內(nèi)蒙集寧二中2024學年高二物理第一學期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

內(nèi)蒙集寧二中2024學年高二物理第一學期期末統(tǒng)考模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、一個質(zhì)子（）和個粒子（）沿垂直于磁感線方向從同一點射入一勻強磁場中，在磁場中速度分別為v1、v2，運動時間分別為t1、t2.若它們在磁場中運動軌跡是重合的，如圖所示，下列正確的是（）A.時間之比為1∶2，速度之比為1∶2 B.時間之比為2∶1，速度之比為1∶2C.時間之比為1∶2，速度之比為2∶1 D.時間之比為2∶1，速度之比為2∶12、如圖所示，圓形磁場區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場，PQ為圓形磁場的直徑，O為圓心磁場的圓心，OA為圓形磁場的水平半徑，圓心磁場的半徑為R，處于磁場邊界P點的粒子源不斷沿各個方向?qū)⑺俾蕍0的同種帶電粒子垂直磁場方向射入磁場．當磁感應強度為B＝B0時，PQ左側(cè)圓弧恰全部有帶電粒子射出，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶負電B.粒子出磁場時速度方向一定垂直PQC.粒子的比荷為D.若B＝2B0，PA圓弧上均有粒子射出3、如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為a，總電阻為R（指拉直時兩端的電阻），磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為（）A. B.C. D.Bav4、在下列四圖中，標出磁場B、電流I和安培力F的相互關(guān)系，其中正確的是（）A. B.C. D.5、如圖所示，界面MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強磁場B和勻強電場E，磁感線和電場線都處在水平方向且互相垂直．在MN上方有一個帶正電的小球由靜止開始下落，經(jīng)電場和磁場到達水平地面．若不計空氣阻力，小球在通過電場和磁場的過程中，下列說法中正確的是()A.小球做勻變速曲線運動B.小球的電勢能保持不變C.洛倫茲力對小球做正功D.小球動能的增量等于其電勢能和重力勢能減少量的總和6、如圖所示，真空中有直角坐標系xOy，在x軸上固定著關(guān)于O點對稱的等量異號點電荷＋Q和－Q，C是y軸上的一個點，D是x軸上的一個點，DE連線垂直于x軸．將一個點電荷＋q從O移動到D，電場力對它做功為W1，將這個點電荷從C移動到E，電場力對它做功為W2.下列判斷正確的是()A.兩次移動電荷電場力都做正功，并且W1＝W2B.兩次移動電荷電場力都做正功，并且W1＞W(wǎng)2C.兩次移動電荷電場力都做負功，并且W1＝W2D.兩次移動電荷電場力都做負功，并且W1＞W(wǎng)2二、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、下列說法中錯誤的是（）A.磁感應強度的方向就是該處電流受力方向B.一小段通電導線放在某處不受磁場力作用，該處可能有磁場C.一小段通電導線放在磁場中A處時受磁場力比放在B處大，則A處磁感強度比B處的磁感強度大D.因為，所以某處磁感強度的大小與放在該處的通電小段導線IL乘積成反比8、如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行不計電阻的金屬導軌，處于磁場方向垂直導軌平面向下且磁感應強度為B的勻強磁場中．將金屬桿ab垂直放在導軌上，桿ab由靜止釋放下滑距離x時達到最大速度．已知金屬桿質(zhì)量為m，定值電阻以及金屬桿的電阻均為R，重力加速度為g，導軌桿與導軌接觸良好．則下列說法正確的是（）A.回路產(chǎn)生a→b→Q→N→a方向的感應電流B.金屬桿ab下滑的最大加速度大小為C.金屬桿ab下滑的最大速度大小為D.金屬桿從開始運動到速度最大時，桿產(chǎn)生的焦耳熱為9、如圖甲所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為10∶1，A、V均為理想電表，R是光敏電阻(其阻值隨光強增大而減小)、L是理想線圈、D是燈泡．原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電，下列說法正確的是()圖甲圖乙A.交流電的頻率為50HzB.電壓表的示數(shù)為22VC.當光照增強時，?的示數(shù)變小D.若用一根導線來代替線圈L，則燈D變亮10、半導體內(nèi)導電的粒子——“載流子”有兩種：自由電子和空穴(空穴可視為能自由移動帶正電的粒子)，以空穴導電為主的半導體叫P型半導體，以自由電子導電為主的半導體叫N型半導體．圖為檢驗半導體材料的類型和對材料性能進行測試的原理圖，圖中一塊長為a、寬為b、厚為c的半導體樣品板放在沿y軸正方向的勻強磁場中，磁感應強度大小為B．當有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時，會產(chǎn)生霍爾電勢差U，若每個載流子所帶電量的絕對值為e，下列說法中正確的是A.如果上表面電勢高，則該半導體為P型半導體B.如果上表面電勢高，則該半導體為N型半導體C.其它條件不變，增大c時，U增大D.其它條件不變，電流I取值越大，電勢差U越大三、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）某同學用圖中所給器材進行與安培力有關(guān)的實驗．兩根金屬導軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導軌的正上方，S極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且兩導軌垂直（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路．要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關(guān)閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動（2）為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當增加兩導軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當增大金屬棒中的電流其中正確的是_____（填入正確選項前的標號）12．（12分）將兩個金屬電極鋅片和銅片插入一個水果中就可以做成一個水果電池，通過前期查閱相關(guān)資料，得知其電動勢約為1.3~2.0V，內(nèi)阻約為400~800Ω．某興趣小組為了精確測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻利用滑動變阻器R(0-3kΩ)，毫安表滿偏電流3mA，電阻約10Ω)電壓表(量程0-2.0V，電阻約1000Ω)，開關(guān)導線等設計了如圖甲、乙兩種實驗電路(1)為了使結(jié)果更加精確，本實驗應該選擇_________圖的電路(填“甲”或“乙”).(2)按照所選電路進行實驗，得到多組電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，并記錄在下表內(nèi).序號12345678電壓1.281.080.890.750.640.420.400.18電流0.470.841.231.481.691.872.132.52請根據(jù)測量數(shù)據(jù)在答題卡的坐標紙中描出第5、6組數(shù)據(jù)，并作出U-I圖線________.(3)根據(jù)U-I圖像，可知此水果電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為______Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).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）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14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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、C【解題分析】粒子在磁場中做圓周運動的周期：因為B為定值，兩粒子轉(zhuǎn)過的圓心角相同均為半個周期，所以質(zhì)子與α粒子的運動時間之比等于兩粒子的之比，故質(zhì)子與α粒子的運動時間之比。由牛頓第二定律得：解得：因B、R相同故選C。2、B【解題分析】粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，故由粒子射出磁場邊界恰好占整個邊界的一半可得：粒子運動軌跡的軌道半徑為R；A項：由左手定則知粒子帶正電，故A錯誤；B項：由粒子做勻速圓周運動，軌道半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子離開磁場時的徑向平行于PQ，故粒子離開磁場時速度方向垂直PQ連線，故B正確；C項：根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：故粒子的比荷，故C錯誤；D項：若B＝2B0，粒子運動軌跡的軌道半徑為，改變初速度方向，粒子從PA圓弧射出，最遠從如圖的M點射出，PM＝R，故D錯誤；故選B3、C【解題分析】導體棒AB擺到豎直位置時，產(chǎn)生的感應電動勢為此時圓環(huán)兩部分并聯(lián)，并聯(lián)電阻則這時AB兩端的電壓大小為故ABD錯誤，C正確。故選C。4、A【解題分析】熟練應用左手定則是解決本題關(guān)鍵，在應用時可以先確定一個方向，然后逐步進行，如可先讓磁感線穿過手心，然后通過旋轉(zhuǎn)手，讓四指和電流方向一致或讓大拇指和力方向一致，從而判斷出另一個物理量的方向，用這種程序法，防止弄錯方向【題目詳解】根據(jù)左手定則可知，A圖中安培力方向應該向上，故A正確；根據(jù)左手定則可知，B圖中安培力應該垂直于磁場斜向上，故B錯誤；根據(jù)左手定則可知，C圖中磁場方向和電流方向在同一直線上，不受安培力作用，故C錯誤；根據(jù)左手定則可知，D圖中安培力方向垂直于直導線斜向左上方，故D錯誤．故選A5、D【解題分析】小球進入電場時，速度方向豎直向下，受到自身重力豎直向下，電場力水平向右，洛倫茲力水平向右，合力方向與速度不共線，小球做曲線運動，而且與速度不能保持垂直，小球不能做勻速圓周運動，但隨著速度大小變化，洛倫茲力變化，加速度變化，不是勻變速曲線運動選項A錯．電場力做正功，電勢能減少，選項B錯．洛倫茲力不做功，選項C錯．根據(jù)功能關(guān)系，減少的重力勢能和電勢能之和等于增加的動能，選項D對考點：帶電小球在復合場中的運動6、B【解題分析】本題考查等量異種電荷產(chǎn)生的電場．由題意知，，所以，兩次移動電荷電場力都做正功，，，所以,選B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、ACD【解題分析】A．根據(jù)左手定則可知電流受到的安培力方向和該處磁感應強度方向垂直，故A錯誤；B．當電流方向和磁場方向平行時，不受磁場力的作用，所以一小段通電導線放在某處不受磁場力作用，有可能是通電方向和磁場平行了，該處的磁感應強度方向不一定為零，故B正確；C．影響通電導線在磁場中受到的磁場力大小的因素有電流的大小、磁感應強度的大小、通電導線的長度以及電流方向與磁場方向的夾角，同一小段通電導線在A處受到的磁場力比在B處的大，有可能兩處電流方向與磁場方向的夾角不同造成的，不一定是A處的磁感應強度比B處的磁感應強度大，故C錯誤；D．公式為磁感應強度的計算式，不是決定式，磁感應強度的大小和外界因素無關(guān)，只和磁場本身的性質(zhì)有關(guān)，故D錯誤。故選ACD。8、AD【解題分析】A項：金屬桿向下滑動的過程中，穿過回路的磁通量增大，由楞次定律知，回路產(chǎn)生a→b→Q→N→a方向的感應電流．故A正確；B項：設ab桿下滑到某位置時速度為v，則此時桿產(chǎn)生的感應電動勢為：E=BLv回路中的感應電流為：桿所受的安培力為：F=BIL根據(jù)牛頓第二定律有：當v=0時桿的加速度最大，最大加速度為am=gsinθ，方向沿導軌平面向下；故B錯誤；C項：由上知，當桿的加速度a=0時，速度最大，最大速度為：，方向沿導軌平面向下；故C錯誤；D項：ab桿從靜止開始到最大速度過程中，根據(jù)能量守恒定律有：又桿產(chǎn)生的焦耳熱為所以得：，故D正確9、AD【解題分析】因交流電的周期是0.02s，所以頻率為，故A正確；原線圈接入電壓的最大值是220V，所以原線圈接入電壓的有效值是U1＝220V，根據(jù)理想變壓器變壓比：，代入數(shù)據(jù)解得副線圈的電壓為：U2＝22V，故B錯誤；有光照增強時，R阻值隨光強增大而減小，根據(jù)，得副線圈輸出功率增大，所以原線圈輸入功率增大，所以電流表?的示數(shù)變大，故C錯誤；用導線代替線圈，對電流的阻礙減小，所以D變亮，故D正確故本題選AD10、AD【解題分析】根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性，根據(jù)最終洛倫茲力和電場力平衡列式，再根據(jù)電流的微觀表達式列式，最后聯(lián)立求解即可【題目詳解】電流向右，磁場垂直向內(nèi)，若上表面電勢高，即帶正電，故粒子受到的洛倫茲力向上，故載流子是帶正電的“空穴”，是P型半導體，故A正確，B錯誤；最終洛倫茲力和電場力平衡，有：evB=e；電流的微觀表達式為：I=nevS=nevbc；解得，則其它條件不變，增大c時，U減??；其它條件不變，電流I取值越大，電勢差U越大，故C錯誤，D正確；故選AD【題目點撥】本題關(guān)鍵是明確霍爾效應的原理，知道左手定則中四指指向電流方向，注意單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目表達式的各物理量的含義三、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）如圖所示：（2）AC【解題分析】（1）如圖所示，注意滑動變阻器的接法是限流接法（2）根據(jù)公式可得適當增加導軌間的距離或者增大電流，可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動能定理可知金屬棒離開導軌時的動能變大，即離開導軌時的速度變大，AC正確；若換用一根更長的金屬棒，但金屬棒切割磁感線的有效長度即導軌間的寬度不變，所以對最后的速度沒有影響，B錯誤【考點定位】考查了研究安培力實驗【方法技巧】對于高中實驗，要求能明確實驗原理，認真分析各步驟，從而明確實驗方法；同時注意掌握圖像的性質(zhì)，能根據(jù)圖像進行分析，明確對應規(guī)律的正確應用12、①.甲②.③.1.50④.500【解題分析】(1)根據(jù)題意與實驗原理選擇實驗電路.(2)根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象.(3)電源U-I圖象與縱軸交點坐標值為電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻.【題目詳解】(1)水果電池內(nèi)阻較大，為減小實驗誤差，電流表應采用外接法，應選擇圖甲所示電路圖(2)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)描出對應點，然后根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出圖象如圖所示：(3)由圖示電源U-I圖象可知，電源電動