2023-2024學(xué)年河北省邯鄲市大名縣一中物理高二上期末檢測(cè)模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年河北省邯鄲市大名縣一中物理高二上期末檢測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，質(zhì)子()和α粒子()，以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(粒子不計(jì)重力)，則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y之比為()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶42、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)中最為簡(jiǎn)單的一種運(yùn)動(dòng)形式．走時(shí)準(zhǔn)確的鐘表指針尖端的運(yùn)動(dòng)可以視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列鐘表均走時(shí)準(zhǔn)確．鐘表的分針與時(shí)針的角速度之比為A.12:1 B.1:12C.60:1 D.1:603、如圖所示，在xOy坐標(biāo)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(gè)頂點(diǎn)，都通有方向垂直xOy坐標(biāo)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(fù)方向C.沿x正方向D.沿x負(fù)方向4、如圖所示,拋物線C1、C2分別是純電阻直流電路中,內(nèi)、外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線．由該圖可知下列說(shuō)法中正確的是()A.電源的電動(dòng)勢(shì)為8VB.電源的內(nèi)電阻為1ΩC.電源輸出功率最大值為8WD.電源被短路時(shí)，電源消耗的最大功率可達(dá)32W5、如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正六邊形ABCDEF的5條邊上分別放置5根長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的相同絕緣細(xì)棒。每根細(xì)棒均勻帶上正電?，F(xiàn)將電荷量為+Q的點(diǎn)電荷置于BC中點(diǎn)，此時(shí)正六邊形幾何中心O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。若移走AB邊上的細(xì)棒，則O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為(k為靜電力常量)(不考慮絕緣棒及+Q之間的相互影響)（）A. B.C. D.6、把長(zhǎng)0.10m的直導(dǎo)線全部放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，保持導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向垂直．當(dāng)導(dǎo)線中通過(guò)的電流為3.0A時(shí)，該直導(dǎo)線受到的安培力的大小為1.5×10﹣3N．則該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A.4.5×10﹣3T B.2.5×103TC.2.0×102T D.5.0×10﹣3T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、如圖甲,電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r的電源與R=6Ω的定值電阻、滑動(dòng)變阻器Rp、開(kāi)關(guān)S組成串聯(lián)回路,已知滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值Rp的關(guān)系如圖乙,下列說(shuō)法正確的是A.電源的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻r=4ΩB.定值電阻R消耗的最大功率為0.96WC.圖乙中Rx=25ΩD.調(diào)整滑動(dòng)變阻器Rp的阻值可以得到該電源的最大輸出功率為1W8、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小物塊，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的絕緣水平面以初速度v0開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，如圖所示。物塊經(jīng)時(shí)間t移動(dòng)距離x后停了下來(lái)，設(shè)此過(guò)程中，q不變，則下列說(shuō)法中正確的（）A. B.C. D.9、等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從a處沿虛線軌跡運(yùn)動(dòng)到b，則（）A.a處的電勢(shì)小于b處的電勢(shì)B.粒子在a處的電勢(shì)能大于在b處的電勢(shì)能C.粒子在b處的加速度大小大于在a處的加速度大小D.粒子在a處的速率小于在b處的速率10、如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd無(wú)初速度地從高處釋放，線框下落過(guò)程中，下邊保持水平向下平動(dòng)，在線框的下方，有一個(gè)上、下界面都水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)區(qū)高度為2L，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，閉合線框下落后，剛好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)，在整個(gè)進(jìn)出磁場(chǎng)過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流I隨位移x變化的圖象可能是下圖中的()A. B.C. D.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）一根導(dǎo)線長(zhǎng)0.2m，通以3A的電流，在磁場(chǎng)中某處受到的最大的磁場(chǎng)力是，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小是____T，如果該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，則該處的B的大小是______T。12．（12分）如圖所示是三個(gè)成功的演示實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題。(1)在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)的原因是___________。(2)第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)(如圖a)中，將條形磁鐵從同一高度插入到線圈中同一位置，快速插入和緩慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。(3)從三個(gè)成功的演示實(shí)驗(yàn)可歸納出的結(jié)論是：___________________________。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）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L14．（16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15．（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??；（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、B【解析】質(zhì)子和α粒子垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)都做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得到粒子加速度的表達(dá)式為；粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y的表達(dá)式為y=at2，又；EK＝mv02；聯(lián)立得，；由題，兩個(gè)粒子的初動(dòng)能Ek相同，E、L相同，則y與q成正比，質(zhì)子（）和α粒子（）電荷量之比為1：2，側(cè)位移y之比為1：2．故選B2、A【解析】分針、時(shí)針的周期分別為1h、12h，則周期比為根據(jù)得角速度之比為A.12:1，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B.1:12，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.60:1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D1:60，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3、B【解析】R所在處的磁場(chǎng)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(chǎng)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【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(chǎng)方向水平向右，即沿x軸正方向則R處的磁場(chǎng)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(fù)方向．選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤，B正確．故選B【點(diǎn)睛】要注意解題步驟，先由安培定則判斷出R處磁場(chǎng)方向，然后由左手定則判斷出安培力的方向4、B【解析】根據(jù)圖象可以知道，曲線C1、C2的交點(diǎn)的位置，此時(shí)的電路的內(nèi)外的功率相等，所以此時(shí)的電源的內(nèi)阻和電路的外電阻的大小是相等的，即此時(shí)的電源的輸出的功率是最大的，由圖可知電源輸出功率最大值為4W，所以C錯(cuò)誤；根據(jù)P=I2R=I2r可知，當(dāng)輸出功率最大時(shí)，P=4W，I=2A，所以R=r=1Ω，所以B正確；由于E=I（R+r）=2×（1+1）=4V，所以電源的電動(dòng)勢(shì)為4V，所以A錯(cuò)誤；當(dāng)電源被短路時(shí)，電源消耗的最大功率，，所以D錯(cuò)誤．故選B5、A【解析】每根細(xì)棒均勻帶上正電，現(xiàn)將電荷量為+Q的點(diǎn)電荷置于BC中點(diǎn)，此時(shí)正六邊形幾何中心O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零；由此可知，+Q的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為那么每根細(xì)棒在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為若移走AB邊上的細(xì)棒，那么其余棒在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故選A。6、D【解析】當(dāng)磁場(chǎng)的方向與電流方向垂直時(shí)，，根據(jù)該公式求出磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度當(dāng)磁場(chǎng)的方向與電流方向垂直時(shí)，，則故磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為5×10﹣3T．故選D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、BC【解析】將R看成電源內(nèi)阻，當(dāng)電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)RP的功率最大，由圖讀出RP的功率最大值及對(duì)應(yīng)的阻值，即可求得電源的內(nèi)阻，根據(jù)功率公式求出電源的電動(dòng)勢(shì)．根據(jù)滑動(dòng)變阻器的阻值為4Ω與阻值為Rx時(shí)消耗的功率相等列式，可求得Rx．當(dāng)RP=0時(shí)電路中電流最大，R消耗的功率最大．根據(jù)內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大求該電源的最大輸出功率【詳解】由圖乙知，當(dāng)RP=R+r=10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，R=6Ω，可得內(nèi)阻r=4Ω最大功率P==0.4W，解得E=4V，故A錯(cuò)誤．滑動(dòng)變阻器的阻值為4Ω與阻值為Rx時(shí)消耗的功率相等，有4Rx=（R+r）2，解得Rx=25Ω，故C正確．當(dāng)回路中電流最大時(shí)，定值電阻R消耗的功率最大，故最大功率為Pmax=()2R=0.96W，故B正確．當(dāng)外電路電阻與電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大．本題中定值電阻R的阻值大于內(nèi)阻的阻值，故滑動(dòng)變阻器RP的阻值為0時(shí)，電源的輸出功率最大，最大功率為P出max=()2R=0.96W，故D錯(cuò)誤．故選BC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是掌握推論：當(dāng)外電路電阻與電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大．對(duì)于定值電阻，當(dāng)電流最大時(shí)其消耗的功率最大．對(duì)于變阻器的最大功率，可采用等效法研究8、AC【解析】AB．假設(shè)物塊不受洛倫茲力，據(jù)動(dòng)能定理得因?yàn)槲飰K帶正電，受到向下的洛倫茲力，摩擦力增大，滑行的距離減小，則故A正確，B錯(cuò)誤；CD．假設(shè)洛倫茲力是恒力，大小為保持不變，則由動(dòng)量定理得得因?yàn)槲飰K向左做減速運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力減小，加速度減小，滑行時(shí)間變長(zhǎng)，則有故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9、BD【解析】A.從正電荷到負(fù)電荷是一條電場(chǎng)線，沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，中垂線是一條等勢(shì)線，則a處的電勢(shì)大于b處的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡可知，軌跡往右偏，則受到的電場(chǎng)力大致向右，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能要減小，則粒子在a處的電勢(shì)能大于在b處的電勢(shì)能，故B正確；C.觀察圖中可以發(fā)現(xiàn)，a處電場(chǎng)強(qiáng)度大于b處電場(chǎng)強(qiáng)度，則a處受到的電場(chǎng)力更大，再由牛頓第二定律知，所以粒子在a處的加速度大小大于在b處的加速度大小，故C錯(cuò)誤；D.電場(chǎng)力做正功，則動(dòng)能增加，可知粒子在b處的速率大于在a處的速率，故D正確。故選：BD10、BD【解析】AC．線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，則有=mg下邊始終勻速切割磁感線，通過(guò)線框的感應(yīng)電流的大小恒定為I0，方向不變，線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，安培力立即消失，線框僅在重力的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框下邊剛出磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，故電流大于I0，AC錯(cuò)誤；BD．由上可知，當(dāng)線框出磁場(chǎng)時(shí)，其速度大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，故出磁場(chǎng)時(shí)線框所受的安培力大于重力，線框做減速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流及安培力都減小，所以線框的加速度也減??；當(dāng)上邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)線框的速度等于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度時(shí)，則加速度為0，電流為I0；當(dāng)上邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)線框的速度仍大于進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度時(shí)，則加速度不為0，電流大于I0，BD正確。故選BD。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、①.0.1②.0.1【解析】[1]根據(jù)得[2]磁感應(yīng)強(qiáng)度B是磁場(chǎng)本身的屬性，與有無(wú)電流元以及電流大小無(wú)關(guān)．所以當(dāng)該導(dǎo)線的長(zhǎng)度和電流都減小一半，該處的B的大小仍為0.1T。12、①.穿過(guò)閉合線圈的磁通量發(fā)生變化②.磁通量的變化量③.磁通量的變化率④.只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生【解析】(1)[1]當(dāng)磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(2)[2][3]第一個(gè)成功實(shí)驗(yàn)（圖a）中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快速插入和慢速插入過(guò)程中，磁通量的變化量相同，磁通量的變化率不同(3)[4]由圖示實(shí)驗(yàn)可知，只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生四、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、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)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(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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14、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)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=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆