2023年河北省邯鄲市永年區(qū)第二中學(xué)物理高二上期末聯(lián)考模擬試題含解析

2023年河北省邯鄲市永年區(qū)第二中學(xué)物理高二上期末聯(lián)考模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、下列情況不能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.如圖甲所示，導(dǎo)體棒OC以O(shè)點(diǎn)為軸在導(dǎo)軌ab上以角速度ω轉(zhuǎn)動時(shí)B.如圖乙所示，導(dǎo)體框在勻強(qiáng)磁場中向右加速運(yùn)動時(shí)C.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，當(dāng)開關(guān)閉合或斷開時(shí)D.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動變阻器阻值時(shí)2、電流表的內(nèi)阻是Rg＝200Ω，滿刻度電流值是Ig＝500μA，現(xiàn)欲把這電流表改裝成量程為2.0V的電壓表，正確的方法是A.應(yīng)串聯(lián)一個(gè)0.05Ω的電阻 B.應(yīng)并聯(lián)一個(gè)0.05Ω的電阻C.應(yīng)串聯(lián)一個(gè)3800Ω電阻 D.應(yīng)并聯(lián)一個(gè)3800Ω的電阻3、如圖所示，通電直導(dǎo)線置于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)線與磁場方向垂直.若將導(dǎo)線中的電流增大為原來的2倍，導(dǎo)線在磁場中的長度增大為原來的2倍，則導(dǎo)線受到安培力的大小將（）A.減小為原來的 B.減小為原來的C.增大為原來的2倍 D.增大為原來的4倍4、如圖所示，三個(gè)線圈放在勻強(qiáng)磁場中，面積.穿過三個(gè)線圈的磁通量分別為、和，下列判斷正確的是（）A. B.C. D.5、如圖所示，邊長為l的等邊三角形導(dǎo)線框用絕緣細(xì)線懸掛于天花板，導(dǎo)線框中通以恒定的逆時(shí)針方向的電流。圖中虛線過邊中點(diǎn)和邊中點(diǎn)，在虛線的下方為垂直于導(dǎo)線框向里的有界矩形勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。此時(shí)導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線中的拉力為；現(xiàn)將虛線下方的磁場移至虛線上方且磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小改為原來的兩倍，保持其他條件不變，導(dǎo)線框仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)細(xì)線中拉力為。則導(dǎo)線框中的電流大小為（）A. B.C. D.6、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兩條導(dǎo)線長均為，通以圖示方向的電流I，兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。則（）A.該磁場是勻強(qiáng)磁場B.線圈平面總與磁場方向垂直C.線圈將逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動D.a、b導(dǎo)線受到的安培力大小總為二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、帶電荷量為＋q的粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動，下面說法中正確的是()A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B.如果把＋q改為－q，且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小不變C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運(yùn)動方向垂直D.粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運(yùn)動8、金屬棒MN兩端用細(xì)軟導(dǎo)線懸掛于a、b兩點(diǎn)，其中間一部分處于方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，靜止時(shí)MN平行于紙面，如圖所示．若金屬棒通有從M向N的電流，此時(shí)懸線上有拉力．為了使拉力等于零，下列措施可行的是A.增大電流B.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度C.將電流方向改為從N流向MD.將磁場方向改為垂直于紙面向外9、如圖所示，圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時(shí)所產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖線b所示，下列關(guān)于這兩個(gè)正弦式交變電流的說法正確的是A.在圖中t＝0時(shí)刻穿過線圈的磁通量均為0B.線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3∶2C.交變電流a的峰值為10VD.交變電流b的峰值為5V10、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電場強(qiáng)度為粒子沿直線穿過速度選擇器后通過平板S上的狹縫P，之后到達(dá)記錄粒子位置的膠片板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場下列說法正確的是A.粒子在速度選擇器中一定做勻速運(yùn)動B.速度選擇器中磁場方向垂直紙面向里C.能通過狹縫P帶電粒子的速率等于D.比荷越大的粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P三、實(shí)驗(yàn)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）用伏安法測電源電動勢和內(nèi)電阻，已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比，不可忽略，畫出的（甲）、（乙）兩種可供選用的測量電路（1）為提高電動勢和內(nèi)電阻的測量精度，應(yīng)選用的電路是______（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出如圖（丙）所示圖線，則該電源的內(nèi)電阻r=______Ω．（3）所測得的電源電動勢E和內(nèi)電阻r的測量值與真實(shí)值相比較的情況是：E測______E真；r測_____r真．（填“＞”或“＜”）12．（12分）如圖所示，電源電動勢E=40V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R=24Ω，M為一線圈電阻RM=0.4Ω的電動機(jī)，電流表為理想電流表，求：（1）當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電源輸出功率P1是多少？（2）當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4.0A，則通過電動機(jī)的電流及電動機(jī)輸出功率P2是多少？四、計(jì)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(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(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.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，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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．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】當(dāng)閉合回路中磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。A．如圖甲所示，導(dǎo)體棒OC以O(shè)點(diǎn)為軸在導(dǎo)軌ab上以角速度ω轉(zhuǎn)動時(shí)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確，不符合題意；B．如圖乙所示，導(dǎo)體框在勻強(qiáng)磁場中向右加速運(yùn)動時(shí)，閉合回路磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，當(dāng)開關(guān)閉合或斷開時(shí)，原電流變化，原磁場變化導(dǎo)致穿過B的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C正確，不符合題意；D．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動變阻器阻值時(shí)，原電流變化，原磁場變化導(dǎo)致穿過B磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確，不符合題意。故選B。2、C【解析】把電流表改裝成2V的電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值為：A．與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．與分析相符，故C正確；D．與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選C。3、D【解析】根據(jù)F=BIL可知電流增大為原來的2倍，導(dǎo)線在磁場中的長度增大為原來的2倍，則安培力增大為原來的4倍。故選D。4、D【解析】因?yàn)槭窃谕粋€(gè)勻強(qiáng)磁場中，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相同，根據(jù)可知三個(gè)線圈的面積越大，磁通量越大，故，D正確5、C【解析】當(dāng)磁場在虛線下方時(shí)，通電導(dǎo)線的等效長度為，受到的安培力方向豎直向上，設(shè)三角形導(dǎo)線框質(zhì)量為m，則有：當(dāng)磁場在虛線上方時(shí)，通電導(dǎo)線的等效長度為，受到的安培力方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到原來的兩倍，故此時(shí)有：聯(lián)立可得故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。6、D【解析】A.該磁場明顯不是勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)磁場應(yīng)該是一系列平行的磁感線，方向相同，故A錯(cuò)誤；B.由圖可知，線圈平面總與磁場方向平行，故B錯(cuò)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(shí)針旋轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D.a、b導(dǎo)線始終與磁感線垂直，故受到的安培力大小總為，故D正確。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】粒子速度大小相同，由f=qvBsinθ可知，如果速度v與磁場B的夾角不同，洛倫茲力大小不同，即使洛倫茲力大小相同，速度方向不同，洛倫茲力方向不同，洛倫茲力不同，故A錯(cuò)誤；如果把+q改為-q，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變，故B正確；洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動方向垂直，磁場方向與電荷運(yùn)動方向不一定垂直，故C錯(cuò)誤；洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動方向垂直，所以粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運(yùn)動，故D正確．所以BD正確，AC錯(cuò)誤8、AB【解析】通電導(dǎo)線在磁場中的受到安培力作用,由公式F=BIL求出安培力大小,由左手定則來確定安培力的方向.【詳解】AB、棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,棒中通有電流,方向從M流向N,根據(jù)左手定則可得,安培力的方向豎直向上,因?yàn)榇藭r(shí)懸線上有拉力,為了使拉力等于零,則安培力必須增加.所以適當(dāng)增加電流強(qiáng)度,或增大磁場使重力等于安培力，即可以使得拉力等于零，故AB正確CD、當(dāng)電流的方向或者磁場的方向發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)左手定則可知安培力的方向就變?yōu)橄蛳铝耍敲床还茉鯓?，繩子的拉力都不可以為零了，故CD錯(cuò)誤；故選AB【點(diǎn)睛】安培力的方向可以根據(jù)左手定則來判斷，在根據(jù)受力分析來判斷如何讓繩子的拉力為零9、BC【解析】由圖讀出電壓最大值Um，周期T，由周期關(guān)系求出轉(zhuǎn)速關(guān)系．t=0時(shí)刻電壓為零，由法拉第電磁感應(yīng)定律分析磁通量【詳解】t=0時(shí)刻U=0，根據(jù)法拉第電感定律，磁通量變化率為零，而磁通量最大．則A錯(cuò)誤．周期之比為2：3，則轉(zhuǎn)速之比為3；2，則B正確；交流電a的峰值為10V，選項(xiàng)C正確；根據(jù)Em=BωS可知，則Emb=V，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.10、AD【解析】A.在速度選擇其中粒子做直速運(yùn)動，受到的電場力和洛倫茲力大小相等，合力為零，故A正確；B.粒子作直線運(yùn)動，故受到洛倫茲力向左，故磁場垂直于紙面向外，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)知，知速度大小為的粒子能通過速度選擇器，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)知，，則越靠近狹縫P，比荷越大，則半徑越小，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，故D正確；三、實(shí)驗(yàn)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.乙②.1③.＜④.＜【解析】(1)[1]已知電流表內(nèi)阻和電源內(nèi)電阻相比，不可忽略，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)采用圖乙所示電路圖；(2)[2]如圖丙圖像可知，電源內(nèi)阻為(3)[3]由圖示可知，伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法，由于電壓表分流作用，電流表測量值偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖像如圖所示，由圖像可知，電動勢測量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測量值小于真實(shí)值；12、(1)61.44W；(2)87.5W；【解析】（1）當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流：電源輸出功率為：P1=I2R=1.62×24=61.44W；（2）開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4.0A，故路端電壓為：U=E-Ir=40-4×1=36V，通過電阻R的電流：故流過電動機(jī)的電流為：I2=I-I1=4-1.5=2.5A，故電動機(jī)的機(jī)械功率為：P2=UI2-I22RM=36×2.5-2.52×0.4=87.5W；四、計(jì)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(diǎn)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(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=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(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解