廣西河池市2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

廣西河池市2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、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。考試結(jié)束后，請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、霍爾元件是磁傳感器，是實(shí)際生活中的重要元件之一。如圖所示為長度一定的霍爾元件，在該元件中通有方向從E到F的恒定電流I，現(xiàn)在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其中元件中的載流子為帶負(fù)電的電荷。則下列說法正確的是（）A.該元件能把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為磁學(xué)量B.左表面的電勢高于右表面C.如果用該元件測赤道處的磁場，應(yīng)保持平面呈水平狀態(tài)D.如果在霍爾元件中的電流大小不變，則左右表面的電勢差與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比2、如圖所示，在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間，存在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場．一束帶電粒子（不計(jì)重力）沿著直線通過兩板間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則這些粒子一定具有相同的（）A.質(zhì)量 B.初速度C.電荷量 D.比荷3、如圖所示，吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置，某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)吊床兩端繩中的拉力為F1，吊床對人的作用力為F2，則（）A.坐著比躺著時(shí)F1大 B.坐著比躺著時(shí)F1小C.坐著比躺著時(shí)F2大 D.坐著比躺著時(shí)F2小4、某交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈共有50匝，在磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過線圈的磁通量隨時(shí)間變化如圖所示，則下述正確的是（）①產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢按正弦規(guī)律變化②交變電動(dòng)勢的最大值為2000πV③交變電動(dòng)勢的頻率為100Hz④在1s內(nèi)，電流方向改變100次A.只有①正確 B.只有②③正確C.只有②④正確 D.只有③正確5、關(guān)于電流,下列各種說法中正確的是(

)A.電流的定義式I=q/t,適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流B.由I=nqsv可知,金屬導(dǎo)體中自由電荷的運(yùn)動(dòng)速率越大,電流一定越大C.電荷定向移動(dòng)的方向就是電流的方向D.因?yàn)殡娏饔蟹较?所以電流是矢量6、根據(jù)電荷守恒定律，使兩個(gè)相同的金屬球A、B分別帶+5q和-q的電荷，把它們接觸后分開，則A帶電量為（）A.-4q B.+2qC.+4q D.-2q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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、變壓器線圈中的電流越大，所用的導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)越粗.如圖所示，是降壓變壓器，假設(shè)它只有一個(gè)原線圈和一個(gè)副線圈，匝數(shù)分別為和.下列說法中不正確的是（）A.，原線圈比副線圈的導(dǎo)線粗B.，原線圈比副線圈的導(dǎo)線細(xì)C.，原線圈比副線圈的導(dǎo)線粗D.，原線圈比副線圈的導(dǎo)線細(xì)8、如圖所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導(dǎo)軌不計(jì)電阻，但表面粗糙，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻R，質(zhì)量為m的金屬棒ab(電阻也不計(jì))放在導(dǎo)軌上，并不導(dǎo)軌垂直，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，用水平恒力F把a(bǔ)b棒從靜止起向右拉動(dòng)的過程中（）A.恒力F做的功等于電路產(chǎn)生的電能B.克服安培力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能C.恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動(dòng)能之和9、在X射線管中，由陰極發(fā)射的電子（不計(jì)初速度）被加速后打到陽極，會(huì)產(chǎn)生包括X光在內(nèi)的各種能量的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動(dòng)能。已知陽極與陰極之間的電勢差U、普朗克常數(shù)h、電子電量e和光速c，則可知該X射線管發(fā)出的X光的（）A.最短波長為 B.最長波長為C.最小頻率為 D.最大頻率為10、下列說法中正確的是（）A.電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強(qiáng)度為零B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.把一個(gè)試探電荷放在電場中的某點(diǎn)，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場的強(qiáng)弱D.把一小段通電導(dǎo)線放在磁場中某處，它所受到的磁場力與該段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強(qiáng)弱三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室備有下列器材供選擇:A．待測小燈泡“3.0V、1.5W”B．電流表(量程3A,內(nèi)阻約為1)C．電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為5)D．電壓表(量程3.0V,內(nèi)阻約為10k)E.電壓表(量程15.0V,內(nèi)阻約為50k)F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為100,額定電流50mA)G.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10,額定電流1.0A)H.電源(電動(dòng)勢為4.0V,內(nèi)阻不計(jì))I.電鍵及導(dǎo)線等(1)為了使實(shí)驗(yàn)完成的更好,電流表應(yīng)選用__________;電壓表應(yīng)選用__________;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________(只需填器材前面的字母即可)(2)請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖______(3)某同學(xué)在一次測量時(shí),電流表、電壓表的示數(shù)如圖1所示則電壓值為__________V,電流值為__________A,由圖2可知,小燈泡的電阻隨著電壓的增大而__________(增大、減小、不變).12．（12分）用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系．兩個(gè)變速輪塔通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)鋼球所受向心力的比值．如圖是探究過程中某次實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置的狀態(tài)（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時(shí)，要保持_____相同A．ω和rB．ω和mC．m和rD．m和F（2）圖中所示，兩個(gè)鋼球質(zhì)量和半徑相等，則是在研究向心力的大小F與______的關(guān)系A(chǔ)．質(zhì)量mB．半徑rC．角速度ω（3）若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1:9，與皮帶連接的兩個(gè)變速輪塔的半徑之比為______A．1:3B．3:1C．1:9D．9:1.四、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明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(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，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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L15．（12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(dòng)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．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、D【解析】A．霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，故A錯(cuò)誤；B．由于元件中的載流子為帶負(fù)電的電荷，則負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向由F到E，由左手定則可知負(fù)B．電荷向左表面偏轉(zhuǎn)，則右表面的電勢高，故B錯(cuò)誤；C．如果用該元件測赤道處的磁場，由于地磁場與水平面平行，因此如果霍爾元件的平面保持水平，則無電壓產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)得由電流微觀定義式（n是單位體積內(nèi)的導(dǎo)電粒子數(shù)，q是單個(gè)導(dǎo)電粒子所帶的電荷量，S是導(dǎo)體的橫截面積，v是導(dǎo)電粒子運(yùn)動(dòng)的速度）整理得聯(lián)立解得可知保持電流不變，則左右表面的電勢差與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，故D正確。故選D。2、B【解析】一束帶電粒子（不計(jì)重力）沿著直線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知粒子受電場力和洛倫茲力平衡，有：，因?yàn)榕c是確定的，所以，知粒子的速度相同，所以B正確的，A，C，D錯(cuò)誤．故選B【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道速度選擇器選擇粒子，通過平衡知，選擇的粒子與粒子的電量、電性無關(guān)3、A【解析】AB．兩根繩子拉力合力與重力大小相等，方向相反，坐著與躺著時(shí)相比，兩根繩子的夾角較大，當(dāng)合力一定時(shí)，夾角越小，分力越小，說明坐著比躺著時(shí)F1大，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．吊床對人的作用力為F2，大小與重力相等，方向豎直向上，坐著與躺著時(shí)F2等大，故CD都錯(cuò)誤。選擇A。4、C【解析】交變電流產(chǎn)生過程中，線圈在中性面上時(shí)，穿過線圈的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢最小，線圈與中性面垂直時(shí)，通過的磁通量最小，電動(dòng)勢為大；結(jié)合Φ-t圖象分析答題【詳解】①t=0時(shí)刻磁通量為0，則此時(shí)線圈與B平行，則交變電流按余弦規(guī)律變化，則①錯(cuò)誤；②Em=NBSω=NBS?=50×0.4×=2000π(V)，則②正確；③由圖知周期為T=0.02，則f=1/T=50Hz，則③錯(cuò)誤；④一個(gè)周期電流方向改變2次，則1s內(nèi)改變100次，則④錯(cuò)誤，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C5、A【解析】A、電流的定義式I=q/t采用的是比值定義法，具有比值定義法的共性是普遍適用，適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流；故A正確.B、由I=nqsv可知，電流的大小跟導(dǎo)體的材料(決定n)，導(dǎo)體的橫截面積(s)和電荷定向移動(dòng)的速率(v)共同決定；故B錯(cuò)誤.C、物理學(xué)中把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向，負(fù)電荷定向移動(dòng)的反方向是電流的方向；故C錯(cuò)誤.D、電流有大小和方向，但方向是指沿著電荷運(yùn)動(dòng)的直線上，不同于矢量的方向；故電流是標(biāo)量；故D錯(cuò)誤.故選A.6、B【解析】根據(jù)兩個(gè)相同的帶點(diǎn)金屬球接觸再分開后帶電的原則是先中和再平分可知：接觸分開后A的帶電量為：，故選項(xiàng)B正確二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】由于是降壓變壓器，所以原線圈匝數(shù)要比副線圈匝數(shù)多，即，故C、D錯(cuò)誤；輸入功率等于輸出功率，所以副線圈中的電流大于原線圈中的電流，則較粗導(dǎo)線的線圈應(yīng)該作為副線圈，故A錯(cuò)誤，B正確.本題選不正確的，故選A、C、D.8、BD【解析】導(dǎo)體棒在恒力作用下沿粗糙導(dǎo)軌做切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，出現(xiàn)感應(yīng)電流，棒又受到安培力．因此棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)功能關(guān)系進(jìn)行判斷【詳解】AB．由功能關(guān)系可得，克服安培力做功等于電路中產(chǎn)生的電能，即：Wf=W電故A錯(cuò)誤，B正確CD．定理可得：恒力、安培力與摩擦力的合力做的功等于棒獲得的動(dòng)能，即：WF-Wf-W安=Ek則恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能和棒獲得的動(dòng)能之和WF-Wf=W電+Ek故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD【點(diǎn)睛】由功能關(guān)系可知：合力做功等于物體動(dòng)能的變化，而安培力做功等于電路中消耗的電能，摩擦力做功則產(chǎn)生內(nèi)能9、AD【解析】AB．根據(jù)光子的能量知光子的能量越大，光的波長越短，而能量最大的光子的能量為該X射線管發(fā)出的X光的最短波長為則故A正確，B錯(cuò)誤；CD．光子的能量越大，光子的頻率越大，則X光的最大頻率故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10、AC【解析】AB．電荷在電場中一定受到電場力的作用，故電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強(qiáng)度為零，A正確；B．通電導(dǎo)線在磁場中不一定受到磁場力的作用，當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行時(shí)，導(dǎo)線所受磁場力總為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，B錯(cuò)誤；CD．對于電場強(qiáng)度，它等于試探電荷受到的電場力與所帶電荷量的比值；對于磁感應(yīng)強(qiáng)度，它等于垂直磁場方向放置的通電導(dǎo)線所受的磁場力與該段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。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，不要求寫出演算過程。11、①.（1）C②.D③.G④.（2）如圖；⑤.（3）1.80V，⑥.0.33A；⑦.增大；【解析】（1）根據(jù)燈泡額定電壓選擇電壓表，根據(jù)燈泡額定電流選擇電流表，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器（2）根據(jù)題意確定滑動(dòng)變阻器的接法，根據(jù)燈泡與電表內(nèi)阻的關(guān)系確定電流表的接法，然后連接實(shí)物電路圖（3）根據(jù)電表指針示數(shù)，求出此時(shí)燈泡的電壓和電流．I-U圖像斜率的倒數(shù)等于電阻，由此可判斷小燈泡的電阻隨著電壓的變化規(guī)律；【詳解】（1）燈泡額定電壓為3V，電壓表應(yīng)選D，燈泡額定電流為I=1.5/3=0.5A，電流表應(yīng)選C，為方便實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)選滑動(dòng)變阻器G（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為：R=3/0.5=6Ω，電流表內(nèi)阻約為5Ω，電壓表內(nèi)阻約為10kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)物電路圖如圖所示（3）電流表、電壓表的示數(shù)如圖所示，則電壓值為1.80V，電流值為0.33A，I-U圖像斜率的倒數(shù)等于電阻，則由圖2可知，小燈泡的電阻隨著電壓的增大而增大；【點(diǎn)睛】滑動(dòng)變阻器的分壓限流接法，安培表內(nèi)外接法，儀器的選擇是電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的重點(diǎn)，同時(shí)要學(xué)會(huì)根據(jù)圖線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理12、①.A②.C③.B【解析】（1）[1]．在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時(shí)，需先控制某些量不變，研究另外兩個(gè)物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法．故選A（2）[2]．兩個(gè)鋼球質(zhì)量和半徑相等，則是在研究向心力的大小F與角速度的關(guān)系，故選C（3）[3]．根據(jù)F=mω2r，兩球的向心力之比為1：9