陜西省西安市西安中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末考試模擬試題含解析

陜西省西安市西安中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末考試模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，AOC是光滑的金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬棒，立在導(dǎo)軌上，它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動，運(yùn)動過程中b端始終在OC上，a端始終在OA上，直到完全落在OC上，空間存在著勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則ab棒在上述過程中()A.感應(yīng)電流方向b→aB.感應(yīng)電流方向是a→bC.感應(yīng)電流方向先是b→a，后是a→bD.感應(yīng)電流方向先是a→b，后是b→a2、電阻為4R的正方形均勻?qū)Ь€框ABCD從圖示位置沿水平向右方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，在下圖中線框A、B兩端電壓UAB與線框移動距離x的關(guān)系圖象正確的是（）A. B.C. D.3、英國物理學(xué)家法拉第引入了“電場”和“磁場”的概念，并用畫電場線和磁感線的方法來描述電場和磁場，為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)．下列相關(guān)說法正確的是（）A.電荷和電荷．通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過電場發(fā)生的B.磁極和磁極．磁極和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的C.電場線和電場線不可能相交，磁感線和磁感線可能相交D.通過實(shí)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)電場線和磁感線的存在4、下列說法正確的是（）A.物體的溫度升高，物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動的速率都增大B.物體的溫度升高，物體內(nèi)分子的平均動能增大C.物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D.物體放出熱量，其內(nèi)能一定減少5、如圖所示，圓形導(dǎo)體線圈平放在絕緣水平桌面上，在的正上方固定一豎直螺線管，二者軸線重合，螺線管、電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片向上滑動，下列說法中正確的是（）A.穿過線圈的磁通量增大B.線圈有擴(kuò)張的趨勢C.線圈中將產(chǎn)生俯視逆時針方向的感應(yīng)電流D.線圈對水平桌面的壓力大于其重力6、電位器是一種可變電阻器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。如果把電位器與燈泡和電源串聯(lián)起來，轉(zhuǎn)動滑動觸頭可以改變燈泡的亮度。下列說法正確的是A.將A、B接入電路，滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變亮B.將A、C接入電路，滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變亮C.將A、C接入電路，滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變暗D.將B、C接入電路，滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，燈泡變亮二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定垂直紙面向外為磁場的正方向，abcda方向?yàn)殡娏鞯恼较颍较蛴覟榘才嗔Φ恼较?，磁感?yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖2所示，關(guān)于線框中的電流i、ad邊所受的安培力F隨時間t變化的圖象，下列說法正確的是()A.B.C.D.8、某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是()A.加5V電壓時，導(dǎo)體的電阻約是5ΩB.由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小C.由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D.該元件是非線性元件，所以不能用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻9、兩個原來不帶電的物體甲和乙，相互摩擦后，下列情況中不可能發(fā)生的是（）A.甲帶正電荷，乙?guī)У攘控?fù)電荷B.甲帶負(fù)電荷，乙?guī)У攘空姾蒀.甲和乙都帶等量正電荷D.甲和乙都帶等量負(fù)電荷10、如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射狀電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)．不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.加速電場的電壓C.D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷三、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）某同學(xué)要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下:（1）游標(biāo)卡尺測量其長度如圖甲所示,可知其長度__________mm;（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示,可知其直徑為__________mm;（3）選用多用電表的電阻“×1”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖所示,則該電阻的阻值約為__________Ω;（4）為更精確地測量其電阻,可供選擇的器材如下:待測金屬絲Rx；電壓表：V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電流表：A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；電源：E（電動勢3V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器：R（最大阻值約20Ω）（5）為使測量盡量精確，電流表應(yīng)選_____（“A1”或“A2”），電路應(yīng)選用圖中的_____（“甲”或“乙”）12．（12分）同學(xué)要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：①用螺旋測微器測量其直徑如圖1所示，可知其直徑為_______mm；②用多用電表的電阻“×10”檔，按正確步驟測此圓柱體的電阻，表盤示數(shù)如圖2，則該電阻的阻值約為_______Ω，他還需要換檔重新測量嗎？_______（答“需要”或“不需要”）。③為更精確地測量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R電流表A1（量程0～3mA，內(nèi)阻約50Ω）電流表A2（量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω）電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω）滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ）開關(guān)S，導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用______。④請在圖3中補(bǔ)充連線完成本實(shí)驗(yàn)________________。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(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??；（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(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，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(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L

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】在ab桿滑動的過程中，△aob的面積先增大，后減小，穿過△aob磁通量先增大，后減小，根據(jù)楞次定律可知：感應(yīng)電流的方向先是由b→a，后是由a→b．故ABD錯誤，C正確．故選C【點(diǎn)睛】本題是楞次定律的應(yīng)用，難點(diǎn)是分析△aob的面積變化．尤其要注意到面積在變化的過程中存在最大值，即在ab桿滑動的過程中，△aob的面積先增大，后減小，穿過△aob磁通量先增大，后減小，根據(jù)楞次定律來判斷電流的方向2、A【解析】由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向，確定出A、B兩端電勢的高低．由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出電勢差【詳解】由楞次定律判斷可知，在線框穿過磁場的過程中，A點(diǎn)的電勢始終高于B的電勢，則UAB始終為正值．AB、DC兩邊切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bav．在0-a內(nèi)，AB切割磁感線，AB兩端的電壓是路端電壓，則UAB=E＝Bav；在a-2a內(nèi)，線框完全在磁場中運(yùn)動，穿過線框的磁通量沒有變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則UAB=E=Bav；在2a-3a內(nèi)，A、B兩端的電壓等于路端電壓的，則UAB=E=Bav．故A正確．故選A【點(diǎn)睛】本題由楞次定律判斷電勢的高低，確定電勢差的正負(fù)．分析UAB與感應(yīng)電動勢關(guān)系是關(guān)鍵，要區(qū)分外電壓和內(nèi)電壓3、B【解析】A．電荷和電荷之間是通過電場發(fā)生相互作用，而通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，選項(xiàng)A錯誤；B．磁極和磁極．磁極和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，選項(xiàng)B正確；C．電場線和電場線不可能相交，磁感線和磁感線也不可能相交，選項(xiàng)C錯誤；D．磁感線和電場線都是人們假想的曲線，實(shí)際上電場線和磁感線都是不存在的，選項(xiàng)D錯誤。故選B。4、B【解析】隨著物體溫度的升高，物體內(nèi)分子的平均速率、平均動能增大，但是不是每一個分子的熱運(yùn)動速率都增大，故A錯誤B正確；物體的內(nèi)能變化是與物體吸熱或放熱有關(guān)，還與做功有關(guān)，因此只有吸熱或放熱，沒有說明做功情況，無法判斷內(nèi)能變化，故C、D均錯誤考點(diǎn)：溫度的含義，熱力學(xué)第一定律5、B【解析】詳解】AC．當(dāng)滑動觸頭向上移動時電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知通過線圈的電流減小，線圈產(chǎn)生的磁場減弱，故穿過線圈的磁通量變?。桓鶕?jù)中的電流方向和安培定則可知產(chǎn)生的磁場方向向下穿過線圈，根據(jù)楞次定律，中的感應(yīng)電流的磁場要阻礙原來磁場的減小，故的感應(yīng)電流的磁場方向也向下，根據(jù)安培定則可知線圈中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為順時針，AC錯誤；B．因?yàn)榛瑒佑|頭向上滑動導(dǎo)致穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知只有線圈面積增大時才能阻礙磁通量的減小，故線圈應(yīng)有擴(kuò)張的趨勢，B正確；D．因?yàn)榛瑒佑|頭向上滑動導(dǎo)致穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知只有線圈靠近螺線管才能阻礙磁通量的減小，線圈受到的安培力向上，所以對水平桌面的壓力將減小，對水平桌面的壓力小于其重力，D錯誤。故選B。6、D【解析】A．將A、B接入電路，滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，電阻變大，則電流減小，燈泡變暗，選項(xiàng)A錯誤；BC．將A、C接入電路，滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，電阻不變，則電流不變，燈泡亮度不變，選項(xiàng)BC錯誤；D．將B、C接入電路，滑動觸頭順時針轉(zhuǎn)動，電阻減小，電流變大，則燈泡變亮，選項(xiàng)D正確；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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、AD【解析】AB．由圖示B-t圖象可知，0～1s時間內(nèi)，B增大，增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流是順時針的，為正值；1～2s磁通量不變，無感應(yīng)電流；2～3s，B的方向垂直紙面向外，B減小，減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時針方向，感應(yīng)電流是負(fù)的；3～4s內(nèi)，B的方向垂直紙面向里，B增大，增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時針方向，感應(yīng)電流是負(fù)的，A正確，B錯誤。CD．由左手定則可知，在0～1s內(nèi)，ad受到的安培力方向：水平向右，是正的，1～2s無感應(yīng)電流，沒有安培力，2～4s時間內(nèi)，安培力水平向左，是負(fù)的；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流由B-t圖象可知，在每一時間段內(nèi)，是定值，在各時間段內(nèi)I是定值，ad邊受到的安培力F=BIL，I、L不變，B均勻變化，則安培力F均勻變化，不是定值，C錯誤，D正確。故選AD【點(diǎn)睛】本題考查了判斷I-t圖象與F-t圖象是否正確，分析清楚B-t圖象、應(yīng)用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力公式即可正確解題；此題也可以判斷電流和安培力的方向直接通過排除法8、AB【解析】A．加5V的電壓時，電流為1.0A，則由歐姆定律可知，導(dǎo)體的電阻為：ΩA正確；BC．因I-U圖像上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)等于電阻，由圖可知，隨著電壓的減小，圖象上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率變大，則可知導(dǎo)體的電阻不斷減小，B正確，C錯誤；D．該元件是非線性元件，也能用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)下電阻，D錯誤。故選AB。9、CD【解析】原來不帶電的甲乙兩物體相互摩擦后，電子從甲物體轉(zhuǎn)移到乙物體，使甲帶正電荷，乙?guī)У攘康呢?fù)電荷，A說法正確，不符合題意；原來不帶電的甲乙兩物體相互摩擦后，電子從乙物體轉(zhuǎn)移到甲物體，使甲帶負(fù)電荷，乙?guī)У攘康恼姾?，B說法正確，不符合題意；原來不帶電的甲乙兩物體相互摩擦后，電子從甲物體轉(zhuǎn)移到乙物體，使甲帶正電荷，乙?guī)У攘康呢?fù)電荷，或電子從乙物體轉(zhuǎn)移到甲物體，使甲帶負(fù)電荷，乙?guī)У攘康恼姾?，甲和乙不可能都帶等量的正電荷，C說法錯誤，符合題意；原來不帶電的甲乙兩物體相互摩擦后，電子從甲物體轉(zhuǎn)移到乙物體，使甲帶正電荷，乙?guī)У攘康呢?fù)電荷，或電子從乙物體轉(zhuǎn)移到甲物體，使甲帶負(fù)電荷，乙?guī)У攘康恼姾?，甲和乙不可能都帶等量的?fù)電荷，D說法錯誤，符合題意【點(diǎn)睛】物體相互摩擦后會帶電，這就是摩擦起電，在摩擦起電過程中，得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電；摩擦起電過程中，電荷是守恒的，正負(fù)電荷的代數(shù)和保持不變10、ABD【解析】A．由左手定則可知粒子帶正電，故A正確；B．粒子在M、N間被加速，則有，根據(jù)電場力提供向心力，則有，聯(lián)立解得，故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有，可得，故C錯誤；D．若一群離子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，說明運(yùn)動的軌跡相同，由于磁場、電場與靜電分析器的半徑不變，則C選項(xiàng)可知該群離子具有相同的比荷，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.（1）50.15mm②.（2）4.700mm;③.（3）7.0Ω;④.（5）A1；⑤.甲【解析】（1）游標(biāo)卡尺測量其長度為：5cm+0.05mm×3=50.15mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑為：4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm;（3）電阻的阻值約為7.0Ω;（5）電路中可能出現(xiàn)的最大電流，可知電流表應(yīng)該選擇A1；因RV>>Rx可知，電路選擇安培表外接，故選甲；12、①.4.745②.220③.不需要④.A2⑤.V1⑥.R1⑦.【解析】(1)[1]由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：4.5mm+24.5×0.01mm=4.745mm；(2)[2]歐姆表讀數(shù)=表盤讀數(shù)×倍率=22Ω×10=220Ω；[3]中值電阻附近刻度最均勻，讀數(shù)誤差最小，故不需要重新?lián)Q擋；(3)[4]根據(jù)歐姆定律，最大電流故電流表選