2023年昆明市重點中學(xué)物理高二上期末經(jīng)典模擬試題含解析

2023年昆明市重點中學(xué)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、均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，在半球面上均勻分布著正電荷，總電荷量為，球面半徑為，為通過半球頂點與球心的軸線，在軸線上有、兩點，。已知點的電場強度大小為，靜電力常量為，則點的電場強度大小為（）A. B.C. D.2、如圖所示,電路中電源內(nèi)阻不能忽略,電阻R的阻值和線圈L的自感系數(shù)都很大,A、B為兩個完全相同的燈泡,當(dāng)S閉合時,下列說法正確的是(

)A.A比B先亮,然后A滅B.B比A先亮,然后B逐漸變暗C.A,B—起亮,然后A滅D.AB一起亮,然后B滅3、如圖中分別標明了通電直導(dǎo)線中電流I、勻強磁場的磁感應(yīng)強度B和電流所受安培力F的方向，其中正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示，兩根平行長直導(dǎo)線M、N中通有等大、反向的電流．長直導(dǎo)線M、N與紙面垂直放置，O為MN連接的中點，在紙面內(nèi)以O(shè)點為圓心做圓，與MN連線交于a、b兩點，與MN中垂線交于c、d兩點，則下列說法正確的是（）A.圓心O處磁感應(yīng)強度的大小為零B.c、d兩點磁感應(yīng)強度方向相同C.a、b兩點磁感應(yīng)強度方向相反D.a、c兩點磁感應(yīng)強度方向互相垂直5、有兩個同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為橫截面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長為a，小柱體柱截面邊長為b，則（）A.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為a：bB.若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a：bC.從圖示電流方向看大柱體與小柱體的電阻之比為1：1D.若電流方向豎直向下，大柱體與小柱體的電阻之比為a2：b26、如下圖所示，直線A為電源的U－I圖線，直線B為電阻R的U－I圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和效率分別是()A.2W,33.3% B.4W,33.3%C.2W,66.7% D.4W,66.7%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、速度相同的一束帶電粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列相關(guān)說法中正確的是A.速度選擇器的P1極板帶負電B.該束帶電粒子帶正電C.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0，粒子的比荷越大D.能通過狹縫S0的帶電粒子的速率等于EB18、如圖所示，回旋加速器D形盒的半徑為R，所加磁場的磁感應(yīng)強度為B，粒子在D形盒的中心由靜止出發(fā)，經(jīng)電壓為U的交變電場加速后進入磁場。設(shè)粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為T，忽略粒子在電場中的加速時間。下列說法正確的是（）A.交變電場的周期應(yīng)為TB.B越大，粒子的出射速度越小C.U越大，粒子的出射速度越大D.R越大，粒子的出射速度越大9、如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處固定一帶電荷量非常小的點電荷，S是閉合的，φa表示a點的電勢，F(xiàn)表示點電荷所受的電場力，Ep表示點電荷在a點的電勢能。現(xiàn)將B板稍微向下移動，使兩板間的距離增大，則（）A.電容C減小B.F增大C.φa增大，Ep增大D.電流計中有電流由Q流向P10、在如圖甲所示電路中，定值電阻，R為滑動變阻器閉合開關(guān)后，多次改變滑片的位置，分別記錄電壓表和電流表的示數(shù)由測得數(shù)據(jù)作出如圖乙所示圖線下列判斷正確的是A.當(dāng)滑片向右滑動時，電壓表示數(shù)增大B.電源的電動勢測量值約為C.電源的內(nèi)阻測量值約為D.當(dāng)電源短路時，電流表示數(shù)為三、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）某學(xué)生用如圖甲所示的電路測金屬導(dǎo)線的電阻率，可供使用的器材有：被測金屬導(dǎo)線ab（電阻約10Ω，允許流過的最大電流0.8A），穩(wěn)恒電源E（電源輸出電壓恒為12V），電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約為5kΩ），保護電阻：R1=10Ω，R2=30Ω，R3=200Ω，刻度尺、螺旋測微器，開關(guān)S，導(dǎo)線若干等。實驗時的主要步驟如下：Ⅰ用刻度尺量出導(dǎo)線ab的長度L，用螺旋測微器測出導(dǎo)線的直徑d；Ⅱ按如圖甲所示電路將實驗所需器材用導(dǎo)線連接好；Ⅲ閉合開關(guān)S，移動接線觸片P，測出aP長度x，讀出電壓表的示數(shù)U；Ⅳ描點作出U-x曲線求出金屬導(dǎo)線的電阻率ρ。完成下列填空：①用螺旋測微器測量金屬導(dǎo)線的直徑d，其示數(shù)如圖乙所示，該金屬導(dǎo)線的直徑d=______mm；②如果實驗時既要保證安全，又要測量誤差較小，保護電阻R應(yīng)選______；③根據(jù)多次實驗測出的aP長度x和對應(yīng)每次實驗讀出的電壓表的示數(shù)U給出的圖線如圖丙所示，其中圖線的斜率為k，則金屬導(dǎo)線的電阻率ρ=______（用實驗器材中給出的物理量字母和實驗步驟中測出的物理量字母表示）。12．（12分）用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗器材：待測電源（電動勢約3V，內(nèi)阻約2Ω），保護電阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。實驗主要步驟：（?。⒒瑒幼冏杵鹘尤腚娐返淖柚嫡{(diào)到最大，閉合開關(guān)；（ⅱ）逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；（ⅲ）以U為縱坐標，I為橫坐標，作圖線（U、I都用國際單位）；（ⅳ）求出圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a?；卮鹣铝袉栴}：（1）電壓表最好選用______；電流表最好選用______。A．電壓表（0~3V，內(nèi)阻約15kΩ）B．電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）C．電流表（0~200mA，內(nèi)阻約2Ω）D．電流表（0~30mA，內(nèi)阻約2Ω）（2）滑動變阻器滑片從左向右滑動，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是______；A．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱B．兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱C．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D．一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱（3）選用k、a、R1、R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達式E＝______，r＝______，代入數(shù)值可得E和r的測量值。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）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14．（16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(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C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12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(yīng)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(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L

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】若將帶電量為2q的球面放在O處，均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。則在M、N點所產(chǎn)生的電場為由題知當(dāng)半球面如圖所示點的電場強度大小為，則點的場強為故選A。2、B【解析】當(dāng)開關(guān)接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原來電流的變化，根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律來分析【詳解】閉合開關(guān)的瞬間，由于線圈中自感電動勢的阻礙，B燈先亮，A燈后亮，電路穩(wěn)定后，由于R很大，線圈L的直流電阻很小，所以B中的電流變小，故B正確故應(yīng)選：B【點睛】對于線圈要抓住雙重特性：當(dāng)電流不變時，它是電阻不計的導(dǎo)線；當(dāng)電流變化時，產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)于電源3、C【解析】直接根據(jù)左手定則判斷受力即可【詳解】根據(jù)左手定則，四指指向電流方向，磁場垂直手心過，拇指所指的方向即為通電導(dǎo)線受力的方向，故C對；ABD錯；故選C4、B【解析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導(dǎo)線在a、b、c、d四點磁場的方向，根據(jù)平行四邊形定則進行合成【詳解】根據(jù)右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在O產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強度不等于0，故A錯誤；M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN偏下，根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向下，d處的磁場方向豎直向下，且合場強大小相等，故B正確；M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b兩點處磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故C錯誤；由上分析可知，a、c兩點的磁場方向都是豎直向下，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關(guān)系，會根據(jù)平行四邊形定則進行合成5、C【解析】AC．從圖示方向看，則根據(jù)電阻定律可知，，故兩電阻相等，比值為，故A錯誤，C正確；BD．若電流豎直向下，則根據(jù)電阻定律有：，，故，故BD錯誤【點睛】本題考查電阻定律的應(yīng)用，要注意本題可以作為電阻微型化的依據(jù)，注意電流方向不同，同一個電阻其阻值可能不同6、D【解析】由圖象A可知電源的電動勢為3V，短路電流為6A，兩圖象的交點坐標即為電阻R和電源構(gòu)成閉合回路時的外電壓和干路電流．電源的輸出功率即為電阻R上消耗的功率，效率等于R消耗的功率除以總功率【詳解】由圖象A可知電源電動勢E=3V，短路電流為6A，該電源和該電阻組成閉合電路時路端電壓為：U=2V，電流為：I=2A；電源的輸出功率即為電阻R上消耗的功率，根據(jù)P=UI得：P=2×2W=4W，電源的總功率為：P總=EI=3×2W=6W；所以效率為：η=×100%=×100%=66.7%；故選D【點睛】根據(jù)U-I圖象A正確讀出電源的電動勢和短路電流，根據(jù)U-I圖象正確讀出外電路兩端的電壓和流過電阻的電流，是解決此類問題的出發(fā)點二、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、BC【解析】AB．由圖可知，帶電粒子進入勻強磁場B2時向下偏轉(zhuǎn)，所以粒子所受的洛倫茲力方向向下，根據(jù)左手定則判斷得知該束粒子帶正電。在平行金屬板中受到電場力和洛倫茲力兩個作用而做勻速直線運動，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，則電場力方向向下，粒子帶正電，電場強度方向向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電。故A錯誤，B正確。C．粒子進入勻強磁場B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得，解得可見，由于v是一定的，B不變，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫S0，則半徑r越小，則越大。故C正確。D．粒子能通過狹縫，電場力與洛倫茲力平衡，則有：qvB1=qE解得故D錯誤。故選BC。8、AD【解析】A．要使粒子能夠在回旋加速器持續(xù)的加速，交變電場的周期應(yīng)和粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期相同，A正確；BCD．粒子最終從D形盒中飛出，洛倫茲力提供向心力：粒子出射速度的最大值：可知粒子出射速度與加速電壓無關(guān)，越大，粒子出射速度越大，越大，粒子出射速度越大，BC錯誤，D正確。故選AD。9、AD【解析】A．電容器兩極板始終與電源的兩極相連，故電容器兩極板之間的電壓U保持不變，隨B極板下移兩極板之間的距離增大，根據(jù)知，電容C減小，故A正確；D．根據(jù)知，電荷量Q減小，電路中存在放電電流，電流方向從Q到P，故D正確；B．根據(jù)可知兩極板之間的電場強度E減小，故點電荷所受電場力F=qE減小，故B錯誤；C．由于電場強度E減小，故UAa減小，由于UAB=UAa+UaB所以UaB增大，由題圖可知電源的負極接地，故B極板接地，所以B板的電勢為0，即φB=0，又UaB=φa-φB所以φa=UaB變大，因a處是負點電荷，則它的電勢能會變小，故C錯誤。故選AD。10、AB【解析】BC、根據(jù)圖象讀出電源電動勢為，根據(jù)圖像斜率得到，故電源內(nèi)阻為，故B正確，C錯誤；A、當(dāng)滑片向右滑動時，總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律，總電流減小，根據(jù)可得出電壓表示數(shù)增大，故A正確；D、當(dāng)電源短路時，根據(jù)閉合電路歐姆定律：，故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、①.0.870②.R2③.【解析】①[1]螺旋測微器讀數(shù)為；②[2]由圖中可知，加在ab上的電壓最大為3V，故電路中最大電流約為故總電阻最小為故保護電阻應(yīng)該選擇R2；③[3]電壓表示數(shù)為故圖像的斜率為又解得12、①.A②.C③.C④.ka⑤.k－R2【解析】（1）[1]電壓表并聯(lián)在電路中，故電壓表內(nèi)阻越大，分流越小，誤差也就越小，因此應(yīng)選內(nèi)阻較大的電壓表A；[2]當(dāng)滑動變阻器接入電阻最小時，通過電流表電流最大，此時通過電流表電流大小約因此，電流表選擇C；（2）[3]分析電路可知，滑片右移電壓表示數(shù)變大，則說明滑動變阻器接入電路部分阻值增大。A．兩導(dǎo)線均接在金屬柱的兩端上，接入電阻為零，故A錯誤；B．兩導(dǎo)線接在電阻絲兩端，接入電阻最大并保持不變，故B錯誤；C．一導(dǎo)線接在金屬桿左端，而另一導(dǎo)線接在電阻絲左端，則可以保證滑片右移時阻值增大，故C正確；D．導(dǎo)線分別接右邊上下接線柱，滑片右移時，接入電阻減小，故D錯誤；故選C。（3）[4][5]由閉合電路歐姆定律可知U＝E－I（r＋R2）對比伏安特性曲線可知，圖像的斜率為k＝r＋R2則內(nèi)阻r＝k－R2令U＝0，則有由