2023年辽宁省本溪中学高二上物理期末学业水平测试模拟试题含解析.doc

2023年辽宁省本溪中学高二上物理期末学业水平测试模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以、的速度沿光滑导轨电阻不计匀速滑到位置，若：：2，则在这两次过程中　　

A.回路电流：：2
B.产生的热量：：4
C.通过任一截面的电荷量：：2
D.外力的功率：：2
2、一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生的交变电动势的瞬时表达式为，则
A.该交变电动势的频率为2Hz
B.时刻线圈平面与磁场平行
C.时，e达到最大值
D.在1s时间内，线圈中电流方向改变100次
3、如图，“L”型导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，，ab长为l，bc长为，导线通入恒定电流I，设导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为θ，则

A.， B.，
C.， D.，
4、如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起做匀速圆周运动．分析小物体的受力情况，下列说法正确的是

A.物体只受向心力
B.物体所受合外力为零
C.物体受重力和支持力
D.物体受重力、支持力和静摩擦力
5、如图所示，在直线l上A、B两点各固定电荷量均为Q的正电荷，O为AB的中点，C、D两点关于A点对称，C、D两点的场强大小分别为EC、ED，电势分别为φC、φD.则下列说法正确的是(　　)

A.EC>ED，φC>φD
B.EC<ED，φC>φD
C.在直线l上与D点电势相同的点除D点外可能还有2个
D.将一负电荷从C点移到D点其电势能减小
6、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后．将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是

A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高
C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同
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、如图（甲）所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑动片由a端向b端移动，用两个理想电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（　　）

A.电源的电动势为9V
B.滑动变阻器的总阻值为20Ω
C.当电压表示数为4.5V时，电源效率最高
D.当电压表示数为5.0V时，R2消耗的总功率最大
8、以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点相同的物理量有（　　）
A电势 B.同一电荷所受电场力
C.电场强度 D.同一电荷所具有的电势能
9、关于原子核的结合能，下列说法正确的是（）
A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C.铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能
D.结合能越大，原子核越稳定
E.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能
10、如图所示，从炽热的金属丝飘出的电子（速度可视为零），经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。电子的重力不计。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转距离变大的是（　　）

A.仅将偏转电场极性对调
B.仅减小偏转电极间的距离
C.仅增大偏转电极间的电压
D.仅减小偏转电极间的电压
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）在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,实验室备有下列器材供选择:
A．待测小灯泡“3.0V、1.5W”
B．电流表(量程3A,内阻约为1)
C．电流表(量程0.6A,内阻约为5)
D．电压表(量程3.0V,内阻约为10k)
E.电压表(量程15.0V,内阻约为50k)
F.滑动变阻器(最大阻值为100,额定电流50mA)
G.滑动变阻器(最大阻值为10,额定电流1.0A)
H.电源(电动势为4.0V,内阻不计)
I.电键及导线等
(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用__________;电压表应选用__________;滑动变阻器应选用__________(只需填器材前面的字母即可)
(2)请在虚线框内画出实验电路图______

(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图1所示则电压值为__________V,电流值为__________A,由图2可知,小灯泡的电阻随着电压的增大而__________(增大、减小、不变).

12．（12分）小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻

（1）图中电流表的示数为__________A
（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下

请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线____________________

由图线求得：电动势E=_________V，内阻r=_________________Ω
（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为__________________________________
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，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
14．（16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
15．（12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

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、A
【解析】A．回路中感应电流为：

，则得

A正确；
B．产生的热量为

，则得

B错误；
C．通过任一截面的电荷量为

q与v无关，则得

C错误；
D．由于棒匀速运动，外力的功率等于回路中的功率，即得

P∝v2，则得

D错误
故选A。
2、A
【解析】A．根据得：

根据可得：

故A正确；
B．当时线圈平面跟磁感线垂直，磁通量最大，磁通量变化率为0，故B错误；
C．当时，产生的交变电动势的瞬时值为：

故C错误；
D．线圈通过中性面，线圈中电流方向改变；又因为周期为，所以在1s时间内，线圈通过中性面4次，线圈中电流方向改变4次，故D错误；
故选A。
3、D
【解析】连接ac，根据几何关系得导线在磁场中受安培力的有效长度：

根据，得：

F与bc的夹角θ：

ABC.与计算不符，ABC错误；
D.与计算结果相符，D正确。
4、D
【解析】对小物体进行受力分析，结合匀速圆周运动的条件和牛顿第二定律分析即可；
【详解】小物体块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对小物体受力分析可知，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示：

重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，故D正确，ABC错误
【点睛】向心力是根据效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力或单独某个力来充当，不能将向心力当做单独的力分析出来
5、B
【解析】AB．A在C点产生的场强方向水平向右，B在C点产生的场强方向水平向左，并且小于A在C点的电场强度大小，故C点的电场强度大小为两电荷在C点产生电场强度之差，同理在D点产生的电场强度为两点电场强度之和，故，根据公式可得，C到A点的距离等于D到A点的距离，但是AD间的电场强度大于CA间的电场强度大小，所以AD间的电势差大于AC间的电势差，可知D点的电势小于C点的电势，即；A错误，B正确。
C．根据电场强度的叠加可知在直线l上，与D点电势相等的点可能有3个，分别处于CO间、OB间和B的右侧；C错误。
D．因为AD间的电势差大于AC间的电势差，可知C点的电势高于D点，根据知，负电荷在C点的电势能小于D点的电势能，即将一负电荷从C点移到D点其电势能增大；D错误。
故选B。
6、D
【解析】金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起．电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈．若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项错误，D选项正确

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、AB
【解析】A．根据电路图结合数学知识可知，当aP的电阻等于bP的电阻时，并联部分电阻最大，此时电压表示数最大，根据乙图可知，电压表示数最大为5V，此时电流表示数为0.5A，则有

则滑动变阻器的总阻值为

根据闭合电路欧姆定律得

根据乙图可知，当电压表示数U1=4V时电流表示数为I1=0.25A或I2=1A，根据闭合电路欧姆定律得：

联立方程解得
，
故AB正确；
C．电源效率

当电压表示数为5.0V时，并联部分电阻最大，则外电路电阻最大，此时路段电压最大，效率最高，故C错误；
D．把R1看成内阻，当并联部分电阻

R2消耗的总功率最大，此时电压表示数不是5V，故D错误。
故选AB。
8、AD
【解析】A．以点电荷为球心的球面是一个等势面，即各点的电势相等，A正确；
C．以点电荷为球心的球面各点的电场强度大小相等，方向不同，故电场强度不同，C错误；
B．由

可知，同一电荷受到的电场力大小相等，方向不同，故电场力不同，B错误。
D．由

电势相同，同一电荷具有相同的电势能， D正确。
故选AD。
9、ABC
【解析】A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，符合客观事实，故A正确；
B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，释放能量，质量减小，衰变产物比原来的核更稳定，所以其结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B正确；
C．原子核的结合能大小主要取决于原子序数，所以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，符合客观事实，故C正确；
D．比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；
E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故E错误。
故选择ABC选项。
10、BC
【解析】A．偏转电极只能使电子偏转方向相反，不能增大偏转距离，故A错误；
BCD．根据动能定理

在偏转电场中由平抛规律可得运动时间为

加速度为

偏转距离为

仅减小偏转电极间的距离，仅增大偏转电极间的电压都能使偏转距离变大，故BC正确，D错误。
故选BC。

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.（1）C ②.D ③.G ④.（2）如图；
⑤.（3）1.80V， ⑥.0.33 A； ⑦.增大；
【解析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器
（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图
（3）根据电表指针示数，求出此时灯泡的电压和电流．I-U图像斜率的倒数等于电阻，由此可判断小灯泡的电阻随着电压的变化规律；
【详解】（1）灯泡额定电压为3V，电压表应选D，灯泡额定电流为I=1.5/3=0.5A，电流表应选C，为方便实验操作应选滑动变阻器G
（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；
灯泡正常发光时的电阻为：R=3/0.5=6Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，
电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示

（3）电流表、电压表的示数如图所示，则电压值为1.80V，电流值为0.33 A，I-U图像斜率的倒数等于电阻，则由图2可知，小灯泡的电阻随着电压的增大而增大；
【点睛】滑动变阻器的分压限流接法，安培表内外接法，仪器的选择是电学实验考查的重点，同时要学会根据图线进行数据处理
12、 ①.0.44 ②. ③.1.60 （1.58 ~ 1.62 都算对） ④.1.2（1.18 ~1.26 都算对） ⑤.干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.
【解析】（1）由题目表格测量数据知，电流表使用0.6A量程，所以读数为0.44A；
（2）描点画图，如图所示；根据可得：电动势为E=1.6V；图线的斜率等于内阻r=1.2Ω；

（3）干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大.

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、（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
14、 (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
15、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