2023年云南省彝良县一中高二物理第一学期期末调研模拟试题含解析.doc

2023年云南省彝良县一中高二物理第一学期期末调研模拟试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为（ ）

A.0 B.0.5B
C.B D.2 B
2、如图所示，匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点，已知A、B、C、F点的电势分别为-1 V、1 V、2 V、3 V，则H点的电势为( )

A.-1 V
B.1V
C.2V
D.3V
3、一小段长为L的导线，通过电流为I，垂直放在磁场中某处受力F，则该处磁感应强度的大小为．下列说法正确的是
A.B随着I的减小而增大 B.B随着L的减小而增大
C.B随着F的增大而增大 D.B跟F、I、L的变化无关
4、如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L=0.1m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B=10T，质量m=0.1kg，电阻为R=2Ω的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下滑过程中，始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取，当下落h=0.8m时，开关S闭合，若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图像是图中的

A. B.
C. D.
5、如图所示，电源的电动势为E、内电阻为和为定值电阻，为滑动变阻器，理想电表．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是

A.电压表和电流表示数都减小
B.电压表和电流表示数都增大
C.电压表示数减小，电流表示数增大
D.电压表示数不变，电流表示数增大
6、如图，竖直平面内有一正方形，一个质量为m电荷量为q的带正电小球在A点以一定初速度沿AB方向抛出，小球恰好过C点．若在竖直平面内加一个竖直方向的匀强电场，仍将小球在A点沿AB方向抛出，当其初速度减小为原来的一半时，恰好也能通过C点，则电场强度的大小和方向分别是(重力加速度为g，空气阻力不计)

A.，竖直向下
B.，竖直向上
C.，竖直向下
D.，竖直向上
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,虚线圆是某静电场中的等势面,它们的电势分别为、、,一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知( )

A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功,电势能增加
B.粒子从M到N的过程中,电场力做负功,电势能增加
C.粒子从K到L的过程中,电势能增加,动能减少
D.粒子从M到N的过程中,动能减少,电势能增加
8、如图所示，在光滑水平桌面上放置一条形磁铁，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环。不计空气阻力，则以下判断中正确的是（）

A.若释放圆环，环下落过程中无感应电流产生
B.若释放圆环，环下落过程中机械能将减小
C.若给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动
D.若给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势
9、如图所示，粒子源S能在图示纸面内的360°范围内发射速率相同、质量为m、电量为+q的同种粒子（重力不计），MN是足够大的竖直挡板，S到挡板的距离为L，挡板左侧充满垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，则下列说法正确的是（　　）

A.S发射的粒子速率至少为，才能有粒子到达挡板
B.若S发射的粒子速率为，则挡板能被粒子击中部分的长度为2L
C.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是
D.若S发射的粒子速率为，粒子到达挡板的最短时间是
10、如图所示，两条粗糙平行导轨间的距离是0.5m，导轨与2Ω的电阻连接，水平固定放置在桌面上，导轨一部分位于有理想边界的磁场中，磁场垂直导轨平面向下．质量为0.2kg的金属杆垂直放置于导轨上，与导轨接触良好，导轨以及金属杆的电阻可忽略不计．在t0＝0时刻，给金属杆施加一个水平向左的恒定拉力F，金属杆由静止开始运动，在t1＝10s时，以速度v1＝4m/s进入匀强磁场，且恰好做匀速运动，在t2＝15s时刻，撤去拉力F，与此同时磁感应强度开始逐渐减小，金属杆中不再有感应电流，金属杆匀减速运动到t3＝20s时停止，下面说法正确的是（　　）

A拉力F＝0.08N
B.t1～t2时间内磁感应强度0.4T
C.回路磁通量的最大值为4Wb
D.t2～t3时间内磁感应强度随时间均匀减小
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）甲图是某同学测电源电动势和内阻实验电路，通过改变滑动变阻器，得到多组电表的实验数据：

(1)电压表读数U与电源的电动势E、电源的内阻r、电流表读数I、电阻R0之间的关系式U=______________________。
(2)已知电路中电阻R0=2 Ω，根据实验数据用作图法在坐标系内作出U-I图线如图乙所示，则电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω（均保留两位有效数字）
12．12分）李明同学想要测量某个未知电阻R1,他的手边共有仪器如下:一个电阻箱R、一个滑动变阻器R0、一个灵敏电流计G、一个不计内阻的恒定电源E、开关、导线若干．他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路,但发现由于仪器缺乏无法实现．苦恼之余去寻求物理老师的帮助．老师首先给了他一道习题要求他思考:

(1)如图甲,在a、b之间搭一座“电桥”,调节四个变阻箱R1、R2、R3、R4的阻值,当G表为零时(此时也称为“电桥平衡”),4个电阻之间的关系是_____
(2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验,他按照以下步骤很快就测出了Rx
①按图乙接好电路,调节_____,P为滑动变阻器的滑片,当G表示数为零时,读出此时变阻箱阻值R1;
②将Rx与变阻箱R互换位置,并且控制______不动,再次调节____,直至电桥再次平衡时,读出此时变阻箱阻值R2;
③由以上数据即可得Rx的阻值,其大小为Rx=__
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

15．（12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
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】乙为双绕线圈，两股导线产生的磁场相互抵消，管内磁感应强度为零，故A正确
考点：磁场的叠加
名师点睛：本题比较简单，考查了通电螺线管周围的磁场，弄清两图中电流以及导线的绕法的异同即可正确解答本题
2、C
【解析】在匀强电场中，由公式U=Ed知，沿着任意方向前进相同距离，电势差必定相等．由于GH∥AB，且GH=AB，则有φG-φH=φB-φA；代入数据解得：φH=φG+φA-φB=φG -2V；同理，φB-φC=φF-φG；解得，φG=φF+φC-φB=3V+2V-1V=4V；解得φH=2V，故选C
【点睛】本题关键要明确匀强电场中沿着不与场强垂直方向前进相同距离，电势降落相等，同时要熟悉匀强电场中等势面和电场线的关系，然后结合几何关系分析
3、D
【解析】公式为磁感应强度定义式，不是决定式，磁感应强度由磁场本身及位置决定，与F、I、L无关，D对，故选D。
4、D
【解析】当导体棒自由下落时，由于S的断开，所以电路中无感应电流产生，所以一直做自由落体运动，当S闭合时，此时有一定的速度，受到的安培力为，当时，导体棒开始匀速下滑，此时，所以当S闭合时受到的安培力大于重力，故导体棒做减速运动，由于速度减小，所以安培力在减小，故导体棒做加速度减小的减速运动，当安培力和重力重新平衡时，速度恒定，所以D正确
5、C
【解析】根据题图可知，考查电路的动态分析；根据滑片的移动方向判断出滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由串并联电路特点及欧姆定律分析即可
【详解】由电路图可知，滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总电阻减小，电源电动势不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电流I增大，A1示数增大，路端电压U＝E﹣Ir，则U减小，电压表V示数减小；电阻R1的电压U1＝IR1，则知U1增大，并联部分的电压U并＝U﹣U1减小，所以通过R2电流减小，A2示数增大．故C正确，ABD错误
【点睛】动态电路动态分析题的解题思路与方法：局部→整体→局部
6、B
【解析】当只有重力时，小球作平抛运动，设小球的初速度为v正方形的边长为l，则：，；当存在匀强电场后，小球做类平抛运动，则：，，联立解得：a=g/4；加速度减小，电场力向上，小球带正电，则电场方向竖直向上，由牛顿第二定律得：，即，故B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、AC
【解析】AC．根据等势面的特点可知中心处为一点电荷，粒子带正电，根据轨迹可知中心处点电荷带正电，粒子从K到L过程中，粒子受到的电场力向外，电场力做负功，电势能增加，动能减小，AC正确；
BD．从M到N的过程中，粒子受到的电场力做正功电势能减小，动能增加，BD错误。
故选AC。
8、AC
【解析】AB．圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，不产生感应电流，不受安培力，仅受重力，所以机械能守恒，故A正确，B错误；
C．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，则磁铁向右做减速运动，故C正确；
D．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，圆环产生向右运动的趋势，故D错误。
故选AC。
9、AC
【解析】A.板上的点到S的距离最小为L，要保证有粒子打在板上，粒子做圆周运动的最小半径：
r
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
qvB＝m，
解得粒子最小速度：
v
故A项符合题意.
B.伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
qvB＝m，
由题意可知：v，解得：
r＝L

由几何知识得：
ACL，
当粒子向右水平射出时，刚好能打在档板上如图B点，则：
BC＝r＝L，
被粒子击中的部分长度为：
AB＝AC+BC＝（1）L；
故B项不合题意.
CD.根据B项分析可知粒子做圆周运动的轨道半径：r＝L，
粒子到达挡板的最短距离为L，此时所对圆心角最小，所用时间最短，

由几何关系得：

解得：
θ＝60°
粒子在磁场中做圆周运动的周期：T，粒子在磁场中运动的最短时间：
tTT，
故C项符合题意正确,D项不合题意.
10、BC
【解析】根据金属杆的受力情况，由牛顿第二定律列方程，由加速度定义式求出求出金属杆的加速度，然后求出拉力F；应用安培力公式求出安培力，然后应用平衡条件求出磁感应强度；当穿过回路的磁通量不变时不产生感应电流，据此求出磁感应强度的变化规律
详解】由加速度定义式可知，加速度大小：，，在0﹣10内，金属杆做匀加速直线运动，杆没有进入磁场，由牛顿第二定律得：F﹣μmg＝ma1，由题意可知，15s末撤去拉力，没有感应电流，杆不受安培力作用，杆所受的合外力为滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：μmg＝ma2，代入数据解得：F＝0.24N，故A错误；在t1～t2内，金属杆做匀速直线运动，速度：v＝4m/s，金属杆受到的安培力：，金属杆做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：，代入数据解得：B0＝0.4T，故B正确；15﹣20s内不产生感应电流，穿过回路的磁通量保持不变，金属杆在10﹣15s内的位移：d＝vt＝4×5＝20m，
磁通量最大值：Φ＝B0Ld＝0.4×0.5×20＝4Wb，故C正确；在15s后的金属杆的加速度：a＝a2＝0.8m/s2，金属杆的位移：x＝v1（t﹣15）﹣a（t﹣15）2＝4（t﹣15）﹣0.4（t﹣15）2，磁通量保持不变，则：B0Ld＝BL（d+x解得：，故D错误．所以BC正确，AD错误
【点睛】电磁感应与力学相结合的综合题

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). (2).1.5 (3).1.0
【解析】(1)[1]由于电阻接在电源附近，在干路上，根据闭合电路欧姆定律和电路结构可得：

(2)[2]由图可知，由图象与纵坐标的交点为电源的电动势，电源的电动势为：

图象的斜率为内阻与保护电阻之和，则有：

[3]解得内阻：

12、 ①.； ②.R； ③.P； ④.R； ⑤.
【解析】(1) 由图可知，要使G中电流为零，其两端的电势差为零；则由串并联电路的规律可知，上下两电路中电阻的比值相等；即一定有：，解得：；
(2)①由题意可知，李明采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读出R1，则R1与Rx的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；
②应控制P不动，使两边电阻的比值不变；互换Rx与变阻箱R；再次调节R，使电流计读数为零；则也有比值等于左右两边电阻的比值；
③根据题意有：，解得：

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、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
15、（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