2023年山西省同煤一中聯(lián)盟校物理高二上期末聯(lián)考模擬試題含解析

2023年山西省同煤一中聯(lián)盟校物理高二上期末聯(lián)考模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌,間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長(zhǎng)度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)(金屬桿滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好)．則()A.電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為B.電路中感應(yīng)電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為D.金屬桿發(fā)熱功率為2、如圖，質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B用絕緣細(xì)線懸掛，處于固定的帶電體A產(chǎn)生的電場(chǎng)中，A可視為點(diǎn)電荷，B為試探電荷．當(dāng)小球B靜止時(shí)，A、B等高，細(xì)線偏離豎直方向的夾角為θ．已知重力加速度為g．則點(diǎn)電荷A在B處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為（）A. B.C. D.3、下列說(shuō)法中正確的是A.開普勒總結(jié)了行星運(yùn)動(dòng)的三定律，并發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律B.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系C.法拉第提出了分子電流假說(shuō)D.富蘭克林發(fā)現(xiàn)“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)4、如圖所示，在兩等量異種點(diǎn)電荷連線上有D、E、F三點(diǎn)，且DE=EF。K、M、L分別為過D、E、F三點(diǎn)的等勢(shì)面。一電子從a點(diǎn)射入電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值為|Wab|，從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功的數(shù)值為|Wbc|，則A.|Wab|=|Wbc|B.|Wab|>|Wbc|C.粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，動(dòng)能增大D.a點(diǎn)的電勢(shì)較b點(diǎn)的電勢(shì)低5、在某高度處將小球以2m/s的速度水平拋出.落地時(shí)的速度是4m/s，不計(jì)空氣阻力，則小球落地時(shí)速度方向和水平方向的夾角是（）A.60° B.45°C.37° D.30°6、如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子（）A.所受重力與電場(chǎng)力平衡 B.電勢(shì)能逐漸增加C.動(dòng)能逐漸增加 D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)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、如圖所示電路，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片向上端移動(dòng)時(shí)，則（）A.電壓表讀數(shù)減小B.電流表讀數(shù)減小C.燈泡亮度變亮D.R2上消耗的功率逐漸增大8、如圖所示，如圖所示兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌所在平面與水平面間的夾角為θ．整個(gè)裝置處于沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，當(dāng)桿中通有從a到b的恒定電流I時(shí)，金屬桿ab剛好靜止．則（）A.磁場(chǎng)方向豎直向上B.磁場(chǎng)方向豎直向下C.ab所受支持力的大小為mgcosθD.ab所受安培力的大小為mgtanθ9、如圖電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，電容器的電容為C．閉合開關(guān)S，增大可變電阻R的阻值，電壓表示數(shù)的變化量為ΔU，電流表示數(shù)的變化量為ΔI，則：A.變化過程中ΔU和ΔI的比值保持不變B.電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的比值不變C.電阻R0兩端電壓減小，減小量為ΔUD.電容器的帶電荷量增大，增加量為CΔU10、質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，水平極板間有垂直極板方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，圓筒N內(nèi)可以產(chǎn)生質(zhì)子和氚核，它們由靜止進(jìn)入極板間，經(jīng)極板間的電場(chǎng)加速后進(jìn)入下方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周后打到底片P上，不計(jì)質(zhì)子和氚核受到的重力及它們間的相互作用，下列判斷正確的是A.質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:3B.質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:1C.質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率之比為D.質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡半徑之比為三、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）某實(shí)驗(yàn)小組欲測(cè)定一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，已知待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)約為4V。實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材：A．定值電阻R0=2ΩB．直流電流表（量程0～1A，內(nèi)阻不能忽略）C．電壓表（量程0～5V內(nèi)阻較大）D．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～200Ω、額定電流1A）F．電鍵及導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________；（填“D”或“E”）(2)某同學(xué)將選定的器材進(jìn)行了部分實(shí)物圖連接，請(qǐng)你以筆畫線做導(dǎo)線完成剩余部分的電路連接；（）(3)按正確操作完成實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，將測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)做出擬合圖線如圖所示，由圖象可得該電源的電動(dòng)勢(shì)是_______V，內(nèi)電阻是_____Ω；（計(jì)算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）(4)本次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是_________________________。12．（12分）濰坊高鐵北站于2018年12月26日正式投入使用，啟用前安裝電磁設(shè)備時(shí)，為減少地磁場(chǎng)的影響，技術(shù)人員用霍爾元件做成的設(shè)備測(cè)地磁場(chǎng)B的大小和方向，該設(shè)備的示意圖如圖所示，設(shè)備的MN端邊沿東西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上，通入沿NQ自南向北方向的恒定電流I后，電壓表有讀數(shù)；以MN為軸，緩慢向上抬高PQ端，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，當(dāng)它與地面成85°角時(shí)，電壓表讀數(shù)最大為U．若該霍爾元件的載流子M為自由電子，電量為e，單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)為n，MN和PQ兩端的截面積均為s，MN＝PQ＝d．則該處的地磁場(chǎng)B＝_____；方向_____；該元件電勢(shì)高的一側(cè)是_____（填“MP”或“NQ”）。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、B【解析】A、導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B、感應(yīng)電流的大小，故B正確；C、所受的安培力為，故C錯(cuò)誤；D、金屬桿的熱功率，故D錯(cuò)誤2、D【解析】小球處于平衡狀態(tài)，受力如圖：根據(jù)合成法，知電場(chǎng)力：F=mgtanθ解得：E==ABC.由上計(jì)算可知，ABC錯(cuò)誤；D.由上計(jì)算可知，D正確3、B【解析】A．開普勒總結(jié)了行星運(yùn)動(dòng)的三定律，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，首次揭示了電與磁的聯(lián)系，故B正確；C．安培提出了分子電流假說(shuō)，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．法拉第發(fā)現(xiàn)“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一4、B【解析】AB.由等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線特點(diǎn)可知靠近電荷處電場(chǎng)強(qiáng)度大，類比公式U=Ed知：|Uab|>|Ubc|，而W=qU，所以|Wab|>|Wbc|，則A錯(cuò)誤、B正確。；C.粒子由a點(diǎn)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減少，故C錯(cuò)誤；D.從帶負(fù)電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知該粒子從a點(diǎn)到c點(diǎn)受到大體向左的作用力，故左側(cè)為正電荷，從左向右電勢(shì)降低，a點(diǎn)的電勢(shì)較b點(diǎn)的電勢(shì)高，故D錯(cuò)誤。故選：B5、A【解析】小球在水平方向上的分速度不變，等于，根據(jù)平行四邊形定則得則所以A選項(xiàng)是正確的，BCD均錯(cuò)誤故選A。6、D【解析】AD．根據(jù)題意可知，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力與重力的合力與速度方向同線，粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因此A錯(cuò)誤，D正確；BC．電場(chǎng)力和重力的合力水平向左，但是不知道粒子從左向右運(yùn)動(dòng)還是從右向左運(yùn)動(dòng)，故無(wú)法確定電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功，則不確定粒子動(dòng)能是增加還是減少，電勢(shì)能減少還是增加，故BC錯(cuò)誤。故選D。【點(diǎn)睛】考查根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況來(lái)確定受力情況，帶電粒子在場(chǎng)中受到電場(chǎng)力與重力，根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合運(yùn)動(dòng)的分析，可知電場(chǎng)力垂直極板向上，從而可確定粒子的運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，及根據(jù)電場(chǎng)力做功來(lái)確定電勢(shì)能如何變化。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】分析電路的結(jié)構(gòu)，由滑片的移動(dòng)可知電路中電阻的變化，再由閉合電路歐姆定律可知各電表示數(shù)的變化；【詳解】由圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器R3串聯(lián)后與R2并聯(lián)后，再由R1串聯(lián)接在電源兩端．當(dāng)滑片向上移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，則電路中總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流減小，路端電壓增大，同時(shí)R1兩端的電壓也減小，故并聯(lián)部分的電壓增大，則流過R2的電流增大，根據(jù)P＝I2R知消耗的功率增大，故電流表示數(shù)減小，燈泡分壓減小，燈泡變暗，因并聯(lián)部分的電壓增大，而R3中電壓增大，故電壓表示數(shù)增大，故AC錯(cuò)誤，BD正確；【點(diǎn)睛】解決閉合電路歐姆定律的題目，一般可以按照整體-局部-整體的思路進(jìn)行分析，要靈活選用等效的方法研究電路的結(jié)構(gòu)8、AD【解析】以金屬桿為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，由平衡條件判斷磁場(chǎng)方向并求出安培力的大小【詳解】磁場(chǎng)豎直向上，由左手定則可知，金屬桿所受安培力水平向右，金屬桿所受合力可能為零，金屬桿可以靜止，故A正確；如果磁場(chǎng)方向豎直向下，由左手定則可知，安培力水平向左，金屬桿所受合力不可能為零，金屬桿不可能靜止，故B錯(cuò)誤；磁場(chǎng)豎直向上，對(duì)金屬桿進(jìn)行受力分析，金屬桿受力如圖所示，由平衡條條件得，F(xiàn)安=mgtanθ，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD9、AD【解析】A.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，可以畫出圖象，圖象的斜率表示電源內(nèi)阻與定值電阻之和，所以恒定不變．A正確B.由圖可知，因?yàn)殡娮柙龃螅噪妷罕硎竞碗娏鞅淼氖緮?shù)的比值變大．故B錯(cuò)誤C.閉合開關(guān)，增大可變電阻的阻值后，電流中的電流減小，由歐姆定律可得電阻兩端的電壓減小，兩端的電壓增大，而它們總的電壓即路端電壓增大，所以電阻兩端的電壓減小量小于．故C錯(cuò)誤D.兩端的電壓增大量為，因?yàn)殡娙萜髋c并聯(lián)，所以電容器兩端電壓增大量為，電容器的帶電荷量增量為．故D正確10、CD【解析】根據(jù)題圖可知，考查了回旋加速器的原理．根據(jù)粒子在回旋加速器在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)即可求解【詳解】A、質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)，有，則，所以質(zhì)子和氚核在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為，故A錯(cuò)誤；B、質(zhì)子和氚核都為半個(gè)周期，周期的表達(dá)式為，所以質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1:3，故B錯(cuò)誤；C、質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率由加速電場(chǎng)來(lái)決定，則有，得，所以質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率之比為，故C正確；D、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑，故質(zhì)子和氚核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑之比為，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.D②.③.3.9④.2.1⑤.電壓表分流【解析】(1)[1]為了測(cè)量方便，要求電流不能太小，所以滑動(dòng)變阻器選用阻值較小、額定電流較大的的，故選D(2)[2]由原理圖可知滑動(dòng)變阻器為限流接法，伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，電壓表測(cè)路端電壓，電流表測(cè)電路電流，實(shí)物電路圖如圖所示(3)[3]由圖示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)[4]電源內(nèi)阻(4)[5]由圖示實(shí)物電路圖可知，由于電壓表的分流作用，電流表的測(cè)量值小于流過電源的電流，電壓表的分流作用是造成實(shí)驗(yàn)誤差的原因。12、①.②.與地面成5°斜向下③.MP【解析】[1]當(dāng)電子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力相等時(shí)，電壓達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)有電流的微觀表達(dá)式為解得[2]由于當(dāng)時(shí)電壓最大為U，此時(shí)磁場(chǎng)方向與霍爾元件垂直，即地磁場(chǎng)方向與地面成5°斜向下；[3]由與載流子為電子，由左手定則可