2023年陜西省西安市物理高二上期末考試模擬試題含解析

2023年陜西省西安市物理高二上期末考試模擬試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖為甲、乙兩人沿直線跑步的v-t圖像，下列說法正確的是A.t=0時刻甲、乙的速度相同B.t=t1時刻甲、乙的速度相同C.0-t1內(nèi)甲的平均速度比乙的大D.0-2t1內(nèi)甲的平均速度比乙的大2、某實驗小組，在測定電源電勢和內(nèi)阻的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了甲、乙兩干電池的U-I圖象，如圖所示，則以下說法正確的是（）A.E甲E乙，r甲r乙 B.E甲E乙，r甲r乙C.E甲E乙，r甲r乙 D.E甲E乙，r甲r乙3、材料相同的均勻直導(dǎo)線A、B串聯(lián)在電路上時，沿長度方向的電勢隨位置的變化規(guī)律如圖所示。已知導(dǎo)線A長為l0，導(dǎo)線B長為2l0，則A、B兩導(dǎo)線的橫截面積之比是A.1∶2 B.1∶4C.1∶6 D.1∶84、物理學(xué)史上，首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是()A.安培 B.奧斯特C.牛頓 D.法拉第5、如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，R0為滑動變阻器．閉合開關(guān)后，把滑動變阻器的滑片向左滑動，以下說法正確的是（）A.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大B.電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小C.R1消耗的電功率變小D.R2消耗的電功率變大6、在物理學(xué)中，常用比值定義物理量，用來表示研究對象的某種性質(zhì)。下列表達(dá)式屬于比值定義的是（）A. B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．當(dāng)滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2，下列說法中正確的是（）A.小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B.小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1>ΔU28、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差，該電勢差可以反映磁感應(yīng)強度B的強弱，則下列說法中正確的是（）A.若元件的載流子是正離子，則C側(cè)面電勢高于D側(cè)面電勢B.若元件的載流子是自由電子，則D側(cè)面電勢高于C側(cè)面電勢C.在測地球北極上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平D.在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平9、如圖所示，閉合的矩形導(dǎo)體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿著OO′方向觀察，線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動．已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為L1，ad邊的邊長為L2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則當(dāng)線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時（）A.線圈中感應(yīng)電流的方向為abcdaB.線圈中的感應(yīng)電動勢為2nBL2ωC.穿過線圈的磁通量的變化率最大D.線圈ad邊所受安培力的大小為，方向垂直紙面向里10、如圖所示，空間存在一水平方向的勻強電場和勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，電場強度大小為，且電場方向與磁場方向垂直．在電磁場的空間中有一足夠長的固定粗糙絕緣桿，與電場正方向成60o夾角且處于豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m，帶電量為＋q的小球套在絕緣桿上．若給小球一沿桿向下的初速度v0，小球恰好做勻速運動．已知小球電量保持不變，重力加速度為g，則以下說法正確的是（）A.小球的初速度為B.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運動，最后停止C.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運動，最后停止D.若小球的初速度為，則運動中克服摩擦力做功為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測得某小球的直徑如下圖所示，則小球的直徑為d=_______mm（2）用螺旋測微器測金屬導(dǎo)線的直徑，其示數(shù)如下圖所示，該金屬導(dǎo)線的直徑為_____mm12．（12分）如圖所示，在水平桌面上有一個臺秤，臺秤上沿東西方向放置金屬棒ab，金屬棒ab處在沿南北方向的勻強磁場中．現(xiàn)通過測量金屬棒ab在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強度大小并判定其方向（1）在圖中畫線代替導(dǎo)線完成實驗電路圖，要求接通電源后電流由a流向b（2）完成下列主要實驗步驟中的填空：①按圖接線；②保持開關(guān)S斷開，讀出臺秤示數(shù)m0；③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的阻值使電流大小適當(dāng)，此時臺秤仍有讀數(shù)，然后讀出并記錄臺秤示數(shù)m1和____________④用米尺測量_________________（3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強度的大小，可以得到B＝_________（4）判斷磁感應(yīng)強度方向的方法是：若m1＜m0，磁感應(yīng)強度方向垂直金屬棒向_________（填“南”或“北”）四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】由圖可知，t=0時刻甲速度為零、乙的速度為v1，選項A錯誤；t=t1時刻甲、乙的速度相同，選項B正確；0-t1內(nèi)甲的平均速度為，乙的平均速度為v1，則甲的平均速度比乙的小，選項C錯誤；0-2t1內(nèi)甲的平均速度，等于乙的平均速度，選項D錯誤2、C【解析】U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源的電動勢；圖象與橫坐標(biāo)的交點為短路電流，圖象的斜率表示電源的電動勢。由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源的電動勢；故E甲＞E乙，由圖象可知，甲圖象的斜率大于乙的斜率，故甲的內(nèi)阻大于乙的內(nèi)阻；故C正確，ABD錯誤；故選擇：C；3、A【解析】電阻串聯(lián)，電流相等，則：根據(jù)電阻定律：同種材料的電阻，電阻率相同，導(dǎo)線的長度之比：聯(lián)立方程，則導(dǎo)線的橫截面積之比為：A正確，BCD錯誤故選A。4、B【解析】物理學(xué)史上，首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是奧斯特，故選B.5、B【解析】根據(jù)滑片的移動方向判斷出滑動變阻器接入電路的阻值如何變化，然后由串并聯(lián)電路特點、歐姆定律以及功率公式分析答題【詳解】當(dāng)滑動變阻器的滑片向左滑動時，變阻器接入電路的電阻減小，與R2并聯(lián)的電阻減小，外電路總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，則V的示數(shù)減小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的特點，可知，并聯(lián)部分電壓減小，通過R2的電流減小，則A的示數(shù)減小，故A錯誤，B正確；根據(jù)P1＝I2R1可知，總電流增大，R1消耗的電功率變大，故C錯誤；通過R2的電流減小，根據(jù)P2＝I22R2可知R2消耗的電功率變小，故D錯誤．故選B【點睛】本題是一道閉合電路的動態(tài)分析題，要掌握動態(tài)電路動態(tài)分析題的解題思路與方法．也可利用經(jīng)驗結(jié)論進(jìn)行分析：變阻器電阻增大時，所在并聯(lián)電路電壓增大，與之并聯(lián)的另一支路電流增大，電流表讀數(shù)增大6、D【解析】A．公式：不是電流的定義式，I與P及U有關(guān)，不屬于比值定義法，故A錯誤；B．電容器兩端的電勢差U與電荷量Q及電容器電容C有關(guān)，不屬于比值定義法，故B錯誤；C．放入磁場中導(dǎo)體棒的電流與力F和磁感應(yīng)強度B及有效長度L有關(guān)，故不屬于比值定義法，故C錯誤；D．電場強度的定義式：E與F、q無關(guān)，由電場本身決定，屬于比值定義法，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】AB．當(dāng)滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，則變亮．變阻器的電阻減小，并聯(lián)部分的電阻減小，則并聯(lián)部分電壓減小，則L3變暗．總電流增大，而的電流減小，則的電流增大，則變亮，故A錯誤B正確；CD．電壓表的示數(shù)減小，電壓表的示數(shù)增大，由于路端電壓減小，所以，故C錯誤，D正確故選BD。【名師點睛】在分析電路動態(tài)變化時，一般是根據(jù)局部電路變化（滑動變阻器，傳感器電阻）推導(dǎo)整體電路總電阻、總電流的變化，然后根據(jù)閉合回路歐姆定律推導(dǎo)所需電阻的電壓和電流的變化（或者電流表，電壓表示數(shù)變化），也就是從局部→整體→局部8、ABC【解析】AB．若元件的載流子是正離子，正離子定向移動方向和電流方向相同，由左手定則可知，正離子會受到洛倫茲力在C側(cè)面聚集，此時C側(cè)面電勢高于D側(cè)面電勢；若元件的載流子是自由電子，自由電子定向移動方向和電流方向相反，由左手定則可知，自由電子會受到洛倫茲力在C側(cè)面聚集，此時D側(cè)面電勢高于C側(cè)面電勢，故AB正確；C．地球北極上方的地磁場方向豎直向下，所以在測定地球北極上方地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平，故C正確；D．地球赤道上方的地磁場方向水平，所以在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持豎直，故D錯誤。故選ABC9、AC【解析】圖示時刻，ad速度方向向外，bc速度方向向里，根據(jù)右手定則判斷出ad中感應(yīng)電流方向為d→a，bc中電流方向為b→c，線圈中感應(yīng)電流的方向為abcda．故A正確．線圈中的感應(yīng)電動勢為E=nBSω=nBL1L2ω．故B錯誤．圖示時刻ad、bc兩邊垂直切割磁感線，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律分析得知，磁通量的變化率最大．故C正確；線圈ad邊所受安培力的大小為F=nBIL2=nB?L2．故D錯誤．故選AC10、ACD【解析】A.對小球進(jìn)行受力分析如圖，電場力的大小：，由于重力的方向豎直向下．電場力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由幾何關(guān)系可知，重力與電場力的合力與桿的方向垂直，所以重力與電場力的合力不會對小球做功，而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直，所以也不會對小球做功．所以，當(dāng)小球做勻速直線運動時，不可能存在摩擦力，沒有摩擦力，說明小球與桿之間就沒有支持力的作用，則洛倫茲力大小與重力、電場力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg所以．故A正確；B.若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=3mg＞FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向下的支持力，則摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運動；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸減小，摩擦力減小，小球做加速度不斷減小的減速運動，最后當(dāng)速度減小到時，小球開始做勻速直線運動．故B錯誤C.若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=mg＜FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運動；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，小球的加速度增大，所以小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運動，最后停止．故C正確；D.若小球的初速度為，球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運動，最后停止，運動中克服摩擦力做功等于小球的動能，所以．故D錯誤故選ACD.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.②.【解析】游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為，游標(biāo)尺上第3個刻度與主尺刻度對齊，則游標(biāo)尺讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為：；螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為，可動刻度讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為：考點：刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測微器的使用【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀12、①.；②.電流表的示數(shù)I；③.金屬棒的長度l；④.南【解析】(1)用滑動變阻器的限流式接法即可；(2)③金屬框平衡時測量才有意義，讀出電阻箱電阻并用天平稱量細(xì)沙質(zhì)量；④安培力與電流長度有關(guān)，安培力合力等于金屬框架下邊受的安培力；(3)根據(jù)平衡條件分列式即可求解；(4)根據(jù)左手定則判斷即可【詳解】(1)如圖所示(2)③重新處于平衡狀態(tài)；讀出電流表的示數(shù)I；臺秤示數(shù)m1；④金屬棒的長度l(3)根據(jù)平衡條件，有：|m0-m1|g=Bil解得：；(4)判定磁感應(yīng)強度方向的方法是：若m0＞m1，磁感應(yīng)強度方向向南【點睛】