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.ECφD
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