山西省太原市迎澤區(qū)太原實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

山西省太原市迎澤區(qū)太原實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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，運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中沒有受到洛倫茲力的是()A. B.C. D.2、在如圖所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合后，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向上調(diào)節(jié)，下列說(shuō)法正確的是（）A.燈變亮，電容器的帶電荷量增大B.燈變暗，電壓表示數(shù)增大C.燈變暗，電壓表和電流表的示數(shù)都增大D.燈變暗，電流表的示數(shù)減小3、如圖所示，一個(gè)閉合矩形線圈abcd以速度v從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域勻速穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．以abcd方向?yàn)殡娏鞯恼较?，圖中能正確反映線圈中電流－時(shí)間關(guān)系的圖象是（）A. B.C. D.4、如圖四個(gè)燈泡L1，L2，L3，L4完全一樣，規(guī)格都是12V、12W，在AB兩端加上60V的電壓，則經(jīng)過(guò)L3的電流是（）A.1AB.2AC.1.67AD.1.25A5、直線OM和直線ON之間的夾角為30°，如圖所示，直線OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM上的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng)，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn)，并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力。粒子離開磁場(chǎng)的出射點(diǎn)到兩直線交點(diǎn)O的距離為（）A. B.C. D.6、兩金屬小球所帶電荷量分別為+3Q和-Q，將兩小球接觸后，它們所帶的電荷量總共為()A.+3Q B.+2QC.+Q D.－Q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、如圖是一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外、ad邊在紙內(nèi)，由圖中的位置A經(jīng)過(guò)位置B到位置C，這三個(gè)位置都靠得很近且B位置剛好在條形磁鐵的中心軸線上．在這個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A.由位置A到位置B，框內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流B.由位置A到位置B，框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流C.由位置B到位置C，框內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.由位置B到位置C，框內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流8、如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置；已知重物質(zhì)量為m=50kg，電源輸出電壓U=110V保持不變，電動(dòng)機(jī)線圈電阻R=4Ω，不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=5A（g=10m/s2）則：A.電源的輸出功率為100WB.電動(dòng)機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率550WC.提升重物的功率為450WD.電動(dòng)機(jī)的效率為81.8％9、如圖所示，在直角坐標(biāo)系第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正、負(fù)離子分別以相同的速度從原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，進(jìn)入磁場(chǎng)的速度方向與x軸正方向夾角為30°，已知正離子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑大于負(fù)離子，則可以判斷出A.正離子的比荷小于負(fù)離子B.正離子在磁場(chǎng)中受到的向心力大于負(fù)離子C.正離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小于負(fù)離子D.正負(fù)離子離開磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)的角度之比為2︰110、如圖所示，正三角形abc區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一重力不計(jì)的帶電粒子從頂點(diǎn)a沿與ac邊成θ角的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)后從ac邊上的某點(diǎn)射出磁場(chǎng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子帶負(fù)電B.若僅減小入射角度θ，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變C.若僅減小粒子的入射速率，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變D.若僅減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變?nèi)?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(guò)程。11．（6分）（1）如圖甲、乙所示為測(cè)電流的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路，在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用________電路（2）選好電路后，由于電流表和電壓表內(nèi)電阻對(duì)電路的影響，所測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)將偏________（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的一系列數(shù)據(jù)，畫出U-I圖（如圖丙所示），則被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)為_______V，內(nèi)阻為________Ω12．（12分）如圖所示，某同學(xué)用插針法測(cè)定一半圓形玻璃磚的折射率．先在平鋪的白紙上放半圓形玻璃磚，用鉛筆畫出直徑所在的位置MN、圓心O以及玻璃磚圓弧線（圖中半圓實(shí)線）；再垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線，并讓入射光線過(guò)圓心O；最后在玻璃磚圓弧線一側(cè)垂直紙面插大頭針P3，使P3擋住P1、P2的像．移走玻璃磚，作出與圓弧線對(duì)稱的半圓虛線，過(guò)O點(diǎn)作垂直于MN的直線作為法線；連接OP2P1，交半圓虛線于B點(diǎn)，過(guò)B點(diǎn)作法線的垂線交法線于A點(diǎn)；連接OP3，交半圓實(shí)線于C點(diǎn)，過(guò)C點(diǎn)作法線的垂線交法線于D點(diǎn)（1）測(cè)得AB的長(zhǎng)度為l1，AO的長(zhǎng)度為l2，CD的長(zhǎng)度為l3，DO的長(zhǎng)度為l4．計(jì)算玻璃磚折射率n的公式是n=__________（選用l1、l2、l3或l4表示）（2）該同學(xué)在插大頭針P3前，不小心將玻璃磚以O(shè)為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度，該同學(xué)測(cè)得的玻璃磚折射率將__________（選填“偏大”“偏小”或“不變”）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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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14．（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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方向與磁場(chǎng)平行時(shí)，不受洛倫茲力的作用，不平行時(shí)受洛倫茲力。故選D。2、B【解析】A．根據(jù)歐姆定律，流過(guò)L1的電流其中當(dāng)滑片P向上調(diào)節(jié)時(shí)，R增大，I減小，所以燈泡L1變暗；電容器兩端電壓增大，所帶電荷量增大，故A錯(cuò)誤；B．電壓表示數(shù)當(dāng)I減小時(shí)，電壓表示數(shù)增大，故B正確；C．流過(guò)電流表的電流已知R增大，I減小，所以減小，故C錯(cuò)誤；D．燈泡L2兩端電壓隨著I的減小而增大，所以燈泡L2將變亮，故D錯(cuò)誤。故選B。3、D【解析】根據(jù)楞次定律判斷可知，線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，為正值；線圈穿出磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，為負(fù)值；由知線圈進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的大小不變；線圈完全在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。所以選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤。故選D。【點(diǎn)睛】運(yùn)用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律分析感應(yīng)電流的方向和大小，這是電磁感應(yīng)問(wèn)題中常用的方法和思路。4、A【解析】分析電路可知，并聯(lián)后與，串聯(lián)接入電路，燈泡的電阻，則電路總電阻，干路電流，則經(jīng)過(guò)的電流，故A正確故選A5、D【解析】帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為軌跡與ON相切，畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何知識(shí)得CO′D為一直線解得故選D。6、B【解析】?jī)山饘傩∏蛩鶐щ姾闪糠謩e為+3Q和-Q，將兩小球接觸后，根據(jù)電荷守恒定律，帶電總量為故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。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】穿過(guò)線圈的磁通量先減少后增加，線圈中有感應(yīng)電流；【詳解】根據(jù)條形磁鐵N極附近磁感線的分布情況可知，矩形線圈在位置A時(shí)，磁感線從線圈的下面斜向上穿過(guò)；線圈在位置B時(shí)，穿過(guò)它的磁通量為零；線圈在位置C時(shí)，磁感線從線圈上面斜向下穿過(guò)；所以線圈從A到B磁通量減少，從B到C磁通量增加，穿過(guò)矩形線圈的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤；故選BC【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，則閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流8、CD【解析】電源輸出P="UI=550"W，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)線圈電阻R的發(fā)熱功率P熱=I2R="100"W，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；提升中重物的功率為P機(jī)="550"W–100W="450"W，選項(xiàng)C正確；電動(dòng)機(jī)的效率為，選項(xiàng)D正確【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于電功率的計(jì)算問(wèn)題；關(guān)鍵是搞清電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，知道電熱的求解公式P熱=I2R9、AD【解析】A.根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)的半徑公式，由于正離子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑大于負(fù)離子，所以正離子的比荷小于負(fù)離子的比荷，故A正確；B.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的向心力是由洛倫茲力提供的，根據(jù)洛倫茲力F=qvB可知，由于q大小關(guān)系未知，所以不能比較向心力的大小，故B錯(cuò)誤；C.正離子向“上”偏，從Y軸正方向離開磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)個(gè)周期，t1=T1；負(fù)離子向“下”偏，從X軸正方向離開磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)個(gè)周期，t2=T2。由周期公式可知，周期與比荷成反比。故T1>T2，所以：t1>t2，故C錯(cuò)誤；D.由C選項(xiàng)可知，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)，正離子偏轉(zhuǎn)的角度為120°，負(fù)離子偏轉(zhuǎn)的角度為60°，正負(fù)離子離開磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)的角度之比為2︰1，故D正確。故選：AD10、AC【解析】A．粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子帶負(fù)電，A正確；BCD．粒子軌跡如圖所示，根據(jù)幾何知識(shí)可知軌跡所對(duì)圓心角為，所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：，根據(jù)式子可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間和速度無(wú)關(guān)，即若僅減小粒子的入射速率，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，若僅減小入射角度，或者僅減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都將變化，C正確BD錯(cuò)誤。故選AC。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(guò)程。11、①.乙②.?、?1.5④.0.5【解析】因電表均不是理想電表，故在實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生誤差；分析兩電表的影響可知應(yīng)選擇的電路；并根據(jù)電路的分析可得出電動(dòng)勢(shì)的誤差情況．根據(jù)U-I圖線縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)，斜率表示內(nèi)阻計(jì)算電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（1）本實(shí)驗(yàn)中電源內(nèi)阻較小，故應(yīng)選擇電流表相對(duì)電源的外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖選乙；（2）本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用，使電流表示數(shù)偏小，而當(dāng)外電路短路時(shí)，電流表分流可忽略，故可得出真實(shí)圖象如圖所示；則由圖可知，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻偏?。唬?）圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢(shì)；故E=1.5V；圖象的斜率表示內(nèi)阻，故12、①.（1）l1/l3②.（2）偏大【解析】用插針法測(cè)定半圓形玻璃磚折射率的原理是折射定律，利用幾何知識(shí)得到入射角的正弦和折射角的正弦，推導(dǎo)出折射率的表達(dá)式，即可知道所要測(cè)量的量【詳解】（1）設(shè)圓的半徑為R，由幾何知識(shí)得入射角的正弦為：sini=sin∠AOB=；折射角的正弦為：sinr=sin∠DOC=根據(jù)折射定律（2）該同學(xué)在插大頭針P3前不小心將玻璃磚以O(shè)為圓心順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，折射光線將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而作圖時(shí)其邊界和法線不變，則入射角（玻璃磚中的角）不變，折射角（空氣中的角）減小，由折射率公式可知，測(cè)得玻璃磚的折射率將偏大【點(diǎn)睛】本題采用單位圓法測(cè)量玻璃磚的折射率，是數(shù)學(xué)知識(shí)在物理實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用，簡(jiǎn)單方便，分析誤差關(guān)鍵分析入射角和折射角產(chǎn)生的誤差，明確實(shí)驗(yàn)原理即可得出答案四、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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（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電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右；由平衡條件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，大小不變；根據(jù)牛頓第二定律可得：