2024屆遼寧省北票市第三高級中學(xué)物理高二上期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆遼寧省北票市第三高級中學(xué)物理高二上期末統(tǒng)考模擬試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置．其核心部分是兩個D形金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連．則下列說法正確的是（）A.帶電粒子從磁場中獲得能量B.帶電粒子加速所獲得的最大動能與加速電壓的大小有關(guān)C.帶電粒子加速所獲得的最大動能與金屬盒的半徑有關(guān)D.帶電粒子做圓周運動的周期隨半徑增大而增大2、如圖所示，真空中有帶電量Q的點電荷位于某點P處，已知點P在M、N連線上且MP=3PN，則該點電荷在M點和N點產(chǎn)生的電場強度EM和EN的大小關(guān)系正確的是（）A.EM=3EN B.EM=9ENC.EM=EN D.EM=EN3、某帶電粒子僅在電場力作用下由A點運動到B點，電場線、粒子在A點的初速度及運動軌跡如圖所示，可以判定（）A.粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度B.粒子在A點的動能小于它在B點的動能C.粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能D.電場中A點的電勢低于B點的電勢4、兩平行通電長直導(dǎo)線M、N中的電流大小分別為I和2I，且電流方向相同．a(chǎn)、b、c、d為同一直線上的四個點，它們分別與兩直導(dǎo)線距離如圖所示，則圖中給定的四個點中，磁感應(yīng)強度最大的位置是（）A.a B.bC.c D.d5、如圖所示，一小鋼球在光滑水平桌面上沿AB直線運動，C處有一小球門，BC垂直于AB．現(xiàn)用同一根細(xì)管分別沿甲、乙、丙三個方向?qū)?zhǔn)B處吹氣，可將鋼球吹進(jìn)球門的是()A.甲方向B.乙方向C.丙方向D.都有可能6、如圖所示，是一條與Ox軸重合的電場線上各點的電勢φ隨x變化的圖線．若在x0點由靜止釋放一個點電荷，取x0處的電勢為零，則在電荷運動的過程中，下列說法中正確的是（）A.電荷一定沿x軸正方向運動B.電場的場強在逐漸減弱C.電荷的電勢能可能為正D.電場力一定做正功二、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、如圖所示，在等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，O為ab邊的中點，在O處有一粒子源沿紙面內(nèi)不同方向、以相同的速率不斷向磁場中釋放相同的帶正電的粒子，已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，直角邊ab長為，不計重力和粒子間的相互作用力．則A.粒子能從bc邊射出的區(qū)域長度為B.粒子在磁場中運動的最長時間為C.若粒子從bc邊射出，則入射方向與Ob的夾角一定小于D.從ac邊射出的粒子中，沿Oa方向射入磁場的粒子在磁場中運動的時間最短8、如圖所示，電流表、電壓表均為理想電表，L為小燈泡，C為電容器，R為滑動變阻器，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r．現(xiàn)將開關(guān)S閉合，當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時，下列結(jié)論正確的是（）A.燈泡L變亮B.電流表讀數(shù)變小C.電壓表讀數(shù)變小D.電容器C上的電荷量增加9、如下圖所示，質(zhì)量為m的通電細(xì)桿放在傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)有電流通過細(xì)桿，細(xì)桿恰好靜止于導(dǎo)軌上．細(xì)桿與導(dǎo)軌間的摩擦力一定不為零的是A. B.C. D.10、如圖所示是某導(dǎo)體的I?U圖象，圖中α=45°，下列說法正確的是（）A.此導(dǎo)體的電阻R=2.0ΩB.此導(dǎo)體的電阻R=0.5ΩC.I?U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R=tan45°=10ΩD.在R兩端加6.0V電壓時，每秒通過導(dǎo)體截面的電荷量是3.0C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(xué)用圖示電路測繪“3.8V，2W”小燈泡的電流I隨電壓U變化的圖像。除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：電流表：A1（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）；A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）；電壓表：V1（量程5V，內(nèi)阻約5kΩ）；V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）；滑動變阻器：R1（阻值范圍0～10Ω）；R2（阻值范圍0～2kΩ）；電源：E1（電動勢為1.5V，內(nèi)阻約為0.2Ω）；E2（電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）；（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實驗中應(yīng)選用電流表________，電壓表________?；瑒幼冏杵鱛_______，電源________；（填器材的符號）（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，描繪出I-U的圖像數(shù)據(jù)如圖所示，由圖像可知，當(dāng)所加電壓為4.0V時，燈絲電阻為________Ω，燈泡消耗的電功率為_________W。（3）若此實驗中測量電壓、電流數(shù)據(jù)時，同時記錄了滑動變阻器滑動頭P從左往右滑動的不同距離x，下列最符合實驗中測量電壓U與滑動頭P從左往右滑動的距離x的關(guān)系的是_____.12．（12分）測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路和U-I圖像如下:（1）閉合開關(guān)前為防止電表過載滑動變阻器的滑動頭P應(yīng)放在_____處（2）現(xiàn)備有以下器材：A.干電池1個B.滑動變阻器（0~50Ω）C滑動變阻器（0~1750Ω）D.電壓表（0~3V）E.電壓表（0~15V）F.電流表（0~0.6A）G.電流表（0~3A）其中滑動變阻器應(yīng)選_____，電流表應(yīng)選____，電壓表應(yīng)選_____．(填字母代號)（3）由U-I圖像．由此可知這個干電池的電動勢E=_______V，內(nèi)電阻r=______Ω（4）由于電壓表的分流作用使本實驗電路存在系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致E測___E真，，r測____r真(填“>”“<”或“=”)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）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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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(dá)C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小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(yīng)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(jìn)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【解析】A、由回旋加速器原理可知，它核心部分是兩個D形金屬盒，置于勻強磁場中，兩盒分別與高頻電源相連，兩盒間的窄縫中形成勻強磁場，交流電的周期和粒子做圓周運動的周期相等，粒子在圓周運動的過程中一次一次地經(jīng)過D形盒縫隙，兩盒間的勻強電場一次一次地反向，粒子就會被一次一次地加速，在磁場中洛倫茲力不做功，帶電粒子是從電場中獲得能量的，故A錯誤.B、粒子從D形盒出來時速度最大，由qvB=m，粒子被加速后的最大動能Ekm=m=,可見帶電粒子加速所獲得的最大動能與回旋加速器的半徑有關(guān)，與加速電壓的大小無關(guān)，故B錯誤，C正確.D、高頻電源周期與粒子在磁場中勻速圓周運動的周期相同，由帶電粒子做圓周運動的周期T=2可知，周期T由粒子的質(zhì)量、電量和磁感應(yīng)強度決定，與半徑無關(guān)，故D錯誤.故選C【點睛】解決本題關(guān)鍵是掌握加速器的工作原理以及加速器的構(gòu)造，注意粒子是從電場中獲得能量，但回旋加速器的最大速度與電場無關(guān)，與磁感應(yīng)強度和D形盒的半徑有關(guān).2、D【解析】由點電荷場強的決定式可知場強大小與到點電荷距離的平方成反比，因MP=3PN，EM=EN，故D正確，ABC錯誤。故選擇D選項。3、B【解析】A．由電場線可知，B點的電場線密，所以B點的電場強度大，粒子受的電場力大，加速度也就大，故A錯誤；BC．粒子受到的電場力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，所以受到的電場力的方向是沿電場線向上的，所以粒子從A到B的過程中，電場力做正功，電荷的電勢能減小，動能增加，所以粒子在A點的動能小于它在B點的動能，粒子在A點的電勢能大于它在B點的電勢能，故B正確，C錯誤；D．沿電場線方向電勢逐漸降低，A點的電勢高于B點的電勢，故D錯誤。故選B。4、D【解析】由安培定則確定兩電流在圖示各點所產(chǎn)生磁場方向，若方向相反，磁感應(yīng)強度可能為0，若方向相同，則可能最大，從而即可求解解：兩電流在a與d兩點的B方向相同，又因長直導(dǎo)線M、N中的電流大小分別為I和2I，則a點的磁場小于d點；兩電流在b與c兩點的B的方向相反，則b與c兩點的磁場都比d點小．故D正確，ABC錯誤；故選D【點評】考查磁場的合成，明確電流的磁感應(yīng)強度與電流的大小，距離有關(guān)，注意矢量的合成法則5、C【解析】小球若進(jìn)入球門，則吹氣后小球的速度方向沿BC方向，畫出小球的初速度、末速度的方向，由平行四邊形定則畫出小球速度變化的方向如圖，則：由圖可知鋼球的速度變化的方向沿丙的方向，加速度方向沿丙的方向，所以沿丙的方向吹氣，故C正確，ABD錯誤6、D【解析】由電勢φ隨x變化的圖線知，該電場是一勻強電場，但電場的方向不一定沿x軸方向，故電荷不一定沿x軸運動，所以A錯誤；B錯誤；電荷由靜止釋放，在電場力的作用下運動，故電場力做正功，所以電勢能減少，取x0處的電勢為零，則電荷在該處的電勢能為零，以后電勢能為負(fù)，所以C錯誤；D正確。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、AB【解析】粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，作出粒子運動軌跡，求出粒子軌道半徑與粒子轉(zhuǎn)過的圓心角，然根據(jù)粒子做圓周運動的周期公式求出粒子的運動時間【詳解】ABC．粒子運動軌跡如圖所示：粒子在bc邊可以從b點射出，最高點在P點．根據(jù)可得粒子做圓周運動半徑，ab邊長為，根據(jù)幾何知識可得，粒子恰好與ac邊相切時，恰好從P點射出，，P為bc中點，，粒子運動的最長時間，且粒子與Ob方向的夾角可以大于，故AB正確，C錯誤；D．若粒子從ac邊射出，則粒子在磁場中運動的時間最短時，弧長所對應(yīng)的弦長最短，如上圖，粒子從aQ的中點E射出時弦最短為L，故D錯誤所以AB正確，CD錯誤【點睛】解答此題的關(guān)鍵是找出運動最長和最短時間的圓的運動軌跡，注意數(shù)學(xué)知識求解8、AC【解析】當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時，分析變阻器接入電路電阻的變化，確定外電路總電阻的變化，由歐姆定律分析總電流和路端電壓的變化，判斷兩電表讀數(shù)的變化和小燈泡亮度的變化，由歐姆定律分析電容器電壓的變化，確定其電荷量的變化；【詳解】A、當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時，變阻器接入電路電阻減小，外電路總電阻減小，由歐姆定律得知，總電流增大，路端電壓減小，則電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，燈泡L變亮，故AC正確，B錯誤；D、電容器的電壓，I增大，其它量不變，則U減小，由可知電容器C上電荷量Q減小，故D錯誤；【點睛】本題是電路的動態(tài)變化分析問題，按“部分→整體→部分”的思路進(jìn)行分析9、CD【解析】通過受力分析，根據(jù)桿子所處的狀態(tài)為平衡狀態(tài)，合力為0，去判斷是否有摩擦力【詳解】A圖中桿子受重力、支持力，水平向右的安培力，可知，桿子可能受摩擦力，也可能不受．故A錯誤．B圖中若桿子受的重力與所受的豎直向上的安培力相等，桿子不受摩擦力．若重力大于安培力，則受重力、支持力，安培力、摩擦力．所以桿子可能受摩擦力，可能不受摩擦力．故B錯誤．C圖中桿子受重力、豎直向下的安培力、支持力，若要處于平衡，一定受摩擦力．故C正確．D圖中桿子受重力水平向左的安培力、支持力，若要處于平衡，一定受摩擦力．故D正確．故選CD【點睛】解決本題的關(guān)鍵會正確地進(jìn)行受力分析，能夠根據(jù)受力平衡判斷摩擦力的存在10、BD【解析】AB.由可知，圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，則由圖象可知電阻，故A錯誤，B正確；C.I?U圖線的斜率可表示電阻的倒數(shù)，但R不等于tan45°，只能根據(jù)求解，故C錯誤；D.在R兩端加6.0V的電壓時，電路中電流：，則每秒通過電阻的電荷量為：q=It=3.0×1=3.0C，故D正確；故選：BD.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、①.②.③.④.⑤.8.0⑥.2.0⑦.B【解析】(1)[1]因小燈泡的額定電流為，故選擇。[2]因小燈泡的額定電壓為3.8V，故電壓表選擇；[3]因滑動變阻器采用的時分壓式接法，選擇可小燈泡兩端電壓接近線性變化，調(diào)節(jié)方便，故選擇。[4]因小燈泡的額定電壓為3.8V，故電源選擇。(2)[5][6](3)[7]滑動變阻器采用分壓式接法，滑動變阻器滑動頭P從左往右滑動時，小燈泡兩端電壓逐漸增大，因小燈泡的電阻和滑動變阻器的最大電阻接近，故小燈泡兩端電壓接近線性變化，故B正確，ACD錯誤。故選擇B選項。12、①.a②.B③.D④.F⑤.1.5⑥.0.75⑦.<⑧.<【解析】（1）[1]閉合開關(guān)之前滑動變阻器的滑動頭P應(yīng)放在最大值位置處，即a處（2）[2]滑動變阻器起控制電流的作用，而電源電動勢大約1.5V，電路中電流較小，故為了便用調(diào)節(jié)，滑動變阻器選取B[3]電源電動勢大約1.5V，因此電壓表選擇量程為3V比較合適，故電壓表選擇D，[4]由圖可知，電路中的電流較小，因此電流表選擇F（3）[5]在U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點等于電源的電動勢，所以由圖可以讀出電源的電動勢為1.5V；[6]圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，則有：Ω（4）[7][8]由圖所示電路圖可知，相對于電源來說，電流表采用外接法，由于電壓表分流，電流測量值小于真實值，當(dāng)