2023年安徽省桐城中学高二上物理期末联考模拟试题含解析.doc

2023年安徽省桐城中学高二上物理期末联考模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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，竖直平面内有一水平向左的匀强电场，在电场中从A点由静止释放一带电液滴，该带电液滴沿直线由A点运动到B点，下列说法正确的是( )

A.液滴带正电 B.液滴的电势能增加
C.液滴的机械能增加 D.液滴的机械能减少
2、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，场强方向平行正方形ABCD所在平面．已知A、B、C三点的电势分别为φA=9V，φB=3V，φC=-3V，则

A.D点的电势φD=3V，场强方向平行AB方向
B.D点的电势φD=3V，场强方向平行AC方向
C.D点的电势φD=6V，场强方向平行BC方向
D.D点的电势φD=6V，场强方向平行BD方向
3、三个速度大小不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入，当它们从下边缘飞出时对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动的时间之比为 ( )

A.3∶2∶1
B.1∶2∶3
C.1∶1∶1
D 1∶∶
4、如图所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，其中一部分处于方向垂直导轨所在平面并且有上下水平边界的匀强磁场中．一根金属杆MN保持水平并沿导轨滑下(导轨电阻不计)，当金属杆MN进入磁场区后，其运动的速度随时间变化的图线不可能的是 (　　)

A. B.
C. D.
5、下列说法正确的是（ ）
A.磁通量发生变化时，磁感应强度也一定发生变化
B.穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零；
C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D.根据阻碍的含义，感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反；
6、在平面直角坐标系里面有一圆形匀强磁场区域，其边界过坐标原点O和坐标点a（0，L）一电子质量为m，电量为e从a点沿x轴正向以v0速度射入磁场，并从x轴上的b点沿与x轴正方向成60°离开磁场，下列说法正确的是（　　）

A.该区域内磁感应强度的方向垂直纸面向外
B.电子在磁场中运动时间为
C.电子做圆周运动的圆心坐标为
D.磁场区域的圆心坐标为
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、汽车的点火装置的核心是一个变压器，该变压器的原线圈与12V的蓄电池相连，副线圈连接到火花塞的两端，当开关由闭合变为断开时，副线圈中产生10KV以上的电压，火花塞中产生火花，从而点燃油气实现汽车点火。某同学设计了甲、乙两个装置，下列说法中正确的是（）

A.甲装置能实现点火
B.该点火装置能使火花塞的两端产生持续高压
C.变压器的原线圈用细导线绕制，而副线圈要用粗导线绕制
D.该点火装置中变压器为升压变压器
8、宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为，两星到某一共同圆心的距离分别为和，那么，这双星系统中两颗恒星的质量关系正确的是( )
A.这两颗恒星的质量必定相等
B.这两颗恒星的质量之和为
C.这两颗恒星的质量之比为
D.其中必有一颗恒星的质量为
9、如图所示，已知电源的电动势为12V、内阻为0.5Ω，定值电阻R=1.5Ω，电动机M的内阻为1Ω，开关闭合后，电流表的示数为2A。不计电流表的内阻，则（　　）

A.电动机两端的电压为8V
B.电动机的输出功率为16W
C.电动机的发热功率为4W
D.电动机的效率为25%
10、 “测量金属的电阻率”实验中，关于误差的下列说法中正确的是( )
A.电流表采用外接法，将会使ρ测<ρ真
B.电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分压的减小而引起测量误差
C.由ρ=可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差
D.由ρ=可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量
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）某实验小组为了完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验室备有下列器材：
A．小灯泡（3.0 V，1.5 W）
B．电流表A1（量程0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω）
C．电流表A2（量程0～3 A，内阻约为01 Ω）
D．电压表V（量程0～3 V，内阻约为10 kΩ）
E．滑动变阻器R1（阻值范围0～l kΩ，允许最大电流300 mA）
F．滑动变阻器R2（阻值范围0～20 Ω，允许最大电流1 A）
G．直流电源E（电动势4 V，内阻不计）
H．开关S，导线若干

请回答下列问题：
(1)某同学画出了大部分实验电路如图(a)，请将其补充完整________；
(2)按你补充完整的实验电路进行实验，电流表最好选用_______；滑动变阻器最好选用_________．（填上述实验器材前的字母序号）
(3)实验小组得到小灯泡的伏安特性曲线如图（b）所示，但由于实验小组绘图的同学粗心忘记标注坐标轴了．如果请你给它标上坐标轴，你会在纵轴上标注_____、横轴上标注_____．（选填“I”或“U”）
12．（12分）某同学在做测量金属丝电阻率实验时，用游标卡尺测得金属丝长度为___________cm,用螺旋测微器测量金属丝直径为________mm.　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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、C
【解析】A．由题可知，带电液滴只受重力和电场力作用，两个力都是恒力，其合力沿方向，则电场力必定水平向右，与电场强度方向相反，故液滴带负电，故A错误；
B．由到过程中，电场力做正功，液滴的电势能减小，故B错误；
CD．根据除重力以外的力做功，导致机械能变化，由于电场力做正功，可知液滴的机械能增加，故C正确，D错误；
故选C。
2、B
【解析】CD.匀强电场中，由公式U=Ed知沿着任意方向每前进相同的距离，电势差都相等，故连接AC，AC连线的中点为E，则E点的电势为；连接BE，如图所示：

则BE为一条等势线，D点在BE连线上，所以D点电势;故C项，D项均错误.
AB.过A点作出垂直于BE的有向线段，由高电势点A直线BE，如图中红线所示，即为电场线，那么场强方向平行AC方向；故A错误，B正确.
3、A
【解析】由粒子在磁场中运动的周期的公式为T＝，可知带电粒子的运动周期T都相等。由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，三种速度的粒子的偏转角分别为90°、60°、30°，由t＝T，可以判断它们在磁场中运动的时间之比为90°∶60°∶30°＝3∶2∶1，故A符合题意，BCD不符合题意。
4、B
解析】当金属杆MN进入磁场区后，切割磁感线产生感应电流，受到向上的安培力．金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力与重力相等，做匀速直线运动，速度不变，所以A图象是可能的，故A错误．金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力小于重力，做加速运动，随着速度的增大，感应电动势和感应电流增大，金属杆所受的安培力增大，合外力减小，加速度减小，v-t图象的斜率应逐渐减小，故B图象不可能，C图象是可能的，故B正确，C错误．金属杆MN进入磁场区时，若所受的安培力大于重力，做减速运动，随着速度的减小，金属杆所受的安培力减小，合外力减小，加速度减小，v-t图象的斜率减小，D图象是可能的，故D错误．故选B
5、C

【解析】根据ϕ=BS可知，磁通量发生变化时，磁感应强度不一定发生变化，选项A错误；穿过线圈的磁通量为零，但是磁通量的变化率不一定为零，即感应电动势不一定为零，选项B错误；穿过线圈的磁通量变化越快，则磁通量的变化率越大，感应电动势越大，选项C正确．根据阻碍的含义，当磁通量增加时，感应电流的磁场和回路中原磁场的方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场和回路中原磁场的方向相同，选项D错误；故选C.
6、D
【解析】A、粒子运动轨迹如图所示，故磁场方向垂直纸面向里，故A错误；

B、电子运动的圆心角为60°，则由几何关系可知，，则电子做圆周运动的圆心坐标为，则粒子在磁场中飞行时间为：，故BC错误；
D、由题意和上图的几何关系可得，过a、O、b三点的圆的圆心在ab连线的中点，所以：
x轴坐标
y轴坐标为
所以O1点坐标为（，），故D正确
【点睛】本题考查带电电粒子在磁场中的运动规律，该类题目根据题意正确画出粒子运动的轨迹，找出R与L之间的关系，再根据几何关系分析求解即可

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．变压器是改变交流电的电压的设备，由图可知，当甲图中的开关接通与断开的瞬间，左侧的电流发生变化，变化的电流引起左侧的线圈内磁通量的变化，进而引起右侧的线圈内磁通量的变化，则在右侧的线圈内产生瞬间的感应电动势，该电动势以高压的形式瞬间对外输出，即可使火花塞点火，但该点火装置不能使火花塞的两端产生持续高压，图乙中，右侧没有电流，所以右侧的开关的接通与断开不能引起电流的变化，所以图乙不能使火花塞点火，故A正确，B错误；
CD．由于火花塞需要的电压为10kV，但是电源的电压为12V，所以必须要经过升压变压器才可以得到高的电压，所以变压器左边线圈匝数远少于右边线圈的匝数，导致右边电压被提高，所以变压器的副线圈匝数远大于原线圈匝数，根据变流比可知，原线圈的电流大，为了避免产生较大的焦耳热，则原线圈用电阻小的粗导线副线圈用电阻大的细导线，故C错误，D正确；
故选AD。
8、BCD
【解析】设两颗恒星的质量分别为m1，m2，由万有引力提供向心力得，对m1：
①
对m2：
②
由①得

由②得

所以
③
由①/②得
④
联立④③得

故选BCD。
9、AC
【解析】A．电动机两端电压为：
V
A正确；
BC．电动机的发热功率为：
W
电动机的输出功率为：
W
B错误，C正确；
D．电动机的效率为：

D错误。
故选AC。
10、ACD
【解析】A．电流表采用外接法，将会使电阻的测量值偏小，则电阻率的测量值偏小，即ρ测<ρ真，A正确；
B．电流表采用外接法，由于电压表的并联引起了电阻丝分流的减小而引起测量误差，B错误；
C．由ρ＝可知，I、d、U、l中每一个物理量的测量都会引起ρ的测量误差，C正确；
D．由ρ＝，因式子中的d是平方关系，可知对实验结果准确性影响最大的是直径d的测量，D正确。
故选ACD。
分卷II

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)如图： ②.(2)B ③.F ④.(3)U ⑤.I
【解析】（1）器材选取的原则需安全精确，根据灯泡的额定电压和额定电流选择电流表、电压表的量程．灯泡电压能从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法；
（2）通过灯泡电阻的大小分析其是大电阻还是小电阻，确定电流表的内外接．根据电路图连接实物图；
（3）灯泡的电阻随（电压）温度的升高而增大，所以U-I图线是一条曲线
【详解】（1）小灯泡为小电阻，故使用电流表外接法，所以补充完整的电路图如下：

（2）根据小灯泡额定电压为3V，额定功率为1.5W可知，灯泡正常工作时，可流过的最大电流为0.5A，故选量程为0～0.6 A最佳，能准确测量，故选B；由于本实验采用滑动变阻器的分压式接法，故选阻值偏小的滑动变阻器调节更灵敏和方便，即滑动变阻器最好选用F；
（3）由于小灯泡的电阻率会随着电压（温度）的升高而逐渐变大，从而导致小灯泡的电阻变大，故该伏安特性曲线的纵轴应标注U，横轴标注电流I；
故本题的答案为：(1)图见解析 (2)B ； F (3)U；I
【点睛】解决本题的关键掌握器材选择的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，电流表内外接的区别
12、 ①.114cm ②.0.398（左右）mm
【解析】游标卡尺测得金属丝长度为:1.1cm+0.1mm×4=1.14cm；用螺旋测微器测量金属丝直径为：0.01mm+39.8=0.398mm

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