2023-2024學(xué)年安徽宿州五校物理高二上期末經(jīng)典模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年安徽宿州五校物理高二上期末經(jīng)典模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間靜電力為F，如果它們之間的距離以及每個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量都增加為原來(lái)的2倍，則它們之間的靜電力將變?yōu)樵瓉?lái)的（）A.4倍 B.2倍C.1倍 D.0.5倍2、某空間存在著如圖所示的足夠大的、沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1=0時(shí)刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開(kāi)始做加速度相同的運(yùn)動(dòng)。在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是A.圖乙可以反映A所受洛侖茲力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示洛倫茲力大小B.圖乙可以反映A對(duì)B的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示摩擦力大小C.圖乙可以反映A對(duì)B的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示壓力大小D.圖乙可以反映B對(duì)A的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示摩擦力大小3、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出)．一群相同的帶電粒子以相同速率v0，由P點(diǎn)在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場(chǎng)．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1時(shí)，所有粒子出磁場(chǎng)的區(qū)域占整個(gè)圓周長(zhǎng)的，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為B2時(shí)，這些粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)弧長(zhǎng)最長(zhǎng)的是.則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的比值是(粒子不計(jì)重力)()A. B.C. D.4、下列表述正確的是A.一小段通電直導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)的作用力，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B.在磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與L成反比C.和對(duì)所有的電場(chǎng)均成立D.只對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)成立5、在圖示電路中U=12V，若電壓表的示數(shù)也是12V，這說(shuō)明可能A.電阻R1、R2中有斷路發(fā)生B.燈泡L斷路C.電阻R1、R2中有短路發(fā)生D.燈泡L和電阻R1都發(fā)生了斷路6、如圖所示，a、b和c分別表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為6V、4V和1.5V．一質(zhì)子(H)從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放，僅受電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng)，已知它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面b時(shí)的速率為v，則對(duì)質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)判斷正確的是()A.質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面電勢(shì)能增加4.5eVB.質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面動(dòng)能不變C.質(zhì)子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面c時(shí)的速率為2.25vD.質(zhì)子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面c時(shí)的速率為1.5v二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、1932年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示。這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙。不計(jì)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間和相對(duì)論效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器B.粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器C.加速電場(chǎng)的周期隨粒子速度的增大而減小D.粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能隨D形盒半徑的增大而增大8、如圖所示的正方形區(qū)域存在垂直紙面向里的磁場(chǎng)，兩個(gè)質(zhì)量相等、電荷量相等的異種電荷1、2，以不同速率垂直于磁感線方向從O點(diǎn)垂直ad射入磁場(chǎng)中，O點(diǎn)為ad的中點(diǎn)，兩粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不計(jì)粒子受到的重力。下列關(guān)于兩粒子的運(yùn)動(dòng)速率v、在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t、圓周運(yùn)動(dòng)周期T及角速度ω的關(guān)系正確的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：539、在電場(chǎng)中把的正電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做功，再把這個(gè)電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做功。則下列說(shuō)法正確的是A.、、三點(diǎn)中電勢(shì)最高的是點(diǎn)B.若把的電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為C.之間的電勢(shì)差為D.之間的電勢(shì)差為10、法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示．銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸．圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中．圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過(guò)電阻R的電流，下列說(shuō)法正確的是（）A.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定B.若從上向下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)C.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11．（6分）有一個(gè)100匝的線圈，總電阻為，在內(nèi)垂直穿過(guò)線圈平面的磁通量從增加到則這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)______V，通過(guò)線圈的平均感應(yīng)電流為_(kāi)_____A12．（12分）如圖兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇。圖中實(shí)線表示某時(shí)刻的波峰，虛線表示某時(shí)刻的波谷，圖中所標(biāo)A、B、C、D、E，為介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)，其中E點(diǎn)位于AD連線的中點(diǎn)，則其中處于減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)有________，從此刻起經(jīng)四分之一周期時(shí)刻，E質(zhì)點(diǎn)處于_______（選填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”）四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】由庫(kù)倫定律可得：變化前：F=k；變化后：F′=k=F，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C2、C【解析】A．對(duì)整體分析，運(yùn)用牛頓第二定律得出加速度：，水平方向受到的力不變，則整體的加速度不變。物體由靜止做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度v=at；故洛倫茲力：F=qvB=qBat洛倫茲力大小隨時(shí)間t變化的應(yīng)過(guò)原點(diǎn)，故A錯(cuò)誤。BD．物塊A對(duì)物塊B的摩擦力大小以及B對(duì)A的摩擦力為f=mAa，所以f隨時(shí)間t的變化保持不變，故不可能是摩擦力的變化圖象，故BD錯(cuò)誤。C．A受的支持力：N=mAg+qvB=mAg+qBat符合圖中所示規(guī)律，故C正確；故選C。3、B【解析】如圖所示，所有粒子運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為落在圓O內(nèi)的虛線圓弧，且這些圓弧半徑一樣設(shè)為r．與圓O的交點(diǎn)最遠(yuǎn)處應(yīng)圓弧直徑?jīng)Q定，也就是最遠(yuǎn)交點(diǎn)應(yīng)有，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1時(shí)，所有粒子出磁場(chǎng)的區(qū)域占整個(gè)圓周長(zhǎng)的，其臨界為以紅線為直徑的圓，由幾何知識(shí)得：①，又帶點(diǎn)粒子在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，即②，①②聯(lián)立得：③，運(yùn)動(dòng)弧長(zhǎng)最長(zhǎng)應(yīng)是綠色直徑對(duì)應(yīng)的圓此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，由題意得，解得④，根據(jù)⑤，④⑤聯(lián)立，解得⑥，③⑥聯(lián)立得，B正確【點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，從而得出半徑公式，周期公式，運(yùn)動(dòng)時(shí)間公式，知道粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑和速度有關(guān)，運(yùn)動(dòng)周期和速度無(wú)關(guān)，畫軌跡，定圓心，找半徑，結(jié)合幾何知識(shí)分析解題，4、D【解析】根據(jù)公式，一小段通電直導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B不一定為零，可能是為零，故A錯(cuò)誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度是采用比值法定義的，B大小與F、IL無(wú)關(guān)，B由磁場(chǎng)本身決定，故B錯(cuò)誤；只使用與點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；為勻強(qiáng)電場(chǎng)中得出的場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式，只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，故D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤5、A【解析】A.電壓表示數(shù)為12V，則說(shuō)明電路中發(fā)生了斷路或燈泡L短路故障；如燈泡沒(méi)有短路，電壓表能和電源直接相連，則可知電阻R1、R2中有斷路發(fā)生，故A正確；B.如果L斷路，則電壓表示數(shù)為零，故B錯(cuò)誤；C.如果電阻R1、R2中有短路發(fā)生，電壓表示數(shù)小于12V，故C錯(cuò)誤；D.如果燈泡L和電阻R1都發(fā)生了斷路，則電壓表示數(shù)為零，故D錯(cuò)誤；故選A.6、D【解析】考查電場(chǎng)力做功的計(jì)算以及電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能動(dòng)能的關(guān)系?！驹斀狻緼．由a、b和c電勢(shì)分別為6V、4V和1.5V可知，該點(diǎn)電荷為正點(diǎn)電荷，質(zhì)子帶正電，從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為：有功能關(guān)系可知，電勢(shì)能減少4.5eV，A錯(cuò)誤；B．質(zhì)子從a等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)到c等勢(shì)面電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，B錯(cuò)誤；CD．質(zhì)子從等勢(shì)面a運(yùn)動(dòng)到b等勢(shì)面過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為：又由動(dòng)能定理：聯(lián)立上式，解得質(zhì)子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面c時(shí)的速率為1.5v，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】AB．要加速次數(shù)最多最終能量最大，則被加速帶電粒子只能由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，而從邊緣離開(kāi)加速器，故A錯(cuò)誤，B正確；C．據(jù)回旋加速器的工作原理知，電場(chǎng)的周期等于粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的周期，所以與帶電粒子的速度大小無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．帶電粒子在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，所以所以據(jù)表達(dá)式可知，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能取決于D形盒的半徑，所以最大動(dòng)能為那么粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能隨D形盒半徑的增大而增大，故D正確。故選BD。8、BC【解析】設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為，如圖所示由幾何知識(shí)得，，解得，A．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則故A錯(cuò)誤；C．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期由于、、都相等，兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，故故C正確；B．粒子在磁場(chǎng)中在運(yùn)動(dòng)時(shí)間由于兩粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比故B正確。D．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度由于、、都相等，則故D錯(cuò)誤。故選BC。9、BC【解析】ACD．根據(jù)題意：解得：零電勢(shì)的選取是任意的，題中未指定零電勢(shì)，所以假設(shè)，則，，所以C點(diǎn)電勢(shì)最高，故AD錯(cuò)誤，C正確；B．據(jù)電勢(shì)差與電勢(shì)關(guān)系可得：則將另一電荷由A移到C電場(chǎng)力做功：故B正確。10、AB【解析】A.由電磁感應(yīng)定律得，，故ω一定時(shí)，電流大小恒定，選項(xiàng)A正確；B.由右手定則知圓盤中心為等效電源正極，圓盤邊緣為負(fù)極，電流經(jīng)外電路從a經(jīng)過(guò)R流到b，選項(xiàng)B正確；C.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變時(shí)，等效電源正負(fù)極不變，電流方向不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.電流在R上的熱功率角速度加倍時(shí)功率變成原來(lái)的4倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11、①.40②.4【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．由歐姆定律求出感應(yīng)電流【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律；感應(yīng)電流：【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比，會(huì)運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律解題12、①.B、C②.波谷【解析】[1]．因?yàn)锽、C兩點(diǎn)是峰谷相遇點(diǎn)，是處于減弱區(qū)的質(zhì)點(diǎn)；[2]．E點(diǎn)處于峰峰相遇的A點(diǎn)與谷谷相遇的D點(diǎn)連線的中點(diǎn)，可知此時(shí)刻位于平衡位置，則從此刻起經(jīng)四分之一周期時(shí)刻，E質(zhì)點(diǎn)處于波谷.四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電