贵州省铜仁市碧江区铜仁一中2023年物理高二上期末质量检测模拟试题含解析.doc

贵州省铜仁市碧江区铜仁一中2023年物理高二上期末质量检测模拟试题
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、如图所示电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，L是自感系数 很大的线圈，其直流电阻忽略不计，R为定值电阻，设灯丝不会烧断。下列判断正确的是（ ）

A.闭合S，a灯亮度保持不变
B.闭合S，b灯立即变亮，然后逐渐变暗
C.断开S，c灯立即熄灭
D.断开S，c灯先变得更亮，然后逐渐熄灭
2、如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为。一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，不计金属杆的电阻，则

A.如果只增大将变小 B.如果只增大将变大
C.如果只减小将变小 D.如果只减小将变大
3、物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的（　）
A.5 N，7 N，8 N B.5 N，2 N，3 N
C.1 N，5 N，10 N D.10 N，10 N，10 N
4、在如图所示的四个图中，标出了匀强磁场的磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确表示三者方向关系的图是（ ）
A. B.
C. D.
5、如图所示，空间内水平线以下存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，一正方形的闭合金属线框从边界的上方一定高度由静止释放，运动过程中线框平面一直在竖直平面内，且．关于线框开始下落后的速度随时间的变化图象，下列图象不可能出现的是（）

A. B.
C. D.
6、如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是 （ ）

A.当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大
B.当小球运动的弧长为圆周长的3/8时，洛伦兹力最小
C.小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大
D.小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小
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、如图所示的U—I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　）

A.R的阻值为1.5Ω
B.电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C.电源的输出功率为1.5W
D.电源内部消耗功率为1.0W
8、国庆期间小明去逛超市，遇促销打折买了一个电吹风，电吹风的使用说明书上给出了如表所示的参数及图示电路图。下列说法正确的是（　　）
电吹风铭牌参数
额定电压
220V 50Hz
额定功率
热风
1000 W
冷风
250 W

A.该电吹风发热电阻R的阻值约为64.5Ω
B.该电吹风电动机M的内阻为193.6Ω
C.当开关S1断开、S2闭合时，电吹风吹冷风
D.当开关S1、S2均闭合时，电动机每秒钟消耗的电能为1000J
9、如图所示，在x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，两带正电且电量相同；质量分别为m1、m2的粒子A和B以相同的速率从O点与x轴正方向成60°角垂直射入磁场，发现粒子A从a点射出磁场，粒子B从b点射出磁场．若另一与A、B带电量相同而质量不同的粒子C以相同速率从O点与x轴正方向成30°角射入x轴上方时，发现它从ab的中点c射出磁场，则下列说法中正确的是(不计所有粒子重力)( )

A.粒子B在磁场中的运动时间比粒子A在磁场中的运动时间长
B.粒子A、B在磁场中的运动时间相同
C.可以求出粒子C的质量
D.粒子C在磁场中做圆周运动的半径一定比粒子B做圆周运动的半径小
10、如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在一正电荷形成的电场中，A、B两点为枕形导体内部两点。导体处于静电平衡时，下列说法正确的是（　　）

A.A、B两点电场强度相等，电势相等
B.A、B两点电场强度不相等，电势相等
C.感应电荷产生的附加电场EA源（电动势 3V，内阻1 Ω）
(1)实验中电压表应选用_____________，电流表应选用_____________，为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用___________（用序号字母表示）
(2)实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的I-U 图象如图所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“减小”或“不变”）
12．（12分）如图所示的电路中，小量程电流表的内阻，满偏电流，，；
（1）当S1和S2均断开时，改装成是_______表，最大量程是______；
（2）当S1和S2均闭合时，改装成的是_表，最大量程是______。

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、D
【解析】AB．闭合S，由于自感线圈中的电流增大，所以自感线圈中产生自感电动势阻碍电流的增大，所以闭合S，b灯慢慢变亮，由于b灯中的电流慢慢增大，所以a灯亮度慢慢增大，故AB错误；
CD．闭合S当电流稳定时，b灯中的电流比c灯中的电流更大，断开S，自感线圈中产生自感电动势，自感线圈相当于电源，与灯b、c和R组成回路，所以断开S，c灯先变得更亮，然后逐渐熄灭，故C错误，D正确。
故选D。
2、C
【解析】金属杆下滑过程中，受重力、导轨的支持力和安培力，开始时重力沿斜面的分力大于安培力，金属杆做加速运动。随着速度的增加，安培力在增大，所以金属杆加速度逐渐减小，当加速度减小到零，速度最大。当加速度为零时，金属杆做匀速运动，速度最大，则有

联立得：

由上式分析得知：
A、如果增大，vm将变大，故A错误；
B、如果B增大，vm将变小，故B错误；
C、如果R减小，vm将变小，故C正确；
D、如果m减小，vm将变小，故D错误。
故选C。
3、C
【解析】三个共点力，当其中一个力的大小大于等于另外两个力之差的绝对值，小于等于另外两个力之和时，三个力的合力可能为零，由此可知选项中只有C选项的三个力的合力不可能为零。
故选C。
4、C
【解析】根据左手定则可得，
A中安培力的方向是垂直向外的，
B中安培力的方向是竖直向下的，
C中安培力的方向是竖直向上的，
D中运动方向和磁场方向平行，不受安培力的作用，
故选C
5、D
【解析】线框进入磁场前做自由落体运动，进入磁场后边开始切割磁感线，产生感应电流开始受到安培力的作用，若线框进入磁场后边所受向上的安培力与线框的重力平衡，线框就做匀速运动，线框完全进入磁场后又做加速运动，A项可能；若线框进入磁场后边所受向上的安培力小于线框重力，线框就做加速运动，而且随着速度增大，安培力增大，加速度减小，所以线框做加速度减小的加速运动，当安培力与线框的重力达到平衡后，线框做匀速运动，B项可能、D项不可能；若线框进入磁场后边所受向上的安培力大于线框的重力，线框就做减速运动，而且随着速度减小，安培力减小，加速度减小，所以线框做加速度减小的减速运动，当安培力与线框的重力达到平衡后，线框做匀速运动，C项可能.
6、D
【解析】球所受的电场力与重力大小相等，二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于等效的重力，所以bc弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最低点”.关于圆心对称的位置就是“最高点”；在“最低点”时速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可.
【详解】A．小球受到水平向左的电场力和竖直向下的重力，二力大小相等，故二力的合力方向于水平方向成45°向左下，如图：

故小球运动到圆弧bc的中点时，速度最大，此时的洛伦兹力最大，即小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最大，故A错误；
B．由A的分析可知，结合对称性可知，当小球运动的弧长为圆周长的时，洛仑兹力最小，故B错误；
C．小球由a到b的过场中，电场力和重力均做正功，重力势能和电势能都减小，故C错误.
D．小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增加；因力的合力方向将于水平方向成45°向左下，当小球运动到圆弧bc的中点时速度最大，所以小球从b点运动到c点过程中，动能先增大，后减小，故D正确。
故选D。
【点睛】该题关键要能够根据受力分析找出做圆周运动等效的最高点和最低点，再根据竖直平面内的圆周运动的知识解题.

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】A.电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻的阻值，R的阻值大小为：
，
故A正确；
B.根据闭合电路欧姆定律得
U=E−Ir，
由图象Ⅰ读出，当I=0时，电源的电动势：
E = U =3V；
内阻等于图线Ⅰ的斜率大小，则
，
故B错误；
C.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出路端电压U=1.5V，电流I=1A，则电源的输出功率为：
P出=UI=1.5×1W=1.5W，
故C正确；
D.内部消耗的功率为：

故D错误。
故选：AC。
8、AC
【解析】A．由表格可知发热电阻的功率

所以该电吹风发热电阻R的阻值

故A正确；
B．电动机正常工作过程为非纯电阻，不能使用公式

计算电动机内阻，故B错误
C．由图可知当开关S1断开、S2闭合时，发热电阻断路，电动机工作，故吹冷风，故C正确；
D．当开关S1、S2均闭合时，电动机正常工作，功率仍然为250W，故电动机每秒钟消耗的电能为

故D错误。
故选AC。
9、AC
【解析】AB．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子的入射速度方向、出射速度方向与边界夹角相等，则知A、B两个粒子速度的偏向角均为120°，轨迹对应的圆心角也为120°．设轨迹的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间，由图知，B粒子的轨迹半径较大，而θ与v相等，所以B粒子在磁场中的运动时间比A粒子在磁场中的运动时间长，故A正确。
C．设C粒子的质量为m3．Oa=L，ab=d。
粒子做匀速圆周运动，轨迹如图：

故质量为m1、m2、m3的粒子轨道半径分别为：

故：
（R1+R2）=2R3
粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：

联立以上几式解得：

故C正确。
D．由上知，C粒子在磁场中作圆周运动的半径可能比B粒子作圆周运动的半径大，故D错误。
故选AC。
10、AD
【解析】AB．枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布。因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，枕形导体左端带负电，右端带正电，达到静电平衡后感应电荷的电场与点电荷的电场叠加，内部电场强度处处为零，整个导体是一个等势体，选项A正确，B错误；
C．A、B两点合场强相等，且都为零，由于点电荷形成的场强A点大于B点，则可知感应电荷产生的附加电场一定是EA>EB，选项C错误；
D．当开关S闭合时，由于导体处在正电荷形成的电场中，故电子将从大地沿导线流向导体，选项D正确。
故选AD。

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.A； ②.D； ③.E； ④.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，为了方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器
（2）根据图示图象应用欧姆定律分析答题
【详解】（1）灯泡额定电压是2V，电压表应选择A，灯泡额定电流，电流表应选择D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；
（2）由图所示图象可知，随电压增大，灯泡电流增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大；
12、 ①.电压表 ②.1V ③.电流表 ④.1A
【解析】(1)[1]当S1和S2均断开时，电流表与R1串联，改装成的是电压表。
[2] 量程为U，则

(2)[3]当S2和S1均闭合时，R2和电流表并联，改装成电流表。
[4] 量程为I，则

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