山東省日照黃海高級(jí)中學(xué)2023年物理高二上期末考試模擬試題含解析

山東省日照黃海高級(jí)中學(xué)2023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(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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(wú)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，在直角三角形abc區(qū)域(含邊界)內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，∠B=60，∠B=90°，邊長(zhǎng)ac=L，一個(gè)粒子源在a點(diǎn)將質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子以大小和方向不同的速度射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子中，速度的最大值是()A. B.C. D.2、在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極，緊貼邊緣內(nèi)壁放一個(gè)圓環(huán)形電極，并把它們與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導(dǎo)電液體，例如鹽水．如果把玻璃皿放在磁場(chǎng)中（如圖所示）．通過(guò)所學(xué)的知識(shí)可知，當(dāng)接通電源后從上向下看（）A.液體將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)B.液體將逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)C.若僅調(diào)換N、S極位置，液體旋轉(zhuǎn)方向不變D.不能確定液體的轉(zhuǎn)動(dòng)方向3、如圖所示，固定在水平地面上的傾角為θ的粗糙斜面上，有一根水平放在斜面上的導(dǎo)體棒，通有垂直紙面向外的電流，導(dǎo)體棒保持靜止．現(xiàn)在空間中加上豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒仍靜止不動(dòng)，則A.導(dǎo)體棒受到的合力一定增大 B.導(dǎo)體棒一定受4個(gè)力的作用C.導(dǎo)體棒對(duì)斜面的壓力一定增大 D.導(dǎo)體棒所受的摩擦力一定增大4、如圖所示，用理想電壓表和阻值R＝14.0Ω定值電阻測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。在開關(guān)斷開時(shí)，電壓表的讀數(shù)為3.0V；開關(guān)閉合后，電壓表的讀數(shù)為2.8V。那么電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分別為（）A.3.0V1.0Ω B.3.0V0.5ΩC.2.8V1.0Ω D.2.8V0.5Ω5、如圖所示，有一帶電粒子（不計(jì)重力）貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子恰沿①軌跡從B板邊緣飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿②軌跡落到B板正中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為（）A. B.C. D.6、某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子高速運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示，來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為I；質(zhì)子的質(zhì)量為m，其電量為e。那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是（）A. B.C. 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(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、我國(guó)“北斗二代”計(jì)劃在2020年前發(fā)射35顆衛(wèi)星，形成全球性的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，比美國(guó)GPS多5顆。多出的這5顆是相對(duì)地面靜止的高軌道衛(wèi)星(以下簡(jiǎn)稱“靜衛(wèi)”)，其它的有27顆中軌道衛(wèi)星(以下簡(jiǎn)稱“中衛(wèi)”)軌道高度為靜止軌道高度的。下列說(shuō)法正確的是（）A.“中衛(wèi)”的線速度介于7.9km/s和11.2km/s之間B.“靜衛(wèi)”的軌道必須是在赤道上空C.如果質(zhì)量相同，“靜衛(wèi)”與“中衛(wèi)”的動(dòng)能之比為3∶5D.“靜衛(wèi)”的運(yùn)行周期大于“中衛(wèi)”的運(yùn)行周期8、兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個(gè)n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場(chǎng)，電阻R與金屬板連接，如圖所示，兩板間有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量＋q的油滴恰好處于靜止，則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是()A.磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上且正在增強(qiáng)，B.磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下且正在減弱，C.磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向上且正在減弱，D.磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直向下且正在增強(qiáng)，9、如圖所示的電路中，所有電阻都不受溫度影響，滑片位于滑動(dòng)變阻器R2的中點(diǎn)，電鍵S閉合時(shí)，水平放置的平行板電容器中帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將滑片由中點(diǎn)移動(dòng)到b端的過(guò)程中，設(shè)△U1、△U2、△U3分別為三塊電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值，△I為流經(jīng)電源電流變化量的絕對(duì)值，則下列說(shuō)法正確的是（）A.不斷增大B.C.通過(guò)R3的電流由c經(jīng)R3至dD.塵埃帶負(fù)電，向上做加速度越來(lái)越大的加速運(yùn)動(dòng)10、硅光電池是一種太陽(yáng)能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，曲線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U隨電流變化的關(guān)系圖象（電池電動(dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻不是定值），圖線b是某電阻R的U﹣I圖象。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路，下列說(shuō)法正確的是（）A.電流I越大，硅光電池內(nèi)阻越大B.硅光電池在該工作狀態(tài)下的總功率為0.4WC.硅光電池在該工作狀態(tài)下的內(nèi)阻為5ΩD.若將R換成阻值更小的電阻，硅光電池的的輸出功率減小三、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．（6分）如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為：：1原線圈接200V交流電源，副線圈接額定功率為20W的燈泡L，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)電源電壓降為180V時(shí)，求燈泡實(shí)際消耗功率與其額定功率之比______12．（12分）在測(cè)定某金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)生進(jìn)行了如下操作:(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)金屬絲直徑d,如圖1所示為游標(biāo)20格游標(biāo)卡尺的局部,則d=______mm.(2)測(cè)量金屬絲電阻Rx的電路圖如圖2所示,閉合開關(guān)S,先后將電壓表右側(cè)接線端P接a、b點(diǎn)時(shí),電壓表和電流表示數(shù)如下表所示.U（V）I（A）接線端P接a1.840.15接線端P接b2.400.15該學(xué)生認(rèn)真觀察到兩次測(cè)量中,電流表的讀數(shù)幾乎未變,發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是______比較合理且較準(zhǔn)確的金屬絲電阻RX測(cè)=______Ω(保留兩位有效數(shù)字),從系統(tǒng)誤差角度分析,RX的測(cè)量值RX測(cè)與其真實(shí)值RX真比較,RX測(cè)__________RX真．(填“<”、“=”或“>”).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）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L15．（12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

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、A【解析】根據(jù)題意可知，當(dāng)速度方向沿著方向并且圓弧與相切，此時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，如圖所示，設(shè)半徑為，根據(jù)三角形相關(guān)知識(shí)可知：則：則：整理可以得到：由于，整理得到：故選項(xiàng)A正確【點(diǎn)睛】考查電場(chǎng)力與洛倫茲力，及向心力，并運(yùn)用牛頓第二定律來(lái)解題，同時(shí)結(jié)合幾何關(guān)系來(lái)確定已知長(zhǎng)度與半徑的關(guān)系．本題關(guān)鍵之處是畫出正確的運(yùn)動(dòng)圖2、B【解析】在電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由邊緣流向中心；器皿所在處的磁場(chǎng)豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的磁場(chǎng)力沿逆時(shí)針?lè)较?，因此液體沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；若僅調(diào)換N、S極位置，液體旋轉(zhuǎn)方向反向，故選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B3、C【解析】A．導(dǎo)體棒靜止，合力為零，故合力不變，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)加上磁場(chǎng)后，如果mgsinθ=BILcosθ，則導(dǎo)體棒不受摩擦力，此時(shí)受3個(gè)力，故B錯(cuò)誤；C．不加磁場(chǎng)時(shí)F′=mgcosθ，加上磁場(chǎng)后對(duì)斜面的壓力為FN=mgcosθ+BILsinθ，故壓力增大，故C正確；D．沒加磁場(chǎng)時(shí)受摩擦力向上；由于加磁場(chǎng)后安培力有沿斜面向上的分量，則導(dǎo)體棒受到的摩擦力可能變大，也可能減小，故D錯(cuò)誤；故選C。4、A【解析】當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電壓表的讀數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)，則知當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電壓表測(cè)量路端電壓，則有解得故A正確，B、C、D錯(cuò)誤；故選A。5、B【解析】粒子做平拋運(yùn)動(dòng)解得解得故選B。6、D【解析】質(zhì)子在加速電場(chǎng)中加速根據(jù)電流的微觀表達(dá)式聯(lián)立解得故選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(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、BD【解析】同步軌道衛(wèi)星軌道只能在赤道上空，7.9

km/s是地球衛(wèi)星的最大速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力根據(jù)半徑大小關(guān)系分析描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量的關(guān)系。【詳解】A．7.9

km/s是地球衛(wèi)星的最大速度，所以“中衛(wèi)”的線速度小于7.9

km/s，故A錯(cuò)誤；B．同步軌道衛(wèi)星軌道只能在赤道上空，則“靜衛(wèi)”的軌道必須是在赤道上空，故B正確；C．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得解得如果質(zhì)量相同，動(dòng)能之比等于半徑的倒數(shù)比，“中衛(wèi)”軌道高度為靜止軌道高度的，地球半徑相同，所以“中衛(wèi)”軌道半徑不是靜止軌道半徑的，則“靜衛(wèi)”與“中衛(wèi)”的動(dòng)能之比不是3:5，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)得則半徑越大周期越大，所以“靜衛(wèi)”的運(yùn)行周期大于“中衛(wèi)”的運(yùn)行周期，故D正確；故選BD。【點(diǎn)睛】同步衛(wèi)星的軌道與地球赤道共面，萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)向心力和萬(wàn)有引力的公式是正確解題的關(guān)鍵。8、CD【解析】由題，電荷量+q的油滴恰好靜止金屬板間，受到的電場(chǎng)力與重力平衡，由平衡條件得知，油滴受到的電場(chǎng)力豎直向上，則金屬板上板帶負(fù)電，下板帶正電AC．若磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上，B正在增強(qiáng)時(shí)，根據(jù)楞次定律得知，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是下負(fù)上正，金屬板下板帶負(fù)電，上板帶正電，油滴不能平衡，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且B正在減弱時(shí)，油滴能保持平衡．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：金屬板間的電壓為要使油滴平衡，則有聯(lián)立解得：故A錯(cuò)誤，C正確；BD．同理可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正增強(qiáng)時(shí)油滴能保持靜止，故B錯(cuò)誤，D正確9、CD【解析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律U3＝E?I(R1+r)，所以，保持不變，故A錯(cuò)誤；R1為定值電阻，；電壓表V1測(cè)量路端電壓，U1＝E?Ir，所以，故B錯(cuò)誤；滑片由中點(diǎn)移動(dòng)到b端的過(guò)程中，變阻器的電阻變大，電路總電阻變大，總電流變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓等于電容器兩端的電壓，電容器電壓增加，電量增加，電容器充電，電流由負(fù)極板流向正極板，即通過(guò)R3的電流由c經(jīng)R3至d，故C正確；電容器上極板帶正電，電場(chǎng)方向向下，塵埃原來(lái)靜止，則重力和電場(chǎng)力平衡，電場(chǎng)力向上，所以塵埃帶負(fù)電，因?yàn)殡娙萜鲀啥说碾妷翰粩嘣黾?，電?chǎng)強(qiáng)度不斷增加，電場(chǎng)力不斷增加，根據(jù)牛頓第二定律Eq-mg=ma，加速度不斷增大，所以向上做加速度越來(lái)越大的加速運(yùn)動(dòng)，故D正確；故選CD.10、AD【解析】A．反映電池的a圖像是U﹣I圖象，電池的內(nèi)阻為，而電池電動(dòng)勢(shì)不變，則圖像上每一點(diǎn)和3.6V構(gòu)成的與對(duì)應(yīng)的的比值表示內(nèi)阻大小，可知隨電流I增大，硅光電池內(nèi)阻越大，故A正確；C．由閉合電路歐姆定律得當(dāng)I＝0時(shí)，E＝U，由a圖線與縱軸的交點(diǎn)讀出電池的電動(dòng)勢(shì)為：E＝3.6V．根據(jù)兩圖線交點(diǎn)處的狀態(tài)可知，將它們組成閉合回路時(shí)路端電壓為：U＝2V，電流為：I＝0.2A，則硅光電池的內(nèi)阻為：r＝＝8Ω故C錯(cuò)誤；B．硅光電池的總功率為：故B錯(cuò)誤；D．R的阻值為：R＝＝10Ω＞r＝8Ω則若將R換成阻值更大的電阻，硅光電池的輸出功率將減小，故D正確。故選AD。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、【解析】根據(jù)燈泡正常工作，功率為額定功率，進(jìn)而求出燈泡電阻，再根據(jù)變壓器原副線圈電壓、電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系即可求解【詳解】理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為：：1，原線圈接200V交流電源，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得副線圈電壓為：，副線圈接額定功率為20W的燈泡L，燈泡正常發(fā)光．所以燈泡電阻為：，當(dāng)電源電壓降為180V時(shí)，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得副線圈電壓為：，燈泡實(shí)際消耗的功率為：，燈泡實(shí)際消耗功率與其額定功率之比為12、①.9.500；②.電流表有內(nèi)阻，電壓表內(nèi)阻非常大；③.12；④.偏小【解析】關(guān)鍵是明確伏安法中“試測(cè)法”選擇電流表內(nèi)外接法的原理：若電壓表讀數(shù)變化明顯，說(shuō)明電流表的分壓作用明顯，即說(shuō)明電流表內(nèi)阻較大，應(yīng)采用電流表外接法；若是電流表讀數(shù)變化明顯，則說(shuō)明電壓表的分流作用明顯，即說(shuō)明電壓表的內(nèi)阻不是很大，應(yīng)采用電流表內(nèi)接法；若是電流表讀數(shù)不變，則說(shuō)明電壓表的內(nèi)阻非常大，可看做是理想電壓表，采用電流表外接法測(cè)量時(shí)沒有系統(tǒng)誤差【詳解】(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為：1cm-=9.500mm；(2)從表中數(shù)據(jù)可知，電壓表讀數(shù)有變化，電流表讀數(shù)沒有發(fā)生變化，說(shuō)明電流表的分壓作用較明顯，電壓表沒有分流作用，原因是電流表有內(nèi)阻，電壓表內(nèi)阻非常大；根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可知，應(yīng)將P接