2022-2023學(xué)年河南省南陽市高二上學(xué)期期終模擬測(cè)試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE22022年秋期高中二年級(jí)期終模擬測(cè)試物理試題一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，9-12題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選或不答的得0分）1.關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)，下列說法正確的是（）A.由，電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力越大，該位置的電場(chǎng)強(qiáng)度越大B.由，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力越大，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C.垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線受力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D.因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯〖答案〗D〖解析〗A．電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到電場(chǎng)力越大，可能是由于試探電荷q的電荷量較大，故A錯(cuò)誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，通過電流元垂直放置于磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力與電流元的比值來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)本身有關(guān)，與通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力大小及電流元無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)安培定則可知，通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線電流的方向垂直，可知因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯，故D正確。故選D。A.A、B平行板電容器的電容減小 B.A、B兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大C.A、B兩板上的電荷量變大 D.有電流從b向a流過靈敏電流計(jì)〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)公式可知，當(dāng)產(chǎn)品厚度增大時(shí)，ε變大，電容變大，故A錯(cuò)誤；CD．根據(jù)，因?yàn)殡娙萜鞯碾娙葑兇?，兩極板間的電壓不變，A、B兩板上的電荷量變大；此時(shí)有充電電流從a向b流過靈敏電流計(jì)，故C正確、D錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，兩極板間電壓不變，極板間距不變，故電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故B錯(cuò)誤。故選C。3.如圖，線圈L自感系數(shù)極大，直流電阻忽略不計(jì)；D1、D2是兩個(gè)二極管，當(dāng)電流從“＋”流向“-”時(shí)能通過，反之不通過；R0是保護(hù)電阻，則（）A.閉合S之后，B燈慢慢變亮B.閉合S之后，A燈亮且亮度不變C.斷開S瞬時(shí)，A燈閃一下再慢慢熄滅D.斷開S瞬時(shí)，B燈閃一下再慢慢熄滅〖答案〗D〖解析〗AB．閉合S瞬間，A燈二極管正向?qū)ˋ燈亮，B燈二極管正向不能導(dǎo)通，因此不亮，之后線圈自感阻礙逐漸減小，電流從自感線圈流過的電流逐漸增大，A燈又熄滅，故AB錯(cuò)誤；CD．?dāng)嚅_S瞬間，線圈L產(chǎn)生與原電流方向相同的自感電流，可通過D2，故B燈閃一下再慢慢熄滅，而不能通過D1，故A燈不亮，故C錯(cuò)誤，D正確。4.如圖所示，直角三角形ABC，∠A=60°，AD=DC，B、C兩點(diǎn)在同一水平線上，垂直紙面的直導(dǎo)線置于B、C兩點(diǎn)，通有大小相等、方向向里的恒定電流，D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。若把置于C點(diǎn)的直導(dǎo)線的電流反向，大小保持不變，則變化后D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A.大小為B0，方向水平向左B.大小為B0，方向水平向右C.大小為B0，方向豎直向下D.大小為2B0，方向豎直向下〖答案〗C〖解析〗如圖所示由幾何關(guān)系知θ=60°，設(shè)每根導(dǎo)線在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為B，據(jù)平行四邊形定則有若把置于C點(diǎn)的直導(dǎo)線電流反向，據(jù)幾何知識(shí)可得α=30°D點(diǎn)合磁感強(qiáng)度大小為方向豎直向下，C正確。5.自行車速度計(jì)可以利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率。如圖甲所示，一塊磁鐵安裝在前輪上，輪子每轉(zhuǎn)一圈，磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器就會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓。如圖乙所示，電源輸出電壓為，當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電勢(shì)差（前表面的電勢(shì)低于后表面的電勢(shì)）。下列說法中正確的是（）A.圖乙中霍爾元件的載流子帶正電B.已知自行車車輪的半徑，再根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)，即獲得車速大小C.若傳感器的電源輸出電壓變大，則霍爾電勢(shì)差變小D.霍爾電勢(shì)差的大小與霍爾元件所用的材料無關(guān)〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)左手定則可判斷，霍爾元件的電流是由負(fù)電荷定向移動(dòng)形成的，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)單位時(shí)間的脈沖數(shù)，可求得車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，從而求得車輪的角速度，再根據(jù)可求得車速的大小，故B正確；CD．根據(jù)可得由電流的微觀定義式是單位體積內(nèi)的電子數(shù)，是單個(gè)導(dǎo)電粒子所帶的電量，是導(dǎo)體的橫截面積，是導(dǎo)電粒子運(yùn)動(dòng)的速度，整理得出則有若傳感器的電源輸出電壓變大，電流增大，也增大，不同的材料單位體積內(nèi)的電子數(shù)不同，所以霍爾電勢(shì)差的大小與霍爾元件所用的材料有關(guān)，故CD錯(cuò)誤。故選B。6.如圖，在直角坐標(biāo)系第一象限中軸與直線所夾范圍內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向里。一帶負(fù)電的粒子以速度自軸上點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，一段時(shí)間后，該粒子垂直直線射出磁場(chǎng)，自軸上點(diǎn)（圖中未畫出）離開第一象限。已知，不計(jì)粒子重力。則下列判斷正確的是（）A.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為B.點(diǎn)的橫坐標(biāo)為C.粒子在第一象限磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為D.粒子在第一象限的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為〖答案〗D〖解析〗AB.如圖，軌跡圓心為點(diǎn)，所以根據(jù)幾何關(guān)系即b點(diǎn)的橫坐標(biāo)為故AB錯(cuò)誤；CD.磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間在第一象限的路程所以時(shí)間故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，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R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則（）A.電壓表讀數(shù)變大 B.電流表讀數(shù)變大C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) D.R3上消耗的功率逐漸增大〖答案〗B〖解析〗BD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路得歐姆定律可知干路電流增大，電阻R1以及電源內(nèi)阻上的電壓變大，與電容器并聯(lián)的支路電壓減小，流過R3的電流減小，則R3上消耗的功率逐漸減小，且流過電流表的電流增大，故B正確、D錯(cuò)誤；A．流過電流表的電流增大，電阻R2兩端的電壓增大，與電容器并聯(lián)的支路電壓減小，可知電阻R4兩端的電壓減小，電壓表讀數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；C．電容器兩端電壓減小，電容器間場(chǎng)強(qiáng)減小，質(zhì)點(diǎn)P受到的電場(chǎng)力減小，小于重力，故質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。8.如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成角固定，間距為，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直放置在軌道上且與軌道接觸良好，其阻值忽略不計(jì)?？臻g存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。P、M間接有阻值為的定值電阻，Q、N間接電阻箱R?，F(xiàn)從靜止釋放ab，改變電阻箱的阻值R，測(cè)得最大速度為，得到與的關(guān)系如圖乙所示。若軌道足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度g取，則（）A.金屬桿中感應(yīng)電流方向?yàn)閍指向b B.金屬桿所受的安培力沿軌道向下C.定值電阻的阻值為 D.金屬桿的質(zhì)量為〖答案〗C〖解析〗A．由右手定則可判斷，金屬桿中感應(yīng)電流方向由b指向a，故A錯(cuò)誤；B．由左手定則可知，金屬桿所受的安培力沿軌道向上，故B錯(cuò)誤；CD．總電阻為通過ab的電流為當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，金屬桿受力平衡，則有變形得根據(jù)圖像可得解得故C正確，D錯(cuò)誤。9.如圖所示的理想變壓器，其輸入端接在的交流電源上，原、副線圈的匝數(shù)比為，為電阻箱，副線圈中的電阻，電表均為理想電表。下列說法正確的是（）A.當(dāng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為100VB.當(dāng)時(shí)，電流表的讀數(shù)為5AC.當(dāng)時(shí)，電流表的讀數(shù)為4AD.當(dāng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為100V〖答案〗BC〖解析〗A．輸入端電壓的有效值為100V，當(dāng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)次級(jí)線圈中的電流A故B正確；CD．當(dāng)時(shí)，設(shè)電流表的示數(shù)為，則此時(shí)初級(jí)電流為，初級(jí)電壓為則次級(jí)電壓為則有解得此時(shí)電壓表讀數(shù)為故C正確，D錯(cuò)誤；10.質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒以速度v與水平方向成θ角從O點(diǎn)進(jìn)入方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的混合場(chǎng)區(qū)，該微粒在電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力的共同作用下，恰好沿直線運(yùn)動(dòng)到A，下列說法中正確的是（重力加速度為g）（）A.該微粒一定帶負(fù)電荷B.微粒從O到A的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)C.該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為〖答案〗AC〖解析〗A．若粒子帶正電，電場(chǎng)力向左，洛倫茲力垂直于OA線斜向右下方，則電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力不能平衡，則粒子帶負(fù)電，故A正確；B．粒子如果做勻變速運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力不變，而洛倫茲力隨速度變化而變化，粒子不可能沿直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．粒子受力如圖，由平衡條件得解得由圖可知解得故C正確，D錯(cuò)誤。（）A.粒子帶負(fù)電B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為125V/mC.僅改變粒子在B點(diǎn)初速度的方向，該粒子可能經(jīng)過C點(diǎn)D.粒子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為12eV〖答案〗BC〖解析〗A．根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)等分法，可知幾何中心點(diǎn)P點(diǎn)的電勢(shì)為12V，則BPD為等勢(shì)線，過C點(diǎn)作垂直于BPD的電場(chǎng)線。如圖所示方向斜左下方，因帶電粒子能從A點(diǎn)射出，則A帶正電，A錯(cuò)誤；B．由幾何關(guān)系可知，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)公式有B正確；C．設(shè)粒子經(jīng)過C點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得所以僅改變粒子在B點(diǎn)初速度的方向，該粒子可能經(jīng)過C點(diǎn)，C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理可得，粒子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為解得D錯(cuò)誤。12.如圖所示，金屬桿MN在三角形金屬框架上以速度v從圖示位置起向右勻速滑動(dòng)，框架夾角為θ，桿和框架由粗細(xì)均勻、橫截面積相同的同種材料制成，則回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和電流I隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別是圖中的（）A. B.C. D.〖答案〗BD〖解析〗AB．導(dǎo)體棒平動(dòng)切割磁感線有E=Bv(L0＋vt)tanθ其中L0為金屬桿MN距離O點(diǎn)初始長度，故A錯(cuò)誤、B正確；CD．根據(jù)歐姆定律可知設(shè)桿和框架的橫截面積為S、電阻率為ρ，則有綜上則故C錯(cuò)誤、D正確。二、填空題（本題共2小題，共16分。把〖答案〗填在答題卡上對(duì)應(yīng)的橫線上）13.某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率”實(shí)驗(yàn)。先用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑，如圖甲所示，其直徑為__________mm；再用游標(biāo)卡尺測(cè)其長度，如圖乙所示，其長度為__________cm；最后用多用表粗測(cè)其電阻，如圖丙所示，其電阻為__________Ω?！即鸢浮?.845（1.843~1.847均可）4.2256〖解析〗[1][2][3]螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑為1.5mm＋34.5×0.01mm＝1.845mm游標(biāo)卡尺測(cè)長度為42mm＋5×0.05mm＝42.25mm＝4.225cm多用電表測(cè)其電阻R＝6×1Ω＝6Ω14.在學(xué)校社團(tuán)活動(dòng)中，某實(shí)驗(yàn)小組先測(cè)量一只量程為300μA的微安表頭G的內(nèi)阻值，然后將其改裝為量程為0.3A的電流表?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)器材有：微安表頭G（量程300μA，內(nèi)阻約為幾百歐姆）滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器電阻箱電源（電動(dòng)勢(shì)約為）電源（電動(dòng)勢(shì)約為）開關(guān)、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)小組先用如圖所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)方法是：A．按圖連接好電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至圖中最右端B．?dāng)嚅_，閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置，使G滿偏C．閉合，并保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使表頭G的示數(shù)為200μA，記錄此時(shí)電阻箱的阻值。（1）實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（選填儀器字母代號(hào)）；（2）測(cè)得表頭的內(nèi)阻__________，表頭內(nèi)阻的測(cè)量值較其真實(shí)值_________（選填“偏大”或“偏小”）；（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的內(nèi)阻，要將表頭改裝成量程為的電流表，應(yīng)選用阻值為__________的電阻與表頭并聯(lián)。〖答案〗（1）（2）偏?。?）0.5〖解析〗（1）[1][2]閉合S2開關(guān)時(shí)認(rèn)為電路電流不變，實(shí)際上閉合開關(guān)S2時(shí)電路總電阻變小，電路電流增大，電源電動(dòng)勢(shì)越大、滑動(dòng)變阻器阻值越大，閉合開關(guān)S2時(shí)微安表兩端電壓變化越小，實(shí)驗(yàn)誤差越小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電源應(yīng)選擇，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇。（2）[1][2]閉合開關(guān)S2時(shí)認(rèn)為電路電流不變，流過微安表電流為滿偏電流的，則流過電阻箱的電流為滿偏電流的，微安表與電阻箱并聯(lián)，流過并聯(lián)電路的電流與阻值成反比，則；閉合開關(guān)時(shí)整個(gè)電路電阻變小，電路電流變大，大于300μA，當(dāng)表頭示數(shù)為200μA時(shí)，流過電阻箱的電流大于100μA，電阻箱阻值小于表頭電阻的2倍，實(shí)驗(yàn)認(rèn)為電流表內(nèi)阻等于電阻箱阻值的一半，因此表頭G內(nèi)阻測(cè)量值偏小。（3）把微安表改裝成的電流表需要并聯(lián)分流電阻，并聯(lián)電阻阻值為三、計(jì)算題（本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后結(jié)果的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.如圖所示，兩根間距為的無限長光滑金屬導(dǎo)軌，阻不計(jì)，其左端連接一阻值為10Ω的定值電阻，兩導(dǎo)軌之間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界虛線均為正弦曲線的一部分，一根接入電路中的電阻為10Ω的光滑導(dǎo)體棒，在外力作用下以10m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)（接觸電阻不計(jì)），交流電壓表和交流電流表均為理想電表。求：（1）電壓表的讀數(shù)；（2）導(dǎo)體棒上的熱功率?！即鸢浮剑?）1V；（2）0.1W〖解析〗（1）磁場(chǎng)邊界虛線為正弦曲線的一部分，可知回路中產(chǎn)生的是正弦式交變電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值電壓表測(cè)量R兩端的電壓即（2）電流表示數(shù)為有效值一直為則導(dǎo)體棒上消耗的熱功率16.如圖為某種質(zhì)譜儀的示意圖，質(zhì)譜儀由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成。靜電分析器通道中心軸線的半徑為R，通道內(nèi)存在均勻輻向電場(chǎng)；磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向外。質(zhì)子和待測(cè)未知粒子x，先后從靜止開始經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)加速后沿中心軸線通過靜電分析器，從P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終分別打到膠片上的C、D點(diǎn)。已知質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為q，粒子x的電荷量是質(zhì)子的2倍，PC=2R，。求：（1）靜電分析器中心軸線處的場(chǎng)強(qiáng)大小E；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）粒子x的質(zhì)量M?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）M=4m〖解析〗（1）設(shè)質(zhì)子加速后的速度為，根據(jù)動(dòng)能定理有在通道內(nèi)，電場(chǎng)力提供向心力，有聯(lián)立解得（2）設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，則有又PC=2R，可得在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力，有聯(lián)立解得（3）設(shè)未知粒子x在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為r2，則有PD=2r2又，可得設(shè)未知粒子x加速后的速度為v2，則有聯(lián)立解得：M=4m17.如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，其第一象限存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里。一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的微粒從原點(diǎn)出發(fā)，以某一初速度沿與x軸正方向的夾角為45°的方向進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中，正好做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到A（l，l）時(shí)，電場(chǎng)方向突然變?yōu)樨Q直向上（不計(jì)電場(chǎng)變化的時(shí)間），微粒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，正好垂直于y軸穿出復(fù)合場(chǎng)。不計(jì)一切阻力，重力加速度為g，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）微粒在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）微粒到達(dá)A(l，l)之前做勻速直線運(yùn)動(dòng)對(duì)微粒受力分析如圖甲可知得.（2）由平衡條件得電場(chǎng)方向變化后，微粒所受重力與靜電力平衡，微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖乙由幾何知識(shí)可得聯(lián)立解得解得（3）微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間微粒在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間18.如圖甲所示，相距的兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，與水平面夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，質(zhì)量、電阻為的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌的兩端接在外電路上，定值電阻阻值，電容器的電容，電容器的耐壓值足夠大，導(dǎo)軌所在平面內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在開關(guān)S1閉合、S2斷開的狀態(tài)下將導(dǎo)體棒由靜止釋放，導(dǎo)體棒的圖象如圖乙所示，，，取重力加速度。（1）求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；（2）在開關(guān)閉合、斷開的狀態(tài)下，當(dāng)導(dǎo)體棒下滑的距離時(shí)，定值電阻產(chǎn)生的焦耳熱為21J，此時(shí)導(dǎo)體棒的速度與加速度分別是多大？（3）若導(dǎo)體棒電阻為零，其它條件不變，現(xiàn)在開關(guān)斷開、閉合的狀態(tài)下，由靜止釋放導(dǎo)體棒，求經(jīng)過時(shí)導(dǎo)體棒的速度大小?！即鸢浮剑?）；（2），；（3）〖解析〗（1）由圖乙可知，導(dǎo)體棒的最大速度為對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電流為當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒受力平衡，有解得（2）導(dǎo)體棒和電阻是串聯(lián)的，根據(jù)公式可知，它們產(chǎn)生的熱量之比為則導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的熱量為導(dǎo)體棒下滑5m的距離，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和熱量，由能量守恒定律可知解得導(dǎo)體棒的速度此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電流為對(duì)于導(dǎo)體棒，根據(jù)牛頓第二定律有解得加速度（3）開關(guān)斷開、閉合的狀態(tài)下，根據(jù)牛頓第二定律有感應(yīng)電流在時(shí)間內(nèi)，有解得說明導(dǎo)體棒ab下滑過程中加速度不變，導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則時(shí)導(dǎo)體棒的速度為2022年秋期高中二年級(jí)期終模擬測(cè)試物理試題一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，9-12題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選或不答的得0分）1.關(guān)于電場(chǎng)和磁場(chǎng)，下列說法正確的是（）A.由，電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力越大，該位置的電場(chǎng)強(qiáng)度越大B.由，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到安培力越大，該位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C.垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線受力的方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D.因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯〖答案〗D〖解析〗A．電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到電場(chǎng)力越大，可能是由于試探電荷q的電荷量較大，故A錯(cuò)誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，通過電流元垂直放置于磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力與電流元的比值來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)本身有關(guān)，與通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力大小及電流元無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．垂直磁場(chǎng)放置的通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)安培定則可知，通電導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線電流的方向垂直，可知因地磁場(chǎng)影響，在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，通電導(dǎo)線南北放置時(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯，故D正確。故選D。A.A、B平行板電容器的電容減小 B.A、B兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大C.A、B兩板上的電荷量變大 D.有電流從b向a流過靈敏電流計(jì)〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)公式可知，當(dāng)產(chǎn)品厚度增大時(shí)，ε變大，電容變大，故A錯(cuò)誤；CD．根據(jù)，因?yàn)殡娙萜鞯碾娙葑兇螅瑑蓸O板間的電壓不變，A、B兩板上的電荷量變大；此時(shí)有充電電流從a向b流過靈敏電流計(jì)，故C正確、D錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，兩極板間電壓不變，極板間距不變，故電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故B錯(cuò)誤。故選C。3.如圖，線圈L自感系數(shù)極大，直流電阻忽略不計(jì)；D1、D2是兩個(gè)二極管，當(dāng)電流從“＋”流向“-”時(shí)能通過，反之不通過；R0是保護(hù)電阻，則（）A.閉合S之后，B燈慢慢變亮B.閉合S之后，A燈亮且亮度不變C.斷開S瞬時(shí)，A燈閃一下再慢慢熄滅D.斷開S瞬時(shí)，B燈閃一下再慢慢熄滅〖答案〗D〖解析〗AB．閉合S瞬間，A燈二極管正向?qū)ˋ燈亮，B燈二極管正向不能導(dǎo)通，因此不亮，之后線圈自感阻礙逐漸減小，電流從自感線圈流過的電流逐漸增大，A燈又熄滅，故AB錯(cuò)誤；CD．?dāng)嚅_S瞬間，線圈L產(chǎn)生與原電流方向相同的自感電流，可通過D2，故B燈閃一下再慢慢熄滅，而不能通過D1，故A燈不亮，故C錯(cuò)誤，D正確。4.如圖所示，直角三角形ABC，∠A=60°，AD=DC，B、C兩點(diǎn)在同一水平線上，垂直紙面的直導(dǎo)線置于B、C兩點(diǎn)，通有大小相等、方向向里的恒定電流，D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。若把置于C點(diǎn)的直導(dǎo)線的電流反向，大小保持不變，則變化后D點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A.大小為B0，方向水平向左B.大小為B0，方向水平向右C.大小為B0，方向豎直向下D.大小為2B0，方向豎直向下〖答案〗C〖解析〗如圖所示由幾何關(guān)系知θ=60°，設(shè)每根導(dǎo)線在D點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為B，據(jù)平行四邊形定則有若把置于C點(diǎn)的直導(dǎo)線電流反向，據(jù)幾何知識(shí)可得α=30°D點(diǎn)合磁感強(qiáng)度大小為方向豎直向下，C正確。5.自行車速度計(jì)可以利用霍爾效應(yīng)傳感器獲知自行車的運(yùn)動(dòng)速率。如圖甲所示，一塊磁鐵安裝在前輪上，輪子每轉(zhuǎn)一圈，磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器就會(huì)輸出一個(gè)脈沖電壓。如圖乙所示，電源輸出電壓為，當(dāng)磁場(chǎng)靠近霍爾元件時(shí)，在導(dǎo)體前后表面間出現(xiàn)電勢(shì)差（前表面的電勢(shì)低于后表面的電勢(shì)）。下列說法中正確的是（）A.圖乙中霍爾元件的載流子帶正電B.已知自行車車輪的半徑，再根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)，即獲得車速大小C.若傳感器的電源輸出電壓變大，則霍爾電勢(shì)差變小D.霍爾電勢(shì)差的大小與霍爾元件所用的材料無關(guān)〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)左手定則可判斷，霍爾元件的電流是由負(fù)電荷定向移動(dòng)形成的，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)單位時(shí)間的脈沖數(shù)，可求得車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，從而求得車輪的角速度，再根據(jù)可求得車速的大小，故B正確；CD．根據(jù)可得由電流的微觀定義式是單位體積內(nèi)的電子數(shù)，是單個(gè)導(dǎo)電粒子所帶的電量，是導(dǎo)體的橫截面積，是導(dǎo)電粒子運(yùn)動(dòng)的速度，整理得出則有若傳感器的電源輸出電壓變大，電流增大，也增大，不同的材料單位體積內(nèi)的電子數(shù)不同，所以霍爾電勢(shì)差的大小與霍爾元件所用的材料有關(guān)，故CD錯(cuò)誤。故選B。6.如圖，在直角坐標(biāo)系第一象限中軸與直線所夾范圍內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向里。一帶負(fù)電的粒子以速度自軸上點(diǎn)垂直射入磁場(chǎng)，一段時(shí)間后，該粒子垂直直線射出磁場(chǎng)，自軸上點(diǎn)（圖中未畫出）離開第一象限。已知，不計(jì)粒子重力。則下列判斷正確的是（）A.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為B.點(diǎn)的橫坐標(biāo)為C.粒子在第一象限磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為D.粒子在第一象限的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為〖答案〗D〖解析〗AB.如圖，軌跡圓心為點(diǎn)，所以根據(jù)幾何關(guān)系即b點(diǎn)的橫坐標(biāo)為故AB錯(cuò)誤；CD.磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間在第一象限的路程所以時(shí)間故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。7.如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，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R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則（）A.電壓表讀數(shù)變大 B.電流表讀數(shù)變大C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) D.R3上消耗的功率逐漸增大〖答案〗B〖解析〗BD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路得歐姆定律可知干路電流增大，電阻R1以及電源內(nèi)阻上的電壓變大，與電容器并聯(lián)的支路電壓減小，流過R3的電流減小，則R3上消耗的功率逐漸減小，且流過電流表的電流增大，故B正確、D錯(cuò)誤；A．流過電流表的電流增大，電阻R2兩端的電壓增大，與電容器并聯(lián)的支路電壓減小，可知電阻R4兩端的電壓減小，電壓表讀數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；C．電容器兩端電壓減小，電容器間場(chǎng)強(qiáng)減小，質(zhì)點(diǎn)P受到的電場(chǎng)力減小，小于重力，故質(zhì)點(diǎn)P將向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。8.如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成角固定，間距為，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直放置在軌道上且與軌道接觸良好，其阻值忽略不計(jì)。空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。P、M間接有阻值為的定值電阻，Q、N間接電阻箱R?，F(xiàn)從靜止釋放ab，改變電阻箱的阻值R，測(cè)得最大速度為，得到與的關(guān)系如圖乙所示。若軌道足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度g取，則（）A.金屬桿中感應(yīng)電流方向?yàn)閍指向b B.金屬桿所受的安培力沿軌道向下C.定值電阻的阻值為 D.金屬桿的質(zhì)量為〖答案〗C〖解析〗A．由右手定則可判斷，金屬桿中感應(yīng)電流方向由b指向a，故A錯(cuò)誤；B．由左手定則可知，金屬桿所受的安培力沿軌道向上，故B錯(cuò)誤；CD．總電阻為通過ab的電流為當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)，金屬桿受力平衡，則有變形得根據(jù)圖像可得解得故C正確，D錯(cuò)誤。9.如圖所示的理想變壓器，其輸入端接在的交流電源上，原、副線圈的匝數(shù)比為，為電阻箱，副線圈中的電阻，電表均為理想電表。下列說法正確的是（）A.當(dāng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為100VB.當(dāng)時(shí)，電流表的讀數(shù)為5AC.當(dāng)時(shí)，電流表的讀數(shù)為4AD.當(dāng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為100V〖答案〗BC〖解析〗A．輸入端電壓的有效值為100V，當(dāng)時(shí)，電壓表的讀數(shù)為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)時(shí)次級(jí)線圈中的電流A故B正確；CD．當(dāng)時(shí)，設(shè)電流表的示數(shù)為，則此時(shí)初級(jí)電流為，初級(jí)電壓為則次級(jí)電壓為則有解得此時(shí)電壓表讀數(shù)為故C正確，D錯(cuò)誤；10.質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒以速度v與水平方向成θ角從O點(diǎn)進(jìn)入方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的混合場(chǎng)區(qū)，該微粒在電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力的共同作用下，恰好沿直線運(yùn)動(dòng)到A，下列說法中正確的是（重力加速度為g）（）A.該微粒一定帶負(fù)電荷B.微粒從O到A的運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)C.該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為〖答案〗AC〖解析〗A．若粒子帶正電，電場(chǎng)力向左，洛倫茲力垂直于OA線斜向右下方，則電場(chǎng)力、洛倫茲力和重力不能平衡，則粒子帶負(fù)電，故A正確；B．粒子如果做勻變速運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力不變，而洛倫茲力隨速度變化而變化，粒子不可能沿直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．粒子受力如圖，由平衡條件得解得由圖可知解得故C正確，D錯(cuò)誤。（）A.粒子帶負(fù)電B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為125V/mC.僅改變粒子在B點(diǎn)初速度的方向，該粒子可能經(jīng)過C點(diǎn)D.粒子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為12eV〖答案〗BC〖解析〗A．根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)等分法，可知幾何中心點(diǎn)P點(diǎn)的電勢(shì)為12V，則BPD為等勢(shì)線，過C點(diǎn)作垂直于BPD的電場(chǎng)線。如圖所示方向斜左下方，因帶電粒子能從A點(diǎn)射出，則A帶正電，A錯(cuò)誤；B．由幾何關(guān)系可知，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)公式有B正確；C．設(shè)粒子經(jīng)過C點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得所以僅改變粒子在B點(diǎn)初速度的方向，該粒子可能經(jīng)過C點(diǎn)，C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理可得，粒子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為解得D錯(cuò)誤。12.如圖所示，金屬桿MN在三角形金屬框架上以速度v從圖示位置起向右勻速滑動(dòng)，框架夾角為θ，桿和框架由粗細(xì)均勻、橫截面積相同的同種材料制成，則回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和電流I隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別是圖中的（）A. B.C. D.〖答案〗BD〖解析〗AB．導(dǎo)體棒平動(dòng)切割磁感線有E=Bv(L0＋vt)tanθ其中L0為金屬桿MN距離O點(diǎn)初始長度，故A錯(cuò)誤、B正確；CD．根據(jù)歐姆定律可知設(shè)桿和框架的橫截面積為S、電阻率為ρ，則有綜上則故C錯(cuò)誤、D正確。二、填空題（本題共2小題，共16分。把〖答案〗填在答題卡上對(duì)應(yīng)的橫線上）13.某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率”實(shí)驗(yàn)。先用螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑，如圖甲所示，其直徑為__________mm；再用游標(biāo)卡尺測(cè)其長度，如圖乙所示，其長度為__________cm；最后用多用表粗測(cè)其電阻，如圖丙所示，其電阻為__________Ω?！即鸢浮?.845（1.843~1.847均可）4.2256〖解析〗[1][2][3]螺旋測(cè)微器測(cè)其直徑為1.5mm＋34.5×0.01mm＝1.845mm游標(biāo)卡尺測(cè)長度為42mm＋5×0.05mm＝42.25mm＝4.225cm多用電表測(cè)其電阻R＝6×1Ω＝6Ω14.在學(xué)校社團(tuán)活動(dòng)中，某實(shí)驗(yàn)小組先測(cè)量一只量程為300μA的微安表頭G的內(nèi)阻值，然后將其改裝為量程為0.3A的電流表?？晒┻x擇的實(shí)驗(yàn)器材有：微安表頭G（量程300μA，內(nèi)阻約為幾百歐姆）滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器電阻箱電源（電動(dòng)勢(shì)約為）電源（電動(dòng)勢(shì)約為）開關(guān)、導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)小組先用如圖所示電路測(cè)量表頭的內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)方法是：A．按圖連接好電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至圖中最右端B．?dāng)嚅_，閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片位置，使G滿偏C．閉合，并保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使表頭G的示數(shù)為200μA，記錄此時(shí)電阻箱的阻值。（1）實(shí)驗(yàn)中電源應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（選填儀器字母代號(hào)）；（2）測(cè)得表頭的內(nèi)阻__________，表頭內(nèi)阻的測(cè)量值較其真實(shí)值_________（選填“偏大”或“偏小”）；（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的內(nèi)阻，要將表頭改裝成量程為的電流表，應(yīng)選用阻值為__________的電阻與表頭并聯(lián)。〖答案〗（1）（2）偏?。?）0.5〖解析〗（1）[1][2]閉合S2開關(guān)時(shí)認(rèn)為電路電流不變，實(shí)際上閉合開關(guān)S2時(shí)電路總電阻變小，電路電流增大，電源電動(dòng)勢(shì)越大、滑動(dòng)變阻器阻值越大，閉合開關(guān)S2時(shí)微安表兩端電壓變化越小，實(shí)驗(yàn)誤差越小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電源應(yīng)選擇，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇。（2）[1][2]閉合開關(guān)S2時(shí)認(rèn)為電路電流不變，流過微安表電流為滿偏電流的，則流過電阻箱的電流為滿偏電流的，微安表與電阻箱并聯(lián)，流過并聯(lián)電路的電流與阻值成反比，則；閉合開關(guān)時(shí)整個(gè)電路電阻變小，電路電流變大，大于300μA，當(dāng)表頭示數(shù)為200μA時(shí)，流過電阻箱的電流大于100μA，電阻箱阻值小于表頭電阻的2倍，實(shí)驗(yàn)認(rèn)為電流表內(nèi)阻等于電阻箱阻值的一半，因此表頭G內(nèi)阻測(cè)量值偏小。（3）把微安表改裝成的電流表需要并聯(lián)分流電阻，并聯(lián)電阻阻值為三、計(jì)算題（本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后結(jié)果的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.如圖所示，兩根間距為的無限長光滑金屬導(dǎo)軌，阻不計(jì)，其左端連接一阻值為10Ω的定值電阻，兩導(dǎo)軌之間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界虛線均為正弦曲線的一部分，一根接入電路中的電阻為10Ω的光滑導(dǎo)體棒，在外力作用下以10m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)（接觸電阻不計(jì)），交流電壓表和交流電流表均為理想電表。求：（1）電壓表的讀數(shù)；（2）導(dǎo)體棒上的熱功率?！即鸢浮剑?）1V；（2）0.1W〖解析〗（1）磁場(chǎng)邊界虛線為正弦曲線的一部分，可知回路中產(chǎn)生的是正弦式交變電流，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值電壓表測(cè)量R兩端的電壓即（2）電流表示數(shù)為有效值一直為則導(dǎo)體棒上消耗的熱功率16.如圖為某種質(zhì)譜儀的示意圖，質(zhì)譜儀由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成。靜電分析器