2024屆全國普通高等學校物理高二第一學期期末考試模擬試題含解析

2024屆全國普通高等學校物理高二第一學期期末考試模擬試題

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。

2.答題時請按要求用筆。

3.請按照題號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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。

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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

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、如圖是一名登山運動員攀登陡峭雪壁的情形，如果認為峭壁的平面是豎直的平面，冰面是光滑的，腿與峭壁面是垂

直的，輕繩與壁面的夾角為30。，運動員重72kg。則輕繩給運動員的張力大小T為(g=10m/s2)()

A.360NB.360括N

C.1440ND.480若N

2、兩條長直導線A3和相互垂直，彼此相隔一很小距離，通以如圖所示方向的電流，其中A3固定，可以其中

心為軸自由轉(zhuǎn)動或平動，則C。的運動情況是()

cnD

A

A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近導線

B.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時離開導線AB

C.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時離開導線A3

D.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時靠近導線A3

3、在勻強電場中，將一質(zhì)量為如電荷量為q的小球由靜止釋放，帶電小球的運動軌跡為一直線，該直線與豎直方向

的夾角為仇如圖所示，則勻強電場的電場強度大小為

B.最小值-是」m2一sin0

q

C.唯一值-是」m2t一anO

q

D.以上都不對

4、如圖所示，電阻R=20Q,電動機的內(nèi)電阻r=5Q,電路兩端的電壓U保持不變.開關(guān)斷開時，電流表的示數(shù)為L,

電路消耗的總功率為Pi;開關(guān)閉合后，電動機正常工作，電流表的示數(shù)為12,電路消耗的總功率為P2.則

C.P2>5PID.P2=5PI

5、在邊長為〃、厚度為入的導體中，通以圖示方向的電流，導體的電阻為小，現(xiàn)將其四等分，取其中之一通以圖示方

B.1：1

C.1：2

D.2：1

6、如圖所示，兩平行導軌與水平面成夕角傾斜放置，電源.電阻.金屬細桿及導軌組成閉合回路.細桿與導軌間的摩

擦不計，整個裝置分別處在如圖（選項中圖）所示的勻強磁場中，其中可能使金屬細桿處于靜止狀態(tài)的是（）

e

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、如圖所示電路中，電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電流表和電壓表均為理想電表，拈、用為定值電阻為滑動變阻器，

C為平行板電容器。開關(guān)S閉合后，兩極板間的帶電液滴處于靜止狀態(tài)，當滑動變阻器滑片尸向。端滑動過程中，下

列說法正確的是（）

R2-cR3

E±rp艮b~TY

A.心的功率變大

B.電壓表、電流表示數(shù)都變大

C.增大平行板間距，則液滴可能保持不動

D.電容器C所帶電荷量減少，液滴向下加速運動

8、如圖所示，閉合線圈秘cd從高處自由下落一段時間后垂直于磁場方向進入一有界磁場.從油邊剛進入磁場到M

邊剛進入磁場的這段時間內(nèi)，下列說法正確的是（）

XXXX

A.a端的電勢低于b端

B.ab邊所受安培力方向為水平向左

C.線圈可能一直做勻速運動

D.線圈可能一直做勻加速直線運動

9、霍爾式位移傳感器的測量原理如圖所示，有一個沿z軸方向的磁場，磁感應強度5=瓦+以（%、4均為常數(shù)），將

傳感器固定在物體上，保持通過霍爾元件的電流/不變（方向如圖中箭頭所示），當物體沿z軸方向移動時，由于位置

不同，霍爾元件在y軸方向上的上、下表面的電勢差。也不同。則（）

A.磁感應強度3越大，上、下表面的電勢差U越大

B4越大，傳感器靈敏度粵越大

Dz

C.若圖中霍爾元件是電子導電，則上表面電勢高于下表面電勢

D.電流/取值越大，上、下表面的電勢差。越小

10、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示.這臺加速器由兩個銅質(zhì)。形盒n、n構(gòu)成,

其間留有空隙，下列說法正確是

A.回旋加速器交流電的周期等于帶電粒子圓周運動周期的一半

B.利用回旋加速器加速帶電粒子，要提高加速粒子的最終能量，應盡可能增大磁感應強度8和。形盒的半徑R

C.回旋加速器的加速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動能越大

D.粒子每次經(jīng)過O型盒狹縫時，電場力對粒子做功一樣多

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。

IL（6分）（1）用20分度的游標卡尺測得某小球的直徑如下圖所示，則小球的直徑為（1=mm

（2）用螺旋測微器測金屬導線的直徑，其示數(shù)如下圖所示，該金屬導線的直徑為mm

5cm67

ill!IlliIIIll.l.llIII,llllIII

llll|llII|llll|llll

01020

12.（12分）圖為一演示實驗電路圖，圖中L是一帶鐵芯的線圈，A是一燈泡，電鍵S處于閉合狀態(tài)，電路是接通的.現(xiàn)

將電鍵K斷開，則在電路切斷的瞬間，通過燈泡A的電流方向是從—端到一端，這個實驗是用來演示現(xiàn)象

的

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=l（）4v/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的5c部分是半徑

為尺的；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，而且小公。.2m,把一質(zhì)量.=。叫，帶電

量為g=+l（）TC的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴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）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板隊&相距d=0.10m,a、6間的電場強度為E=5.0X1（）5N/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7n=4.8xl0-25kg,電荷

186

量為9=1.6X10C的帶正電的粒子（不計重力），從貼近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入勻強電場，剛好

從狹縫P處穿過。板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到分板的。處（圖中未畫出）.求P、。之間的距離L

XXXX,°XXXX

15.（12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=l。的電源，導軌平面與

水平面間的夾角。=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Ro=l。時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g=10m/s2,sin37o=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

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、D

【解題分析】對運動員受力分析如圖所示：

日埼N

皿、__

根據(jù)平衡條件，水平方向:

N=Tsin30°

豎直方向：

Tcos30°=mg

故細繩給人的張力為：

T=『=480履

cos30°

故選D。

2、D

【解題分析】電流A3產(chǎn)生的磁場在右邊垂直紙面向里，在左邊垂直紙面向外，在。左右兩邊各取一小電流元，根

據(jù)左手定則，左邊的電流元所受的安培力方向向下，右邊的電流元所受安培力方向向上，知CD導線逆時針方向轉(zhuǎn)動,

當CD導線轉(zhuǎn)過90。后，兩電流為同向電流，相互吸引。所以導線CD逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近導線故D正確,

ABC錯誤。

3、B

【解題分析】物體做直線運動的條件是合外力方向與速度方向在一條直線上，即垂直于速度方向的合外力為零，故靜

電力最小值就等于重力垂直于速度方向的分力，即

、合力

mgsinQ=qE9

解得

_mgsind

JLL—

q

A.最大值是與結(jié)論不相符，選項A錯誤；

q

B.最小值是些㈣，與結(jié)論相符，選項B正確；

q

C.唯一值是———，與結(jié)論不相符，選項c錯誤；

q

D.以上都不對，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；

故選B。

4、A

【解題分析】當電鍵S斷開時，由歐姆定律求出電阻R的電壓U；當電鍵S閉合后，通過R的電流仍為L,電動機的

電路是非純電阻電路，由L<U/r求出其電流的范圍，即得到電流表電流的范圍.由P=UI求解電路中功率范圍

【題目詳解】當電鍵S斷開時，由歐姆定律得，Pi=IiU.U=2OI1；當電鍵S閉合后，通過R的電流仍為L,電動機轉(zhuǎn)

動，電動機的電流/<且=且=4/1，故電流表的電流L<5L,電路消耗的電功率P=UL<5LU=5Pi.故A正確，BCD

r5

錯誤.故選A

【題目點撥】本題要抓住非純電阻電路與純電阻電路的區(qū)別，電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律

不成立，L〈U/r是關(guān)鍵不等式

5、B

【解題分析】由電阻定律R=可知，長度變?yōu)樵瓉淼囊话?，面積變原來的一半，所以電阻不變，則電阻之比為1：

1

故選B。

6、B

【解題分析】A.導體棒與磁感線平行，不受安培力，因此導體棒會沿導軌向下滑動，A錯誤；

B.根據(jù)左手定則，導體棒受安培力豎直向上，若安培力恰好等于導體棒的重量，斜面對導體棒不存在支持力，此時

導體棒恰好靜止，B正確；

C.導體棒受安培力垂直斜面向上，根據(jù)平衡條件，導體棒不能靜止在斜面上，C錯誤；

D.導體棒受安培力水平向左，同樣不可能靜止在斜面上，D錯誤。

故選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、AC

【解題分析】AB.當滑動變阻器滑片尸向。端滑動過程中，接入電路的電阻增大，應與以并聯(lián)的電阻增大，總電阻

增大，則總電流減小，力電壓減小，則電壓表示數(shù)變小，及與%并聯(lián)的電壓增大，通過R電流增大，根據(jù)

P=廳&

知功率變大，電流表示數(shù)為總電流減去通過凡電流，故電流表示數(shù)變小，故B錯誤，A正確；

C.&兩端的電壓增大，增大平行板間距，根據(jù)

E上

d

知電場強度可能恒定，粒子可能保持不動，故C正確；

D.m與m并聯(lián)的電壓增大，電容器板間電壓增大，帶電量增大，板間場強增大，液滴所受的電場力增大，則液滴將

向上加速運動，故D錯誤。

故選ACo

8、AC

【解題分析】從ab邊剛進入磁場到cd邊剛進入磁場的這段時間內(nèi)，可能做勻速運動，可能做加速運動，也可能做減

R2T2

速運動，根據(jù)安培力公式E="㈠，安培力與速度成正比，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況，確定運動性

R+r

質(zhì)

詳解】A項：ab邊切割磁感線，根據(jù)右手定則，電流從a端流向b端；ab邊相當于電源，電源內(nèi)部，電流從負極流

向正極，故b端相當于電源正極，電勢高，故A正確；

B項：再根據(jù)左手定則，安培力向上，故B錯誤；

C項：在ab邊剛進磁場時，若安培力與重力平衡，則線圈一直做勻速直線運動，故C正確；

D項：在ab邊剛進磁場時，若安培力小于重力，線圈加速，安培力也變大，所加速度變化，故不可能一直

R

做勻加速直線運動，故D錯誤

故選AC

o2T2

【題目點撥】本題的解題關(guān)鍵是抓住安培力公式F=BIL=分析安培力的變化，確定加速度的變化，同時要掌

R+r

握速度圖象的斜率等于加速度這一知識點

9、ABC

【解題分析】AD.最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設霍爾元件的長寬高分別為氏c,有

q-=qvB

c

電流的微觀表達式為

I=nqvS=nqvbc

所以

u"

nqb

B越大，上、下表面的電勢差。越大。電流越大，上、下表面的電勢差U越大。故A正確，D錯誤。

B.?越大，根據(jù)磁感應強度5=%+以，知呂隨z的變化越大，根據(jù)。=%.知，。隨z的變化越大，即傳感器靈敏

nqb

度（空）越高。故B正確。

Dz

C.霍爾元件中移動的是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向下表面偏轉(zhuǎn)，所以上表面電勢高。故C正確。

故選ABCo

10、BD

【解題分析】回旋加速器靠電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，判斷粒子的最大速度與什么

因素有關(guān).加速粒子時，交變電場的周期與粒子在磁場中運動的周期相等

【題目詳解】加速粒子時，交變電場的周期必須與粒子在磁場中運動的周期相等，這樣才能使得每次經(jīng)過D型盒的狹

縫中時都能被電場加速，選項A錯誤；當粒子運轉(zhuǎn)半徑等于D型盒的半徑時粒子速度最大，即尺二一則

qB

E.=-mv2=BP*，則要提高加速粒子的最終能量，應盡可能增大磁感應強度B和D形盒的半徑R,帶電粒子

22m

獲得的最大動能與加速電壓無關(guān)，選項B正確，C錯誤；粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時，電場力對粒子做功均為qU,

選項D正確；故選BD.

【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，以及知道最大速度與什么因素有關(guān)

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、50A5mm(2).1.878wn+0.2mm

【解題分析】游標卡尺的主尺讀數(shù)為50/"z,游標尺上第3個刻度與主尺刻度對齊，則游標尺讀數(shù)為

0.05x3nun-0.15m/n,所以最終讀數(shù)為：50/wn+0.15min=50.15mm；螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為152"，可

動刻度讀數(shù)為O.O1X38.O“I/"=O.38O〃〃72，所以最終讀數(shù)為：1.5mm+0.3SOnun-1.880zwn

考點：刻度尺、游標卡尺的使用；螺旋測微器的使用

【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù),

不需估讀.螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀

12、(l).a(2).b⑶.自感

【解題分析】在K斷開前，自感線圈Z中有向左的電流，斷開K后瞬間，Z的電流要減小，于是2中產(chǎn)生自感電動勢，

阻礙自身電流的減小，但電流還是逐漸減小為零，原來跟Z并聯(lián)的燈泡由于電源的斷開，向右的電流會立即消失.但

此時它卻與Z形成了串聯(lián)的回路，Z中維持的正在減弱的電流恰好從燈泡)中流過，方向由a到人因此，燈泡不會立

即熄滅，而是漸漸熄滅，將這稱為自感現(xiàn)象，

【題目點撥】線圈的特點是閉合時阻礙電流的增大，斷開時產(chǎn)生一自感電動勢相當于電源，與.4組成閉合回路，Z的

左端電勢高，做好本類題目的關(guān)鍵是弄清線圈與哪種電器相配，結(jié)合線圈特點分析新組成的閉合回路的電流流向

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、(1)vc=2m/s(2)3N

【解題分析】(1)設小球在C點的速度大小是vc,則對于小球由A-C的過程中，由動能定理得：

1