山西省长治县第一中学2023年物理高二上期末监测模拟试题含解析.doc

山西省长治县第一中学2023年物理高二上期末监测模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、下述说法中正确的是（　　）
A.根据E=，可知电场中某点的场强与电场力成正比
B.根据E=，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比
C.根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强
D.电场线就是点电荷在电场中运动轨迹
2、两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示．先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（）

A.相互吸引，电流大加速度大
B.相互吸引，加速度大小相等
C.相互排斥，电流大的加速度大
D.相互排斥，加速度大小相等
3、关于弹力和摩擦力，下列说法中错误的是（　　）
A.弹力和摩擦力都是接触力
B.有摩擦力必有弹力
C.有弹力必有摩擦力
D.同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互垂直
4、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，已知∠B＝θ，导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图像中正确的是（）

A. B.
C D.
5、如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平．则在斜面上运动时，B受力的示意图为（）

A. B.
C. D.
6、已知电荷量单位是库，符号为C：电流单位是安，符号为A；时间单位是秒，符号为s．由电流定义式可知，这三个单位之间的关系是（　　）
A.1C=1A•s B.1C=lA•s﹣1
C.1C=1A﹣1•s D.1C=1A﹣1•s﹣1
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、如图所示，一个质量为m、电荷量为e的粒子从容器A下方的小孔S，无初速度地飘入电势差为U的加速电场，然后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片M上．下列说法正确的是(　　)

A.粒子进入磁场时的速率v＝
B.粒子在磁场中运动的时间t＝
C.粒子在磁场中运动的轨道半径r＝
D.若容器A中的粒子有初速度，则粒子仍将打在照相底片上的同一位置
8、如图所示，甲图空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，乙图空间存在平行于纸面向右的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，两矩形线框面积相等为S，均绕轴线逆时针转动（从上向下看），转动角速度相等恒为，则在图示位置甲、乙线圈中的感应电动势以及两线圈转动180°过程中感应电流方向分别为( )

A.；甲中感应电流方向始终为
B.；乙中感应电流方向先，后
C.；甲中感应电流方向先，后
D.；乙中感应电流方向始终为
9、如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时二者在纸面内平行放置。当导线中通以如图所示电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上。这一现象说明(　　)

A.小磁针感知到了电流的磁场
B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里
C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外
D.若把小磁针移走,该处就没有磁场了
10、如图所示，一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成θ=60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B=0.4T，则

A.导体中电流方向为b→a
B.每根弹簧的弹力大小为0.10N
C.弹簧的劲度系数k=5N/m
D.若导体中不通电流，则弹簧伸长0.02m
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）用图示电路测量一节蓄电池的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻很小），为防止滑动变阻器电阻过小导致电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R0，除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，可供使用的器材还有：

A．电流表A1（量程0.6A，内阻很小）；
B．电流表A2（量程3A，内阻很小）；
C．电压表（量程3V，内阻很大）；
D．定值电阻（阻值1Ω，额定功率5W）；
E．定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W）；
(1)实验中电流表应选取______，保护电阻应选取______（填器材前面的选项如A、B、C、D、E）
(2)某同学选用器材进行了实验，他调整滑动变阻器共测得了5组电流、电压的数据，如下表。请在图中做出电源的路端电压U随电流I变化的图象（ ）。
电流表读数I/A
1.72
1.35
0.98
0.63
0.34
电压表读数U/V
0.16
0.57
0.95
1.35
1.65

(3)结合图象求出蓄电池的电动势为______V，内阻为_____Ω。（结果保留二位有效数字）
12．（12分）自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ______，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带______。
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）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
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）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、B
【解析】A．E＝是定义式，场强大小由电场本身决定，与试探电荷的受力无关，选项A错误；
B．E＝是决定式，点电荷产生的电场场强大小与形成电场的点电荷的电荷量成正比，选项B正确；
C．场强的叠加遵循平行四边形定则，合场强大于等于两个分场强之差，小于等于两个分场强之和，不一定大于分场强，选项C错误；
D．电场线是人为想象出来用来模拟静电场的曲线，并不表示粒子运动的轨迹，选项D错误。
故选B。
2、B
【解析】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，根据牛顿第二定律比较两个线圈的加速度大小
【详解】两个圆形线圈，电流同向，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引．因为线圈1对线圈2的力和线圈2对线圈1的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等．故B正确，ACD错误．故选B
【点睛】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥
3、C
【解析】A．依据弹力与摩擦力产生原理可知，它们都是接触力，故A正确；
BC．弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势。可见，有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力，故B正确，C错误；
D．同一接触面上的弹力与接触面垂直，而摩擦力与接触面平行，则它们一定相互垂直。故D正确。
本题选错误的，故选C。
【点睛】解决本题关键掌握弹力和摩擦力的产生条件，以及它们的方向。知道有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力。
4、A
【解析】AB．设框架运动时间为t时，通过的位移为x=vt，则连入电路的导体的长度为

则回路的总电阻为

则电流与t的关系式为

式中各量均一定，则I为一定值，故A正确，B错误；
CD．运动x时的功率为

则P与x成正比，故CD错误。
故选A。
5、A
【解析】将A、B做为一个整体，则一起冲上斜面时，受重力及斜面的支持力，合力沿斜面向下，然后再用隔离体法，单独对B进行受力分析可知，B受摩擦力一定沿水平方向上，且一定水平向左，竖直方向上重力大于支持力这样才能使合力沿斜面向下了，故A正确，BCD错误
6、A
【解析】根据电流的定义式，Q=It，则1C=1A•s，故A正确，BCD错误
故选：A

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、AC
【解析】带电粒子在加速电场中运动，由动能定理有，得粒子进入磁场时的速率为，A正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有，解得，所以周期，粒子在磁场中运动的时间，B错误C正确；若容器A中的粒子有初速度，则根据动能定理，得粒子进入磁场时的速率，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有，解得，若容器A中的粒子有初速度，则粒子打在照相底片上的不同的位置，D错误
8、AB
【解析】根据法拉第电磁感应定律求出线圈中感应电动势，结合楞次定律判断感应电流的方向
【详解】A、C项：甲图中线圈的磁通量最大，没有任何一条边切割磁感线，所以此时电动势为零，甲图中线圈转过900，磁通量减小，由楞次定律可知，电流方向为，线圈从900到1800过程中磁通量增大，由楞次定律可知，电流方向为，故A正确，C错误；
B、D项：乙图中线圈中的磁通量最小为零，此时感应电动势最大为，乙图中线圈转过900，磁通量增大，由楞次定律可知，电流方向为，线圈从900到1800过程中磁通量减小，由楞次定律可知，电流方向为：，故B正确，D错误
故选AB
【点睛】注意在法拉第电磁感应定律中，S为有效面积，并理解磁通量变化率与磁通量变化的不同
9、AB
【解析】当通入如图所示的电流时，发现小磁针偏转，说明电流周围存在磁场，即小磁针感知到了电流的磁场，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，把小磁针移走，磁场仍然客观存在。
故选AB。
10、AC
【解析】A：当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长缩短，安培力方向向上，则左手定则，导体中电流的方向为b→a．故A项正确
B：通电后，导体棒的有效长度 ，受到的安培力，据受力分析解得，每根弹簧的弹力大小为0.05N．故B项错误
C：据解得．故C项正确
D：若导体中不通电流解得：，弹簧伸长0.01m．故D项错误

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.B ②.D ③. ④.2.0 （1.9-2.1均给分） ⑤.0.087 （0.082-0.120均给分）
【解析】(1)[1]若电流表量程选3A，为了便于读数（应使指针半偏及以上），电流需在1.5A以上。这样，电路总阻应在：
；
以下，变化范围太小，不利于滑动变阻器操作，所以电流表量程应选B；
[2]若定值电阻取10Ω，则电路中电流最大不超过：
，
电流值不到电流表小量程的，不利于精确读数，故定值电阻只能取D。
(2)[3]纵坐标不从0开始，可提高图线精度。描点出5个点后，应该用一条直线来“拟合”坐标系中描出的点。

(3)[4]由图线与纵坐标的交点可知：
E=2.025V；
根据要求故E取为2.0V，
[5]内阻为
。
12、 (1).正电 (2).负电
【解析】[1][2]．自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电。

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) (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
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、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