2024屆河南省新鄉(xiāng)七中物理高二上期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

2024屆河南省新鄉(xiāng)七中物理高二上期末綜合測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、如圖所示，直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡的U–I圖線的一部分，用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，燈泡恰好能正常發(fā)光，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.此電源的內(nèi)阻為2/3ΩB.額定狀態(tài)下，小燈泡阻值為1Ω.C.燈泡的額定功率為6WD.小燈泡的U–I曲線說(shuō)明電功率越大，燈絲電阻率越小2、如圖甲所示，一根電阻R＝4Ω的導(dǎo)線繞成半徑d＝2m的圓，在圓內(nèi)部分區(qū)域存在變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，中間S形虛線是兩個(gè)直徑均為d的半圓，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示(磁場(chǎng)垂直于紙面向外為正，電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，關(guān)于圓環(huán)中的感應(yīng)電流—時(shí)間圖象，下列選項(xiàng)中正確的是()A. B.C. D.3、如圖所示,豎直光滑導(dǎo)軌上端接入一定值電阻和是半徑都為的兩圓形磁場(chǎng)區(qū)域,其區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)方向都垂直于導(dǎo)軌平面向外,區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按變化,中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為一質(zhì)量為電阻為長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬桿AB穿過(guò)區(qū)域的圓心垂直地跨放在兩導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,并恰能保持靜止,則A.通過(guò)金屬桿的電流大小為B.整個(gè)電路的熱功率C.定值電阻的阻值為D.通過(guò)金屬桿的電流方向?yàn)閺腁到B4、物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.物體的初速度大小為10m/sB.物體的初速度大小為20m/sC.物體的加速度大小為0.5m/s2D.物體的加速度大小為1.5m/s25、均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)。如圖所示，在半球面上均勻分布著正電荷，總電荷量為，球面半徑為，為通過(guò)半球頂點(diǎn)與球心的軸線，在軸線上有、兩點(diǎn)，。已知點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，靜電力常量為，則點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（）A. B.C. D.6、如圖所示，條形磁鐵豎直放置，一水平圓環(huán)從磁鐵上方位置M向下運(yùn)動(dòng)，到達(dá)磁鐵上端位置N，套在磁鐵上到達(dá)中部P，再到達(dá)磁鐵下端位置Q，后來(lái)到達(dá)下方L。圓環(huán)在M→N→P→Q→L過(guò)程中，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量變化情況是（）A.變大，變小，變大，變小B.變大，變大，變小，變小C.變大，不變，不變，變小D.變小，變小，變大，變大二、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、如圖甲，固定在光滑水平面上的正三角形金屬線框，匝數(shù)n＝20，總電阻R＝2.5Ω，邊長(zhǎng)L＝0.3m，處在兩個(gè)半徑均為r＝的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中．線框頂點(diǎn)與右側(cè)圓心重合，線框底邊中點(diǎn)與左側(cè)圓心重合．磁感應(yīng)強(qiáng)度B1垂直水平面向上，大小不變；B2垂直水平面向下，大小隨時(shí)間變化．B1、B2的值如圖乙所示，則()A.通過(guò)線框的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较駼.t＝0時(shí)刻穿過(guò)線框的磁通量為0.1WbC.在0.6s內(nèi)通過(guò)線框中的電荷量約為0.13CD.經(jīng)過(guò)0.6s線框中產(chǎn)生的熱量約為0.07J8、如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標(biāo)有“6V，12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻。若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說(shuō)法中正確的是()A.電路的電流為2AB.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12WC.電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0WD.整個(gè)電路消耗的電功率為22W9、許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)是A.庫(kù)侖最早引入了電場(chǎng)概念，并提出用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)B.丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特首先發(fā)現(xiàn)電流可以使周?chē)男〈裴槹l(fā)生偏轉(zhuǎn)C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)D.安培發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系10、如圖，速度選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，兩者相互垂直，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過(guò)速度選擇器后從狹縫P進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后打在平板S的D1、D2，不計(jì)粒子重力，則()A.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B.通過(guò)狹縫P的帶電粒子速度為v=B/EC.打在D1、D2處的粒子在磁場(chǎng)B、中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一定相同D.帶電粒子打在平板S上的位置越靠近P，粒子的比荷越大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）一臺(tái)小型掃地機(jī)器人的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為12V，額定電流為5A，線圈電阻為0.2Ω，將它接在直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為_(kāi)____，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為_(kāi)___12．（12分）小寧同學(xué)用如圖所示的器材研究感應(yīng)電流的方向（1）在給出的實(shí)物圖中，用筆線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路_______（2）將線圈插入線圈中，閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針右偏，則保持開(kāi)關(guān)閉合，以下操作中也能使電流計(jì)右偏的是_________A.插入鐵芯FB.拔出線圈C.使變阻器阻值R變大D.使變阻器阻值R變小四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)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(huà)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??；（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】根據(jù)電源U-I圖可得：U＝4?0.5I，又有U=E-Ir，所以，電源電動(dòng)勢(shì)E=4V，內(nèi)阻r=0.5Ω，故A錯(cuò)誤；電源和小燈泡組成閉合電路時(shí)，燈泡兩端電壓為路端電壓，故兩曲線交點(diǎn)即為燈泡的電壓、電流；又有燈泡恰好能正常發(fā)光，故燈泡的額定電壓U=3V，額定電流I=2A，所以，額定功率為：P=UI=6W，阻值為：R＝U/I＝1.5Ω，故C正確，B錯(cuò)誤；由圖可得：電功率越大時(shí)，U-I曲線越陡，那么電阻越大，故電阻率越大，故D錯(cuò)誤；故選C2、C【解析】0～1s，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E1===4πV感應(yīng)電流大小為：I1=E1/R=4π/4=πA由楞次定律知，感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，為?fù)方向，故C正確，ABD錯(cuò)誤故選C點(diǎn)睛：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出各個(gè)時(shí)間段的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，再求出感應(yīng)電流大小，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向3、B【解析】A、對(duì)金屬桿，根據(jù)平衡方程得：mg＝B2I?2a，解得：I，故A錯(cuò)誤；B、整個(gè)電路中產(chǎn)生的熱功率為：P＝EI．故B正確；C、由法拉第電磁感應(yīng)定律，則有：回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E?πa2＝kπa2；且閉合電路歐姆定律有：I，又I，解得：Rr．故C錯(cuò)誤；D、區(qū)域C1中磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度隨時(shí)間按B1＝b+kt（k＞0）變化，可知磁感強(qiáng)度均勻增大，穿過(guò)整個(gè)回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通過(guò)金屬桿的電流方向?yàn)閺腂到A．故D錯(cuò)誤4、B【解析】根據(jù)圖像可知，本題考查了速度時(shí)間圖像的理解和應(yīng)用，根據(jù)速度時(shí)間圖線能直接讀出物體的初速度，圖線的斜率表示加速度，由幾何知識(shí)求加速度【詳解】AB、由題圖可知，物體的初速度是20m/s，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、由a得：am/s2＝﹣2m/s2，加速度大小為2m/s2，故CD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是要知道速度時(shí)間圖線的物理意義，明確圖線斜率表示加速度，要注意加速度的單位5、A【解析】若將帶電量為2q的球面放在O處，均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場(chǎng)。則在M、N點(diǎn)所產(chǎn)生的電場(chǎng)為由題知當(dāng)半球面如圖所示點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，則點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為故選A。6、B【解析】圓環(huán)從M到N過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)增多，則磁通量變大；由N到中部P的過(guò)程，線圈包含了所有的內(nèi)部磁感線及部分外部磁感線，內(nèi)外磁感線相互抵消；因越到中間外部磁感線越少；故本過(guò)程磁通量變大；而P→Q的過(guò)程是N到中部P的過(guò)程的相反過(guò)程，磁通量變小；Q→L的過(guò)程中遠(yuǎn)離磁鐵，磁通量變??；ACD錯(cuò)誤；B正確。故選B。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、ACD【解析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；根據(jù)磁通量Φ=BS求解，S是有效面積；由求解電荷量；由Q=I2Rt求解熱量【詳解】A．由磁感應(yīng)強(qiáng)度B1垂直水平面向外，大小不變；B2垂直水平面向里，大小隨時(shí)間增大，故線框總的磁通量減小，由楞次定律可得，線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍蔄正確；B．t=0時(shí)刻穿過(guò)線框的磁通量為：Φ=B1××πr2-B2××πr2=1×0.5×3.14×0.12-2××3.14×0.12Wb=0.005Wb，故B錯(cuò)誤；C．在t=0.6s內(nèi)通過(guò)線框中的電量，故C正確；D．由Q=I2Rt=（）2×△t≈0.07J，故D正確故選ACD8、AC【解析】A．因燈泡正常發(fā)光，則電路的電流為故A正確；BC．電動(dòng)機(jī)的熱功率則電動(dòng)機(jī)的輸出功率故B錯(cuò)誤，C正確；D．整個(gè)電路消耗的功率故D錯(cuò)誤。故選AC。9、BC【解析】A．法拉第最早引入了電場(chǎng)概念，并提出用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特首先發(fā)現(xiàn)電流可以使周?chē)男〈裴槹l(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B正確；C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)，選項(xiàng)C正確；D．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選BC.10、CD【解析】粒子經(jīng)過(guò)速度選擇器時(shí)所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向判斷電荷的電性．根據(jù)平衡求出粒子經(jīng)過(guò)速度選擇器的速度．通過(guò)帶電粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，根據(jù)半徑的大小判斷粒子比荷的大小【詳解】A．帶電粒子在磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，知該粒子帶正電，而速度選擇器中正電荷受到電場(chǎng)力向上，因些磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，故A錯(cuò)誤：B．粒子經(jīng)過(guò)速度選擇器時(shí)所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，有：qE=qvB．則v=E/B，故B錯(cuò)誤；C．打在DlD2處的粒子，在磁場(chǎng)B'中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于t=T/2，，則，與帶電粒子的比荷有關(guān)，故C正確；D．經(jīng)過(guò)速度選擇器進(jìn)入磁場(chǎng)B'的粒子速度相等，根據(jù)知，粒子打在平板S上的位置越靠近P，則半徑越小，粒子的比荷越大，故D正確；故選CD【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，明確洛倫茲力充當(dāng)向心力的正確應(yīng)用是解題的關(guān)鍵三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.60W②.55W【解析】電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為，內(nèi)阻消耗的功率為，則轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為【點(diǎn)睛】對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)算公式是不一樣的12、①.圖見(jiàn)解析②.AD【解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行實(shí)物圖連接即可；（2）根據(jù)題意確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與磁通量變化的關(guān)系，然后根據(jù)磁通量的變化判斷即可；【詳解】（1）將線圈和電流計(jì)串聯(lián)形成一個(gè)回路，將電鍵、滑動(dòng)變阻器、電源、線圈串聯(lián)而成另一個(gè)回路即可，實(shí)物圖如下所示：（2）當(dāng)線圈插入線圈中，閉合開(kāi)關(guān)S瞬間，穿過(guò)線圈的磁通量增強(qiáng)，從而使電流計(jì)指針右偏，當(dāng)插入鐵芯F或使變阻器阻值R變小導(dǎo)致電流增大都能使線圈的磁通量增強(qiáng)，從而使電流計(jì)指針右偏，故選項(xiàng)AD正確，BC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題考查感應(yīng)電流的條件、根據(jù)題意判斷出穿過(guò)副線圈磁通