知從O到B電勢先不斷降低后先升高再降低，則兩個點電荷必定是異種電荷，故A錯誤；B、由圖可知：從C到D，電勢降低，根據順著電場線電勢降低可知，CD間電場強度方向沿x軸正方向，故B正確；C、根據圖象切線的斜率等于場強，可知C點場強為零，B點的場強不等于零，則B點的場強比C點的大，故C錯誤；D、將一負點電荷從B移到D點，電勢先升高后降低，電勢能先減小后增大，故D錯誤【點睛】通過本題解答要知道：電勢為零處，電場強度不一定為零，負電荷在電勢高處電勢能小，電場力做功的正負決定電勢能的增加與否二、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【解析】AB．陰影部分的面積為路端電壓與電流的乘積，為電源的輸出功率，故A正確，B錯誤；CD．當滿足α=β時，內外阻相等，輸出功率最大，但電源的效率為50%，故C正確，D錯誤。故選AC。8、AC【解析】考查帶電粒子在復合場中的運動。詳解】A．粒子由靜止開始運動，故開始時電場力方向向下，故帶正電，A正確；B．粒子運動到最低點時，合運動的洛倫茲力向上，電場力向下，合力提供向心力，故洛倫茲力大于電場力，B錯誤；C．粒子的初速度為零，將初速度沿水平方向分解為水平向左和水平向右的兩個相等分速度v1和v2，大小都是v，向右的分速度v2，對應的洛倫茲力f2與電場力平衡，故粒子的第二分運動以v1的初速度向左運動，做逆時針的勻速圓周運動，根據牛頓第二定律，有：其中：聯(lián)立解得：粒子由P點運動到與之等高的Q點所用時間為：C正確；D．粒子在運動過程中，距x軸的最大距離為：D錯誤。故選AC。9、AB【解析】A、a、b兩點電勢差，故A正確；B、電勢是相對的，是相對零電勢點的，根據已知條件只能求出a、b間電勢差，不能確定a、b兩點的電勢，故B正確；C、電子由a點移到b點，電場力做功5eV，由于不知道電子運動的軌跡是否與電場線重合，電子的位移方向不一定沿a到b，電場強度的方向不一定由b指向a，故C錯誤；D、由于電場力對電子做功5eV，電子電勢能就減少了5eV，故D錯誤；故選AB10、BD【解析】分析電路的結構，由滑片的移動可知電路中電阻的變化，再由閉合電路歐姆定律可知各電表示數的變化；【詳解】由圖可知，燈泡與滑動變阻器R3串聯(lián)后與R2并聯(lián)后，再由R1串聯(lián)接在電源兩端．當滑片向上移動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，則電路中總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流減小，路端電壓增大，同時R1兩端的電壓也減小，故并聯(lián)部分的電壓增大，則流過R2的電流增大，根據P＝I2R知消耗的功率增大，故電流表示數減小，燈泡分壓減小，燈泡變暗，因并聯(lián)部分的電壓增大，而R3中電壓增大，故電壓表示數增大，故AC錯誤，BD正確；【點睛】解決閉合電路歐姆定律的題目，一般可以按照整體-局部-整體的思路進行分析，要靈活選用等效的方法研究電路的結構三、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、①.1.5②.0.83【解析】電源的U-I圖象與縱坐標交點的縱坐標軸是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內阻，根據圖示圖象可以求出電源電動勢與內阻【詳解】由圖可知，圖象與縱軸的交點坐標值是1.5，則電源的電動勢為E=1.5V；電源內阻；【點睛】測定電動勢和內電阻的實驗中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據實驗原理得出公式，并結合圖象的斜率和截距得出正確的結果12、①.10.405cm②.9.202~9.204mm【解析】游標卡尺的讀數：10.4cm+0.05mm×1=10.405cm；螺旋測微器的讀數：9mm+0.01mm×20.3=9.203mm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，小球對軌道壓力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端運動到P處，由動能定理得代入有關數據，解得，代入數據得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關系得聯(lián)立求得代入數據解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平衡條