2023年浙江省共美联盟物理高二上期末达标检测模拟试题含解析.doc

2023年浙江省共美联盟物理高二上期末达标检测模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示，点电荷＋4Q与＋Q分别固定在A、B两点，C、D两点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从C点开始以某一初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在CD之间运动的速度大小v与时间t的关系图象(如图所示)可能是(　　)

A. B.
C. D.
2、如图所示，在xOy坐标系内，三根相互平行的通电直导线P、Q、R分别位于正三角形的三个顶点，都通有方向垂直xOy坐标平面向里、大小相等的电流，则导线R受到的安培力的方向是

A.沿y正方向
B.沿y负方向
C沿x正方向
D.沿x负方向
3、六根绝缘的导线，在同一平面内组成四个相等的正方形，导线中通以大小相同的电流，方向如图所示，在这四个正方形区域中，指向纸面内且磁通量最大的区域是哪一个（ ）

A.Ⅰ B.Ⅱ
C.Ⅲ D.Ⅳ
4、电流传感器A的作用相当于一个电流表，它与计算机相连接可以捕捉到瞬间电流的变化，并能在屏幕上显示电流随时间变化的图象。下列说法正确的是（　　）

A.甲中S由断开状态到闭合的瞬间，R中的电流立即增大
B.甲中S由闭合状态到断开的瞬间，L右端电势比左端的高
C.甲中S由闭合状态到断开的瞬间，R中的电流逐渐减小
D.乙中S由断开状态到闭合的瞬间，R中的电流逐渐增大
5、如图所示，条形磁铁静止放在桌面上，当在其左上方放一电流方向垂直纸面向里的通电直导线后，则磁铁受到的摩擦力和弹力

A.摩擦力为零
B.摩擦力方向向左
C.弹力保持不变
D.摩擦力方向向右
6、矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行.导线中通入电流方向如图所示，当MN中的电流减小时，下列说法正确的是

A.导线框abcd有逆时针的感应电流
B.MN所受线框给它的作用力向右
C.导线框所受的安培力的合力向右
D.bc、ad两边均不受安培力的作用
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场方向与导线框所在平面垂直，规定垂直纸面向外为磁场的正方向，abcda方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向，磁感应强度B随时间变化的规律如图2所示，关于线框中的电流i、ad边所受的安培力F随时间t变化的图象，下列说法正确的是( )

A.
B.
C.
D.
8、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知( )

A.三个等势面中，a的电势最高
B.带电质点通过P点时的电势能较Q点大
C.带电质点通过P点时的动能较Q点大
D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大
9、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，结合上述材料，下列说法正确的是( )

A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的
10、如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开计时（　　）

A.当转过60°时，感应电流的瞬时值为
B.当转过60°时，感应电流的瞬时值为
C.在转过60°过程中，感应电动势的平均值为
D.当转过90°过程中，感应电流的有效值为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某实验小组同学在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，选取了一段10 cm多一点的直金属丝用于实验的测量，通过游标卡尺测定其长度L，用螺旋测微器测定其直径d，两尺的示数如下图所示，则这段金属丝的长度为__________cm，直径为________mm

12．（12分）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5 V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池)．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材：
A.电流表A1(满偏电流10mA，内阻10Ω)；
B.电流表A2(0～0.6A，内阻未知)；
C.滑动变阻器R0(0～100Ω，1 A)；
D.定值电阻R(阻值990Ω)；
E.开关与导线若干
该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，图乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1—I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．(结果均保留两位有效数字)

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8

（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度
15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小
参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】根据点电荷的电场强度公式分析得到D点的场强为零。
A．从C到D场强减小，粒子的加速度减小，不可能做匀减速运动，A错误；
B．若粒子的初速度较大，粒子在CD间做加速度减小的减速运动，运动到D点时速度仍没有减小到零，通过D点后加速向B运动，因此在CD间只是减速运动，B正确；
CD．若粒子的初速度较小，粒子在CD间先向右做加速度减小的减速运动，速度减到零后向左做加速度增加的加速运动，运动的图像是对称的，并且最小速度减小到零，CD错误。
故选B。
2、B
【解析】R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向
【详解】由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿x轴正方向则R处的磁场方向沿x轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向y轴负方向．选项ACD错误，B正确．故选B
【点睛】要注意解题步骤，先由安培定则判断出R处的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力的方向
3、A
【解析】以点代表磁场指向纸外，叉代表磁场指向纸内，根据安培定则分析可知，各导线在四个区域产生的磁场方向如表所示
导线
区域Ⅰ
区域Ⅱ
区域Ⅲ
区域Ⅳ
1
点
点
点
点
2
叉
点
点
叉
3
叉
叉
叉
叉
4
点
点
点
点
5
叉
叉
点
点
6
叉
叉
叉
叉
根据磁场的叠加可知，指向纸面内的磁场最强的区域是区域I，故A正确。
故选A。
4、B
【解析】A．甲中S由断开状态到闭合的瞬间，由于线圈中产生自感电动势的阻碍作用，电流只能逐渐增大，故A错误；
B．甲中S由闭合状态到断开的瞬间，由于线圈中产生自感电动势，由“楞次定律”可得，L右端电势比左端的高，故B正确；
C．甲中S由闭合状态到断开的瞬间，由于线圈中产生自感电动势，但没有回路，所以R中的电流立即减为0，故C错误；
D．乙中S由断开状态到闭合的瞬间，R中的电流立刻增大，故D错误。
故选B。
5、B
【解析】磁铁的磁感线从N到S，故通电导线所处位置的磁场方向为斜向左下，根据左手定则可知导线受到斜向左上的安培力，根据牛顿第三定律可得磁铁受到导线给的斜向右下的作用力，该作用力可分解为水平向右和竖直向下，故磁铁受到的摩擦力水平向左，弹力增大，B正确
6、B
【解析】A．直导线中通有向上减小的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，且减小，根据楞次定律，知感应电流的方向为顺时针方向，故A错误。 
BC．根据左手定则，知ab边所受安培力方向水平向左，cd边所受安培力方向水平向右，离导线越近，磁感应强度越大，所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力，则线圈所受磁场力的合力方向向左，因此MN所受线框给它的作用力向右，故B正确，C错误。 
D．根据A选项分析，可知，依据左手定则，则bc、ad两边均受安培力的作用，故D错误。
故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AD
【解析】AB．由图示B-t图象可知，0～1s时间内，B增大，增大，由楞次定律可知，感应电流是顺时针的，为正值；1～2s磁通量不变，无感应电流；2～3s，B的方向垂直纸面向外，B减小，减小，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，感应电流是负的；3～4s内，B的方向垂直纸面向里，B增大，增大，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，感应电流是负的，A正确，B错误。
CD．由左手定则可知，在0～1s内，ad受到的安培力方向：水平向右，是正的，1～2s无感应电流，没有安培力，2～4s时间内，安培力水平向左，是负的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势

感应电流

由B-t图象可知，在每一时间段内，是定值，在各时间段内I是定值，ad边受到的安培力F=BIL，I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，C错误，D正确。
故选AD
【点睛】本题考查了判断I-t图象与F-t图象是否正确，分析清楚B-t图象、应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、安培力公式即可正确解题；此题也可以判断电流和安培力的方向直接通过排除法
8、BD
【解析】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c点电势最高，故A错误；
BC．根据带正电的质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，即P点时电势能较大，而动能较小，故B正确，C错误；
D．等差等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此P点加速度也大，故D正确
9、ABD
【解析】A．根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，故A正确；
B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故B正确；
C．由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，故C错误；
D．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故D正确。
故选ABD。
10、ACD
【解析】AB．因为线圈从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为

转过角时，感应电动势的瞬时值

感应电流的瞬时值为

故A正确，B错误
C．转过的时间

磁通量变化量为

则感应电动势的平均值为

故C正确；
D．感应电流的最大值为

感应电流有效值

故D正确。
故选ACD。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 ①.10.15 ②.2.320
【解析】[1]．金属丝的长度为:10.1cm+0.01m×5=10.15cm
[2] ．金属丝的直径为：2mm+0.01mm×32.0=2.320mm
12、 ①.9.0V ②.10Ω
【解析】表头及定值电阻充当电压表使用，则由闭合电路欧姆定律可得出表达式，由图象结合表达式可得出电动势和内电阻.
【详解】表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律可知：，即，由图可知，图象与纵坐标的交点为9.0mA，则有：，解得E=9.0V；由图象可知图象的斜率为10×10-3，由公式得图象的斜率等于，故，解得r=10Ω
【点睛】本题为测量电源的电动势和内电阻的实验的变形，注意由于没有电压表，本实验中采用改装的方式将表头改装为电压表，再根据原实验的研究方法进行分析研究

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N