山西省忻州市忻府區(qū)忻州一中2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

山西省忻州市忻府區(qū)忻州一中2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題注意事項(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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，兩根平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，相距L=0.1m，處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T，質(zhì)量m=0.1kg，電阻為R=2Ω的金屬桿ab接在兩導(dǎo)軌間，在開關(guān)S斷開時(shí)讓ab自由下落，ab下滑過程中，始終保持與導(dǎo)軌垂直并與之接觸良好，設(shè)導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，取，當(dāng)下落h=0.8m時(shí)，開關(guān)S閉合，若從開關(guān)S閉合時(shí)開始計(jì)時(shí)，則ab下滑的速度v隨時(shí)間t變化的圖像是圖中的A. B.C. D.2、兩金屬導(dǎo)軌和三根電阻絲如圖連接，虛線框內(nèi)存在均勻變化勻強(qiáng)磁場，三根電阻絲的電阻大小之比R1:R2:R3＝1:2:3，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)．當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時(shí)，閉合回路中感應(yīng)電流為I，當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開時(shí)，閉合回路中感應(yīng)電流為5I，當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，以下說法中正確的是（）A.閉合回路中感應(yīng)電流為7IB.閉合回路中感應(yīng)電流為6IC.上下兩部分磁場的面積之比為3:20D.無法確定上下兩部分磁場的面積比值關(guān)系3、關(guān)于傳感器的下列說法正確的是A.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號B.電熨斗能自動(dòng)控制溫度主要利用了雙金屬片中兩片金屬的膨脹系數(shù)相同C.霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量D.半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，溫度升高，它的電阻值變大4、矩形通電導(dǎo)線框abcd與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ab邊與MN平行．關(guān)于MN的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是()A.線框有兩條邊不受安培力B.線框有兩條邊所受的安培力相同C.線框所受安培力的合力向左D.線框?qū)⒗@MN轉(zhuǎn)動(dòng)5、如圖，一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn)，兩虛線圓為等勢線，兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)。不計(jì)重力。下列說法說法正確的是A.M帶正電荷，N帶負(fù)電荷B.M在b點(diǎn)的動(dòng)能小于它在a點(diǎn)的動(dòng)能C.N在c點(diǎn)的電勢能小于它在e點(diǎn)的電勢能D.N在從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)過程中克服電場力做功6、關(guān)于彈力和摩擦力，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.彈力和摩擦力都是接觸力B.有摩擦力必有彈力C.有彈力必有摩擦力D.同一接觸面上的彈力和摩擦力一定相互垂直二、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、關(guān)于磁場，下列說法正確的是（）A.磁場的基本性質(zhì)是對處于其中的磁極和電流有力的作用B.磁場是看不見摸不著，實(shí)際不存在的，是人們假想出來的一種物質(zhì)C.磁場是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)D.磁場的存在與否決定于人的思想，想其有則有，想其無則無8、等腰直角三角形閉合線框，直角邊長為L,在拉力F的作用下從圖示位置以速度v水平向右勻速穿過兩個(gè)條形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域?qū)挾染鶠長，兩部分磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反，如圖所示，線框穿越磁場過程中，以下描述感應(yīng)電流（逆時(shí)針方向?yàn)檎?、安培力（向左為正）、拉力（向右為正）、電功率隨時(shí)間或位移變化的圖像中，正確的是（）A. B.C. D.9、如圖所示，豎直墻面與水平地均光滑且絕緣，兩個(gè)帶有同種電荷的小球a、b分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內(nèi)．如圖所示，在水平推力FF的作用下，小球a、b靜止于圖示位置．如果將小球b向左推動(dòng)少許，并待兩球重新達(dá)到平衡時(shí)，則兩個(gè)小球的受力情況與原來相比（）A.地面對小球彈力可能減小B.兩個(gè)小球之同的距離增大C.推力F將減小D.豎直墻面對小球a的彈力不變10、某電場線分布如圖所示，一帶電粒子沿圖中虛線所示路徑運(yùn)動(dòng)，先后通過M點(diǎn)和N點(diǎn)。以下說法正確的是（）A.M、N點(diǎn)的場強(qiáng)B.粒子在M、N點(diǎn)的加速度C.粒子在M、N點(diǎn)的速度D.粒子帶正電三、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）某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘作了果汁電池，他們測量這種電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對E和r的影響．實(shí)驗(yàn)器材如圖所示①測量E和r實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式___________，利用測量數(shù)據(jù)作出U-I圖像，得出E和r②將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果影響，請?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路_________③實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的U-I圖像如圖中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢___________（填“增大”“減小”或“不變”），電源內(nèi)阻________（填“增大”“減小”或“不變”）曲線（c）對應(yīng)的電源電動(dòng)勢E=_____________V，內(nèi)阻r=____________Ω，當(dāng)外電路總電阻為2500Ω時(shí)，該電源的輸出功率P=_____________mW.（均保留三位有效數(shù)字）12．（12分）在“用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：A．干電池一節(jié)B．電流表（量程0．6A）C．電壓表（量程0～3V）D．電鍵S和若干導(dǎo)線E．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值20Ω，允許最大電流2A）①為使測量盡可能精確，請根據(jù)原理圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖乙所示的實(shí)物圖連成實(shí)驗(yàn)電路_________（已連接了部分線）②完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中所缺的內(nèi)容：A．按實(shí)驗(yàn)要求連接好電路，使滑動(dòng)變阻器以阻值______接入電路中（選填“最大”或“最小”）B．閉合電鍵，移動(dòng)________，使電壓表和電流表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，讀取電壓表和電流表的示數(shù)C．繼續(xù)移動(dòng)，并再次讀取電壓表和電流表的示數(shù)．用同樣方法測量多組數(shù)據(jù)D．?dāng)嚅_電鍵，整理好器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理③將實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖丙所示的坐標(biāo)圖中，作出U—I圖線，由此求得待測電池的電動(dòng)勢E=_____V，內(nèi)電阻r=_____Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）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(dòng)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的大小；（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、D【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒自由下落時(shí)，由于S的斷開，所以電路中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以一直做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)S閉合時(shí)，此時(shí)有一定的速度，受到的安培力為，當(dāng)時(shí)，導(dǎo)體棒開始勻速下滑，此時(shí)，所以當(dāng)S閉合時(shí)受到的安培力大于重力，故導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng)，由于速度減小，所以安培力在減小，故導(dǎo)體棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)安培力和重力重新平衡時(shí)，速度恒定，所以D正確2、A【解析】AB．設(shè)磁場上下兩部分面積分別為S1和S2，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為k，三個(gè)電阻分別為R、2R、3R；則當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢則同理當(dāng)S2、S3閉合，S1斷開時(shí)，閉合回路中感應(yīng)電流為則當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)閉合回路中感應(yīng)電流為選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．上下兩部分磁場的面積之比為選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選A.3、C【解析】由題意可知查傳感器的應(yīng)用，根據(jù)傳感器工作原理分析可得【詳解】A．話筒是一種常用的聲傳感器，話筒一端接收聲音，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號，另一端是將聲音信號轉(zhuǎn)為電信號，故A錯(cuò)誤；B．電熨斗能自動(dòng)控制溫度主要利用了雙金屬片中兩片金屬的膨脹系數(shù)不同，溫度變化時(shí)，總體形變和膨脹系數(shù)大的材料形變方向相同，從而控制電路，故B錯(cuò)誤；C．霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量，其原理帶電粒子在磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在極板間產(chǎn)生電勢差，故C正確；D．半導(dǎo)體熱敏電阻屬半導(dǎo)體材料，溫度升高，它的電阻值變小，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】從原理入手，理解傳感器的工作過程，記住一些材料的特性4、C【解析】A.直導(dǎo)線中的電流方向由M到N，根據(jù)安培定則，知導(dǎo)線右側(cè)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向內(nèi)，根據(jù)左手定則，知ab邊受的安培力向左，cd邊受到的安培力向右，bc邊受到的安培力向上，ad受到的安培力向下，都受安培力作用，故A錯(cuò)誤；B.由于離MN越遠(yuǎn)的位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小，故根據(jù)安培力公式F=BIL，ab邊受到的安培力大于cd邊，bc邊受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力，但方向相反，故B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)ab邊受的安培力向左，cd邊受到的安培力向右，bc邊受到的安培力向上，ad受到的安培力向下，bc邊受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力大小，方向相反，所以線框所受的安培力的合力向左，將向左平動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C.5、B【解析】A．由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M帶負(fù)電荷，N帶正電荷，故A錯(cuò)誤；B．M從a到b點(diǎn)的全程受吸引力但遠(yuǎn)離場源，則庫侖力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理知?jiǎng)幽軠p小，則b點(diǎn)的動(dòng)能小于在a點(diǎn)的動(dòng)能，故B正確；C．c點(diǎn)比e點(diǎn)更靠近場源正電荷，結(jié)合知，由知，正電荷N在電勢高的c點(diǎn)的具有的電勢能大于在e點(diǎn)的電勢能，故C錯(cuò)誤；D．N從c到d受斥力而又遠(yuǎn)離，則庫侖斥力做正功，故D錯(cuò)誤。故選B。6、C【解析】A．依據(jù)彈力與摩擦力產(chǎn)生原理可知，它們都是接觸力，故A正確；BC．彈力產(chǎn)生的條件：相互接觸擠壓；摩擦力產(chǎn)生的條件：接觸面粗糙；相互接觸擠壓；有相對運(yùn)動(dòng)或相對運(yùn)動(dòng)趨勢?？梢姡心Σ亮?，必有彈力；有彈力，不一定有摩擦力，故B正確，C錯(cuò)誤；D．同一接觸面上的彈力與接觸面垂直，而摩擦力與接觸面平行，則它們一定相互垂直。故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選C。【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵掌握彈力和摩擦力的產(chǎn)生條件，以及它們的方向。知道有摩擦力，必有彈力；有彈力，不一定有摩擦力。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、AC【解析】A．磁場的基本性質(zhì)是對處于其中的磁極和電流有力的作用，故選項(xiàng)A正確；BCD．磁場是看不見摸不著，但是實(shí)際存在的一種物質(zhì)，與人的思想無關(guān)；故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤8、AD【解析】A線框剛進(jìn)入磁場時(shí)磁通量向里增加，感應(yīng)磁場向外，因此感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，電流i應(yīng)為正；隨著線框的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線切割磁感線長度增加，感應(yīng)電流增加，由于底邊的長度為L，故電流正方向增加的時(shí)間為，線框進(jìn)入右邊磁場之后，由楞次定律可知，磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流為順時(shí)針，且逐漸增加，且兩邊均切割磁感應(yīng)線，感應(yīng)電流方向一致，所以最大電流為完全進(jìn)入磁場時(shí)的2倍；當(dāng)線框出磁場的過程中，磁通量向內(nèi)減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流為逆時(shí)針，且電流強(qiáng)度逐漸增大，故A正確。B線圈向右運(yùn)動(dòng)過程中，所受的安培力總是向左的，即總是正值，不可能是負(fù)值，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C設(shè)開始時(shí)經(jīng)過時(shí)間t,則線圈進(jìn)入磁場內(nèi)的距離為vt，切割磁感線的有效長度也為vt，則電動(dòng)勢E=Bv2t，因安培力等于外力，則可知外力與時(shí)間不是線性關(guān)系，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D由A分析可知，電流與時(shí)間成線性關(guān)系，則不妨設(shè)I=kt，則電功率P=I2R=k2Rt2，則電功率與時(shí)間的平方成正比；且由于線圈進(jìn)入右邊磁場后最大電流為為完全進(jìn)入磁場時(shí)的2倍，則最大安培力等于4倍，則選項(xiàng)D正確；故選AD.9、BC【解析】先隔離對A球分析，A球受重力，墻壁的彈力和庫侖力．B小球向左緩慢拉動(dòng)一小段距離后，庫侖力與豎直方向的夾角變小，根據(jù)平行四邊形定則，知庫侖力即墻壁彈力的變化．再對整體分析，受總重力，拉力，地面的支持力，墻壁的彈力．可知地面的支持力等于兩球的總重力【詳解】A項(xiàng)：對整體受力分析，如圖所示，地面的支持力始終等于兩球的總重力，所以地面對小球B的支持力不變，故A錯(cuò)誤；B、C、D項(xiàng)：對A球受力分析，受到三個(gè)力如圖所示，B小球向左緩慢拉動(dòng)一小段距離后，庫侖力與豎直方向的夾角變小，B的重力不變，墻壁的彈力方向不變，根據(jù)平行四邊形定則，庫侖力變小，豎直墻面對小球A的推力NA變?。畬φw而言，墻壁對球的彈力等于推力F，則推力F將減小，AB間庫侖力變小，根據(jù)庫侖定律得知，兩球間距離變大，故B、C正確，D錯(cuò)誤故選BC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵先對整體受力分析，再隔離受力分析．整體法和隔離法是物理當(dāng)中常見的一種方法，要靈活運(yùn)用10、BD【解析】A．電場線密的地方電場的強(qiáng)度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小，所以有A錯(cuò)誤；B．M處場強(qiáng)小，根據(jù)粒子受到的電場力小，由牛頓第二定律知加速度也小，即有B正確；C．根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡彎曲方向可以知道，粒子的受到的電場力的方向斜向上，若粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，電場力方向與速度方向成銳角，電場力做正功，粒子的速度增大，則有C錯(cuò)誤；D．根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡彎曲方向可以知道，粒子的受到的電場力的方向斜向上，場強(qiáng)方向也是斜向上，所以粒子為正電荷，D正確。故選BD。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.U=E-Ir②.③.不變④.增大⑤.0.975⑥.478⑦.0.268【解析】①測量E和r的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式U="E-Ir"，利用測量數(shù)據(jù)作出U-I圖像，U-I圖像與縱軸截距等于電源電動(dòng)勢E，圖線斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻r②由于將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響，所以把電流表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后與電源開關(guān)構(gòu)成閉合回路，電壓表并聯(lián)在電源和開關(guān)兩端，實(shí)物圖如圖所示③圖線與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)即為電動(dòng)勢，由圖象可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)縱坐標(biāo)不變，所以電動(dòng)勢不變；圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻，由圖象可知，（a）（b）（c）（d）圖象斜率的絕對值變大，電源內(nèi)阻變大．由此可知：隨電極間距的減小電源內(nèi)阻增大．由圖示圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為0.975，電源電動(dòng)勢E=0.975V；（c）對應(yīng)圖線斜率絕對值約為478（從線上選取兩點(diǎn)即可求斜率），電源的輸出功率12、①.②.最大③.滑動(dòng)變阻器的滑片④.E=1.48V⑤.r=0.400Ω【解析】（1）根據(jù)電源的電動(dòng)勢的大小，可以確定電流的范圍，從而可以選擇需要的滑動(dòng)變阻器的大小，根據(jù)電路圖連接線路即可；（2）閉合