2023-2024學(xué)年湖南長沙市第一中學(xué)物理高二年級上冊期末考試模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南長沙市第一中學(xué)物理高二上期末考試模擬試題

注意事項：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。

3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)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、如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地.一帶電油滴位于電容器中的P

點且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則（）

?PE

A.P點的電勢將升高

B.帶電油滴的電勢能將減少

C.帶電油滴將沿豎直方向向下運動

D.若電容器的電容減小，則極板所帶電荷量將增大

2、如圖所示，A、B、C、。為勻強電場中相鄰的四個等勢面，一個電子垂直經(jīng)過等勢面。時，動能為20eV,飛經(jīng)等

勢面C時，電勢能為-10eV,飛至等勢面B時速度恰好為零，已知相鄰等勢面間的距離為5cm,則下列說法正確的是

（）

............--A

.....................B

------」---------D

A.等勢面A的電勢為10V

B.勻強電場的場強大小為200V/m

C.電子再次飛經(jīng)D勢面時，動能為10eV

D.電子的運動可能為勻變速曲線運動

3、如圖，平行板電容器的兩極板豎直放置并分別與電源的正負(fù)極相連，一帶電小球經(jīng)絕緣輕繩懸掛于兩極板之間，處

于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)保持右極板不動，將左極板向左緩慢移動關(guān)于小球所受的電場力大小尸和繩子的拉力大小T,下列判斷

正確的是

A.歹逐漸減小，T逐漸減小

B.F逐漸增大，T逐漸減小

C.歹逐漸減小，7逐漸增大

D.尸逐漸增大，7逐漸增大

4、如圖所示，一個箱子在與水平方向成a角的恒力廠作用下，由靜止開始，沿水平面向右運動了一段距離x,所用時

間為f,在此過程中，恒力F對箱子做功的平均功率為

圖6

FxcosaFxt

A.-------B.-----

tcosa

FxsinaFx

C.-------D.—

5、如圖所示，線圈兩端與電阻和電容器相連構(gòu)成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的S極朝下.在

將磁鐵的S極插入線圈的過程中（）

A.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥

B.通過電阻的感應(yīng)電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥

C.電容器的B極板帶正電，線圈與磁鐵相互吸引

D.電容器的B極板帶負(fù)電，線圈與磁鐵相互排斥

6、關(guān)于磁感線的認(rèn)識，下列說法正確的是

A.磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于磁體的S極

B.磁感線可以相交

C.磁感線可以表示磁場的強弱和方向

D.電流在磁場中的受力方向即為該點磁感線的切線方向

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、帶電量相同，質(zhì)量不同的粒子從容器A下方的小孔Si飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為零.然后經(jīng)過

S3沿著磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為3的勻強磁場中，最后打在照相底片D上，如圖所示.運動過程中粒子之間

的相互作用忽略不計，下列說法正確的是（）

￥且

EL

萬

A.這些粒子經(jīng)過S3時的動能相同

B.這些粒子經(jīng)過S3時的速率相同

C.這些粒子在磁場中運動軌跡圓半徑與質(zhì)量成正比

D.這些粒子在磁場中運動的時間與質(zhì)量成正比

8、如圖所示為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，匝數(shù)n=100匝，電阻為r=lQ的矩形線圈在勻強磁場中，繞垂

直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動線圈兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電路連接，定值電阻R1=6Q,R2=3Q,其他電阻

不計，線圈勻速轉(zhuǎn)動的周期T=0.2s.從線框與磁場方向平行位置開始計時，線圈轉(zhuǎn)動的過程中，理想電壓表的示數(shù)為

2V.下列說法中正確的是

C.從開始計時到1/20s通過電阻R2的電荷量為正C

157r

D.若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?倍，線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時間變化規(guī)律e=60coslO》?V）

9、質(zhì)量為，〃的金屬細桿置于傾角為，的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d,若給細桿通以如圖所示的電流時，如圖所示的

A、B、C、。四個圖中，可能使桿靜止在導(dǎo)軌上的是（）

10、科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：因太陽風(fēng)的帶電粒子吸附作用，土星環(huán)正在消失.這是因為土星環(huán)中的帶電的冰質(zhì)顆粒，在土

星引力和磁場的作用下墜入土星.假設(shè)土星的自轉(zhuǎn)方向以及周圍的磁場分布與地球相似，土星環(huán)中的所有冰質(zhì)顆粒在

土星赤道上空自西向東公轉(zhuǎn)，除帶電冰質(zhì)顆粒外，剩余土星環(huán)中的顆粒軌道半徑不變，則可以推斷（）

A.若土星磁場是因土星帶電而形成，則土星帶負(fù)電

B.土星環(huán)中帶電冰質(zhì)顆粒受到的洛倫茲力沿軌道半徑遠離土星球心

C.太陽風(fēng)中的帶正電粒子是冰質(zhì)顆粒主要吸附的粒子

D.因土星吸附了帶電冰質(zhì)顆粒，質(zhì)量變大，在軌運行的土星環(huán)的運動周期將變小

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）在“用電流表和電壓表測定電池電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中備有如下器材：

A.干電池1節(jié)

B.滑動變阻器（0-20Q）

C.滑動變阻器（0?1kfl）

D.電壓表（0?3V,內(nèi)阻約為20kQ）

E.電流表（0?0.6A,內(nèi)阻RA=0.2Q）

F.電流表（0?3A,內(nèi)阻約為0.01。）

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

①為減小實驗誤差和方便操作，選擇圖甲所示電路進行實驗，其中滑動變阻器應(yīng)選_______,電流表應(yīng)選_____o（填

寫器材前的序號）

②某同學(xué)根據(jù)實驗測得的電壓表示數(shù)。和電流表示數(shù)/,畫出。一/圖像如圖乙所示，由圖像可得電池的電動勢為

V,內(nèi)電阻為ilo

12.（12分）如下圖所示,金屬板M接高壓電源的正極,金屬板N接負(fù)極.金屬板N上有兩個等高的金屬柱A、3,其中A

為尖頭,8為圓頭.逐漸升高電源電壓,當(dāng)電壓達到一定值時，可看到放電現(xiàn)象.先產(chǎn)生放電現(xiàn)象的是（選填"A”或

者“B”），這種放電現(xiàn)象叫作放電

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）A5C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3c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)量機=O.lkg,帶電

4

量為g=+10"*C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

⑵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(dǎo)軌間接有電動勢E=3V、內(nèi)阻r=l。的電源，導(dǎo)軌平面與

水平面間的夾角。=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)Ro=K2時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g=10m/s2,41137。=0.6,

cos370=0.8

（1）求磁感應(yīng)強度B的大?。?/p>

（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。、方相距d=0.10m,“、6間的電場強度為E=5.0X105N/C,b

25

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=4.8xl0-kg,電荷

86

量為9=1.6X10>C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6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）.求尸、0之間的距離L

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

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】將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=U/d分析板間場強的變

化，判斷電場力變化，確定油滴運動情況.由U=Ed分析P點與下極板間電勢差如何變化，即能分析P點電勢的變化

和油滴電勢能的變化

【詳解】將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=U/d得知板間場強

減小，而P點與下極板間的距離不變，則由公式U=Ed分析可知，P點與下極板間電勢差將減小，而P點的電勢高于

下極板的電勢，則知P點的電勢將降低.故A錯誤.由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶負(fù)電，P點的電勢降

低，則油滴的電勢能將增加.故B錯誤.板間場強減小，油滴所受的電場力減小，則油滴將向下運動.故C正確.電

容器的電容減小，根據(jù)Q=UC,由于電勢差不變，故帶電量減小，故D錯誤；故選C

【點睛】本題運用E=U/d分析板間場強的變化，判斷油滴如何運動.運用推論：正電荷在電勢高處電勢能大，而負(fù)電

荷在電勢高處電勢能小，來判斷電勢能的變化

【解析】A.電子從。到3過程，動能減小20eV,且勻強電場，即等間距，則C點的動能為10eV,由于等勢面C時,

電勢能為-10eV,則知電子的電勢能與動能的和等于0；由于飛經(jīng)等勢面C時，電勢能為-10eV,則C等勢面的電勢

為10V；粒子經(jīng)過等勢面B時的動能等于0,則電勢能也等于0,則8等勢面的電勢等于0,結(jié)合該勻強電場的特點可

知，A等勢面的電勢為一10V,故A錯誤；

B.電子從3到。過程，根據(jù)動能定理得

=°一％

解得

/B='=20V

e

對于5。段電場強度為

E=外=—V/m=200V/m

d0.1

故B正確；

C.根據(jù)能量守恒可知，電子再次經(jīng)過。等勢面時，電勢能不變，動能不變，其動能仍為20eV,故C錯誤；

D.根據(jù)電場線與等勢面垂直可知，該電場是勻強電場，且電場力方向與速度方向在同一直線上，則電子做勻變速直

線運動，故D錯誤。

故選B。

3,A

【解析】電容器與電源相連，所以兩端間電勢差不變，將左極板向左緩慢移動過程中，兩板間距離增大，由石=且可

a

知，電場強度E減小，電場力尸=%減小，小球處于平衡狀態(tài)，受重力、拉力與電場力的作用，受力如圖所示，根據(jù)

力的合成法得：

T=^F-+(mg)2

由于重力不變，電場力減小，故拉力減小;

A.R逐漸減小,T逐漸減小與分析相符，故A正確;

B.R逐漸增大，T逐漸減小與分析不符，故B錯誤;

C.R逐漸減小，T逐漸增大與分析不符，故C錯誤;

D.R逐漸增大，T逐漸增大與分析不符，故D錯誤

4、A

【解析】在此過程中，恒力歹對箱子做的功衿及cosa,

根據(jù)平均功率定義萬=一=--------，故A正確，BCD錯誤

tt

故選：A

5、B

【解析】AB、當(dāng)磁鐵向下運動時，穿過線圈的磁通量變大，原磁場方向向上，所以感應(yīng)磁場方向向下，根據(jù)右手螺旋

定則，拇指表示感應(yīng)磁場的方向，四指彎曲的方向表示感應(yīng)電流的方向，即通過電阻的電流方向為b-a.根據(jù)楞次定

律“來拒去留”可判斷線圈對磁鐵的作用是阻礙作用，故磁鐵與線圈相互排斥；綜上所述：線圈中感應(yīng)電流的方向為電

阻的電流方向為b-a,磁鐵與線圈相互排斥，故A錯誤，B正確；

CD、由上分析可知，B板帶正電，且線圈與磁鐵相互排斥，故CD錯誤；

故選B

6、C

【解析】A.在磁體外部，磁感線從磁體的N極出發(fā)回到S極，在磁鐵內(nèi)部則是從S極到N極，磁感線是閉合的.故A

錯誤；

B.磁感線的切線方向是該處磁場方向，在同一點磁場方向是唯一確定的，因此磁感線不相交，故B錯誤；

C.磁感線的分布疏密可以反映磁場的強弱，越密越強，反之越弱；磁感線的切線方向是該處磁場方向.故C正確；

D.由左手定則可知，電流在磁場中的受力方向與該點磁感線的方向垂直，故D錯誤；

故選C

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、AD

【解析】AB、根據(jù)動能定理得：4=4。=!機丫2動能相同，解得：v=.p^,電量相同，所以質(zhì)量相同的粒子具

2Vm

有相同速率，故A正確、B錯誤;

CD、粒子在磁場中運動的軌道半徑為：「=絲=2叱，半徑與標(biāo)成正比；運動時間/=《=等，與質(zhì)量成正

qBVqB22Bq

比，故C錯誤，D正確

8、BC

U~224

【解析】A.電阻與上的電功率為P=G7=〒W=wW,故A錯誤

433

B.交流電的頻率為/="=6gHz=5Hz,所以交流電在Is內(nèi)方向改變10次，經(jīng)過10s時間，電流方向改變100次,

故B正確

U2

c.根據(jù)閉合電路歐姆定律產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為E=￡(%+r)=5x(2+l)V=3V,所以的感應(yīng)電動勢的最

大值為心=頂石=3應(yīng)V,由公式Em=A?S。，可知5S=&='^—Wb=<^Wb，故線圈中的磁通量

N①100x10萬1000〃

<b=BSsincot=^^sinlO^tWb，從開始計時到工s,磁通量的變化量為A。=衛(wèi)一Wb,故通過凡的電量

1000萬20,1000萬

6NA。_&

為＜7=C,故C正確

6+3R外+/15〃

D.若轉(zhuǎn)速增大2倍，角速度也增大2倍，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢項=N3S.2ey=6頂V,線圈中產(chǎn)生的電動勢隨時

間變化的規(guī)律為e=6立cos20兀N，故D錯誤

9,AB

【解析】A.桿子受重力、沿斜面向上的安培力，若重力沿斜面向下的分力與安培力相等，則二力平衡。故A正確。

B.桿子受重力、豎直向上的安培力、支持力，若重力與安培力相等，則二力平衡，不受支持力即可達到平衡。故B

正確。

C.桿子受重力、水平向左的安培力和垂直斜面向上的支持力，三個力不可能達到平衡。故C錯誤。

D.桿子受重力和斜面的支持力，不受安培力，則二力不可能平衡。故D錯誤。

故選ABo

分卷II

10、AD

【解析】A項：由土星磁場與地磁場相似，土星磁場的北極為地理南極，土星磁場的南極為地理北極，由土星轉(zhuǎn)動形

成環(huán)形電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，土星帶負(fù)電，故A正確；

B項：由于電冰質(zhì)顆粒墜入土星，洛倫茲力方向與速度方向垂直，所以土星環(huán)中帶電冰質(zhì)顆粒受到的洛倫茲力不會沿

軌道半徑遠離土星球心，故B錯誤；

C項：由于冰質(zhì)顆粒在土星赤道上空自西向東公轉(zhuǎn)，且土星帶負(fù)電，所以冰質(zhì)顆粒應(yīng)帶正電，所以太陽風(fēng)中帶負(fù)電

粒子是冰質(zhì)顆粒主要吸附的粒子，故C錯誤；

D項：由公式T=,Qt,由于半徑不變，質(zhì)量變大，所以周期變小，故D錯誤

VGM

故應(yīng)選:AD

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.B②.E③.1.5@.1

【解析】由題中“在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中備有如下器材”可知，本題考查用電流

表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗，根據(jù)實驗原理和實驗器材可解答本題。

【詳解】（1）口]根據(jù)甲圖可知，選用外接法，因此滑動變阻器選擇B；

[2]電流值不超過0.6A,故電流表選E；

（2）[3]根據(jù)圖可知，電動勢為1.5V；

[4]圖的斜率表示內(nèi)阻，因此可得內(nèi)阻為1Q。

12、①.A②.尖端

【解析】首先分析A和B末端物體的形狀，根據(jù)尖端放電的知識可知越尖銳的地方越容易放電；A的末端比B的末端

尖銳，由此分析哪個金屬柱先產(chǎn)生放電現(xiàn)象；

【詳解】根據(jù)導(dǎo)體表面電荷分布與尖銳程度有關(guān)可知，A金屬柱尖端電荷密集，容易發(fā)生尖端放電現(xiàn)象，這種放電現(xiàn)

象叫做尖端放電；

答案為：A；尖端；

【點睛】關(guān)鍵是掌握尖端放電現(xiàn)象的原理，越尖銳的地方越容易放電

四、計算題：本