福建省仙游縣郊尾中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末考試模擬試題含解析

福建省仙游縣郊尾中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上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(xiě)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)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)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，直線a為某電源與可變電阻連接成閉合電路時(shí)的路端電壓U與干路電流I的關(guān)系圖象，直線b為電阻R兩端電壓的U與通過(guò)它的電流I的圖象，用該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率和電源的效率分別為（）A.4W、33.3% B.2W、33.3%C.4W、67% D.2W、67%2、如圖中是勻強(qiáng)磁場(chǎng)里的一片金屬片，其平面與磁場(chǎng)方向平行，一個(gè)粒子從某點(diǎn)以與垂直的速度射出，動(dòng)能是，該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。今測(cè)得它在金屬片兩邊的軌道半徑之比是，若在穿越金屬板過(guò)程中粒子受到的阻力大小及電荷量恒定，則下列說(shuō)法正確的是A.該粒子的動(dòng)能增加了B.該粒子的動(dòng)能減少了C.該粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期減小D.該粒子最多能穿越金屬板6次3、在磁場(chǎng)中的某一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場(chǎng)方向垂直．先后在導(dǎo)線中通入不同的電流，導(dǎo)線所受的力也不一樣．下列幾幅圖表現(xiàn)的是導(dǎo)線受的力與通過(guò)的電流的關(guān)系，、分別代表一組、的數(shù)據(jù)，其中正確的是（）A. B.C. D.4、回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置，其核心部分是兩個(gè)"D"形金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與"D"形盒所在平面垂直，兩盒分別與高頻交流電源相連，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與哪個(gè)因有關(guān)A.加速的次數(shù) B.交流電的頻率C.加速電壓 D.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小5、圖是電子射線管的示意圖。接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會(huì)看到一條亮線。要使熒光屏上的亮線向下（z軸方向）偏轉(zhuǎn)，在下列措施中可采用的是（）A.加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向B.加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向C加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向D.加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向6、傾角為α的導(dǎo)電軌道間接有電源，軌道上有一根金屬桿ab處于靜止．現(xiàn)垂直軌道平面向上加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B從零開(kāi)始逐漸增加至ab桿恰好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab桿受到的靜摩擦力A.逐漸增大B.逐漸減小C.先減小后增大D.某時(shí)刻靜摩擦力的大小不可能等于安培力大小二、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，矩形線圈abed在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)A.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，且均為0B.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C.線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向相同，都是a-b-c-dD.線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)cd邊受到的安培力等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)cd邊受到的安培力8、物體沿光滑斜面下滑，在此過(guò)程中A.斜面對(duì)物體的彈力做功為零 B.斜面對(duì)物體的彈力的沖量為零C.物體動(dòng)能的增量等于重力的功 D.物體的動(dòng)量的增量等于重力的沖量9、如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.電阻R3消耗的功率變大B.電容器C上電荷量變大C.燈L變暗D.R1兩端的電壓變化量的絕對(duì)值小于R2兩端的電壓變化量的絕對(duì)值10、一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度均為。邊長(zhǎng)為的正方形導(dǎo)線框的邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上，建立水平向右的軸，且坐標(biāo)原點(diǎn)在磁場(chǎng)的左邊界上。時(shí)刻使線框從靜止開(kāi)始沿軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，線框在時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的位移分別是。下列關(guān)于感應(yīng)電流或?qū)Ь€框的電功率隨時(shí)間或位移的變化規(guī)律正確的是（）A. B.C. D.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）要測(cè)量某種合金的電阻率。（1）若合金絲長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，阻值為R，則其電阻率ρ=___________，用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑如圖甲所示，讀數(shù)D=___________mm。（2）圖乙是測(cè)量合金絲阻值的原理圖，S2是單刀雙擲開(kāi)關(guān)。根據(jù)原理圖在圖丙中將實(shí)物連線補(bǔ)充完整___________。（3）閉合S1，當(dāng)S2處于位置a時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1=1.35V，I1=0.30A；當(dāng)S2處于位置b時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2=0.92V，I2=0.32A，根據(jù)以上測(cè)量數(shù)據(jù)判斷，當(dāng)S2處于位置___________（選填“a”或“b”）時(shí)，測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確，測(cè)量值Rx=___________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。12．（12分）超導(dǎo)是當(dāng)今材料科學(xué)研究的重點(diǎn)，某大學(xué)超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室研制成功了釔鋇銅氧（YBCO）超導(dǎo)線材，該線材在94K時(shí)，將呈現(xiàn)超導(dǎo)特征，但常溫下，仍然為一般導(dǎo)體．實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量常溫下YBCO線材的電阻率；①如圖1，用多用電表×1Ω擋粗測(cè)其電阻為6Ω，用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑為_(kāi)_mm，游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度是__mm②實(shí)驗(yàn)室還備有實(shí)驗(yàn)器材如下：A．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ）B．電壓表V2（量程l5V，內(nèi)阻約為75kΩ）C．電流表A1（量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）D．電流表A2（量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω）E．滑動(dòng)變阻器R1（0～5Ω，0.6A）F．滑動(dòng)變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G．輸出電壓為3V的直流穩(wěn)壓電源EH．電阻箱I．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干如圖2，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需進(jìn)一步測(cè)其電阻而采用伏安法，則上述器材中應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有（填代號(hào)）__．請(qǐng)?jiān)趫D3方框內(nèi)設(shè)計(jì)最合理的電路圖并實(shí)物連線（）（）用該電路電阻的測(cè)量值__真實(shí)值（選填大于、等于或小于）．如果YBCO超導(dǎo)線材直徑為D，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，所測(cè)電壓為U，電流為I，電阻率大小為（用字母表示）__四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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14．（16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(huà)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、C【解析】由圖象a可知電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V，短路電流為6A，該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)路端電壓為2V，電流I=2A電源的輸出功率即為電阻R上消耗的功率，根據(jù)得：電源的總功率為：所以效率為：故選C2、B【解析】ABD．根據(jù)：可得：所以：即：又因?yàn)閯?dòng)能表達(dá)式：所以開(kāi)始的動(dòng)能為：穿過(guò)金屬板后的動(dòng)能：粒子每穿過(guò)一次金屬片損失的動(dòng)能：所以有：即該粒子最多能穿過(guò)的金屬板的次數(shù)為5次；故B正確，AD錯(cuò)誤；C．帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，根據(jù)：可得：可知周期與速度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤。故選B。3、C【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)本身性質(zhì)決定的，在磁場(chǎng)中的某一位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是定值，所以導(dǎo)線受的力F與通過(guò)的電流I的關(guān)系為F=BIL，則F-I圖象中的圖線應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的一條直線；故選C。4、D【解析】根據(jù)洛倫茲力提供粒子圓周運(yùn)動(dòng)的向心力得：最后粒子射出回旋加速器的速度為：則最大動(dòng)能為：所以影響粒子獲得的最大動(dòng)能的因素有粒子比荷的大小，回旋加速器內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和回旋加速器的半徑，故選D5、B【解析】A．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向，由左手定則知電子受洛侖茲力方向沿y軸負(fù)方向，電子不會(huì)沿z軸向下偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；B．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向，由左手定則知電子受洛侖茲力的方向沿z軸負(fù)方向，電子沿z軸向下偏轉(zhuǎn)，故B正確；C．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向，電子受電場(chǎng)力沿z軸正方向，電子不會(huì)沿z軸向下偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向，電子受電場(chǎng)力沿y軸負(fù)方向，電子不會(huì)沿z軸向下偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤；故選B。6、C【解析】根據(jù)左手定則，判斷安培力的方向；然后對(duì)桿受力分析，受重力、支持力、安培力和靜摩擦力（可能有），根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式分析【詳解】加上磁場(chǎng)之前，對(duì)桿受力分析，受重力、支持力、靜摩擦力；根據(jù)平衡條件可知：；加上磁場(chǎng)后，根據(jù)左手定則，安培力的方向平行斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增加的過(guò)程中，安培力逐漸增加；根據(jù)平衡條件，有：；由于安培力逐漸變大，故靜摩擦力先減小后反向增加，故AB錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)安培力小于重力的下滑分力時(shí)，根據(jù)平衡條件，有：；如果，則，故D錯(cuò)誤，故選C【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是對(duì)桿受力分析，然后根據(jù)平衡條件列式分析二、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】AB．根據(jù)交變電流的產(chǎn)生規(guī)律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em=NBSω，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由于兩次轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，線框面積相同，則它們產(chǎn)生的最大值相同，因此線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)歐姆定律可知，線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流，此時(shí)感應(yīng)電流最大，不為0，故A錯(cuò)誤，B正確。

C．對(duì)cd邊由右手定則可得，在圖示位置時(shí)，線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，都是a→d→c→b，故C錯(cuò)誤。

D．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流，而安培力F=BIL，則線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)cd邊受到的安培力等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)cd邊受到的安培力，故D正確。故選BD。8、AC【解析】A.物體沿斜面下滑時(shí)彈力方向與物體位移方向垂直，斜面對(duì)物體的彈力不做功，故選項(xiàng)A符合題意；B.斜面對(duì)物體的彈力的沖量：所以斜面對(duì)物體的彈力的沖量不為零，故選項(xiàng)B不符合題意；C.由動(dòng)能定理可知，物體動(dòng)能的增量等于合外力的功，等于重力對(duì)物體所做的功，故選項(xiàng)C符合題意；D.根據(jù)動(dòng)量定理可知物體動(dòng)量的增量等于合外力的沖量，不等于重力的沖量，故選項(xiàng)D不符合題意9、BCD【解析】A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，電阻變小，則外電路的總電阻變小，小電阻分小電壓，則外電壓變小，故消耗的功率：變小，故A錯(cuò)誤；B．變小，外電路的總電阻變小，則干路總電流變大，而上電壓變小，則電流變小，故上電流變大，電壓變大，故電容器兩端電壓變大，，則電荷量變大，故B正確；C．變小，小電阻分小電壓，則的電壓變小，燈泡的電壓變小，故燈L變暗，故C正確；D．兩端的電壓變大，兩端的電壓變小，二者電壓之和等于外電壓，由前面分析之外電壓變小，故兩端增加的電壓小于兩端減小的電壓，故D正確10、BD【解析】AB．過(guò)程①為邊切割向里的磁場(chǎng)，電流逆時(shí)針，時(shí)間內(nèi)，線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則切割磁場(chǎng)的速度電動(dòng)勢(shì)電流過(guò)程②為邊和邊同向切割反向的磁場(chǎng)，而雙電源串聯(lián)，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)勢(shì)（）電流（）過(guò)程③為邊切割向外的磁場(chǎng)，電流為逆時(shí)針，時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)勢(shì)（）電流（）故A錯(cuò)誤B正確；C．在內(nèi)，由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系可知?jiǎng)t則電流關(guān)于位移不是線性函數(shù)，故C錯(cuò)誤；D．在內(nèi)，線框的電功率在內(nèi)，線框的電功率（）在內(nèi)，線框的電功率（）故D正確。故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.②.0.899~0.902③.④.b⑤.2.9【解析】（1）[1]有電阻的決定式得電阻率為[2]由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為（2）[3]根據(jù)圖2所示電路圖連接實(shí)物電路圖，實(shí)物電路圖如圖所示（3）[4]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知由此可知電流表分壓較大，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用外接法，即S2處于位置b[5]根據(jù)歐姆定律，則有12、①.2.095±0.001②.36.2③.A、D、E、G、I④.⑤.⑥.小于⑦.【解析】①[1][2]．用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑為2mm+0.01mm×9.5=2.095mm；游標(biāo)卡尺測(cè)其長(zhǎng)度是：36mm+0.2mm×2=36.2mm②[3]．電源電壓為3V，則電壓表選擇A；電路中可能出現(xiàn)的最大電流為，則電流表選擇D；滑動(dòng)變阻器用分壓電路，則選擇阻值較小的E；另外還有電源G以及開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線I；故選的器材有：A、D、E、G、I；[4][5]．電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻，則采用電流表外接；滑動(dòng)變阻器用分壓電路，則電路圖以及實(shí)物連線如圖：[6][7]．用該電路測(cè)量由于電壓表的分流作用