廣西河池市2023-2024學年物理高二第一學期期末考試模擬試題含解析

廣西河池市2023-2024學年物理高二第一學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、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。

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。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。

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、霍爾元件是磁傳感器，是實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

到歹的恒定電流/,現(xiàn)在空間加一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為其中元件中的載流子為帶負電的電荷。

則下列說法正確的是（）

A.該元件能把電學量轉(zhuǎn)化為磁學量

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強度成正比

2、如圖所示，在兩個水平放置的平行金屬板之間，存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場.一束帶電粒子（不計重力）

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)量加B.初速度V

D.比荷且

c.電荷量q

m

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，均處于靜止狀態(tài)。設吊床兩端

繩中的拉力為Fi,吊床對人的作用力為尸2,則（）

A.坐著比躺著時Fi大B.坐著比躺著時Fi小

C.坐著比躺著時Fi大D.坐著比躺著時Fi小

4、某交流發(fā)電機的矩形線圈共有50匝，在磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，通過線圈的磁通量隨時間變化如圖

所示，則下述正確的是（）

①產(chǎn)生的交變電動勢按正弦規(guī)律變化

②交變電動勢的最大值為2000TTV

③交變電動勢的頻率為100Hz

④在Is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、關于電流，下列各種說法中正確的是（）

A.電流的定義式/=招,適用于任何電荷的定向移動形成的電流

B.由/=的的可知，金屬導體中自由電荷的運動速率越大,電流一定越大

C.電荷定向移動的方向就是電流的方向

D.因為電流有方向，所以電流是矢量

6、根據(jù)電荷守恒定律，使兩個相同的金屬球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.-4qB.+2q

C.+4qD.-2q

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、變壓器線圈中的電流越大，所用的導線應當越粗.如圖所示，是降壓變壓器，假設它只有一個原線圈和一個副線圈,

匝數(shù)分別為%和的.下列說法中不正確的是（）

A.原線圈比副線圈的導線粗

B.4>%，原線圈比副線圈的導線細

C.原線圈比副線圈的導線粗

D.原線圈比副線圈的導線細

8、如圖所示，固定在水平絕緣平面上足夠長的金屬導軌不計電阻，但表面粗糙，導軌左端連接一個電阻R,質(zhì)量為根

的金屬棒就（電阻也不計）放在導軌上，并不導軌垂直，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，用水平

恒力尸把成棒從靜止起向右拉動的過程中。

a

R—?F

b

A.恒力歹做的功等于電路產(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.恒力歹和摩擦力的合力做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

D.恒力歹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能之和

9、在X射線管中，由陰極發(fā)射的電子（不計初速度）被加速后打到陽極，會產(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能。已知陽極與陰極之間的電勢差普朗克常數(shù)從電子電量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——

eUeU

C.最小頻率為半D.最大頻率為半

hh

10、下列說法中正確的是（）

A.電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強度為零

B.一小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度一定為零

C.把一個試探電荷放在電場中的某點，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點電場的強弱

D.把一小段通電導線放在磁場中某處，它所受到的磁場力與該段通電導線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的

強弱

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）在“描繪小燈泡伏安特性曲線”的實驗中，實驗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1Q）

C.電流表（量程0.6A,內(nèi)阻約為5Q）

D.電壓表（量程3.0V,內(nèi)阻約為10kQ）

E.電壓表（量程15.0V,內(nèi)阻約為50kQ）

F.滑動變阻器（最大阻值為100Q,額定電流50mA）

G.滑動變阻器（最大阻值為10Q,額定電流1.0A）

H.電源（電動勢為4.0V,內(nèi)阻不計）

L電鍵及導線等

（1）為了使實驗完成的更好,電流表應選用;電壓表應選用;滑動變阻器應選用（只需填

器材前面的字母即可）

（2）請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖______

⑶某同學在一次測量時，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）.

圖1

12.（12分）用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小歹與質(zhì)量機、角速度。和半徑r之間的關系.兩

個變速輪塔通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運動.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，從而露出標尺，標尺

上的紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值.如圖是探究過程中某次實驗時裝置的狀態(tài)

標尺1標尺2

（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量機關系時，要保持相同

A.和rB.to和，〃C.機和rD.機和歹

（2）圖中所示，兩個鋼球質(zhì)量和半徑相等，則是在研究向心力的大小歹與的關系

A.質(zhì)量MZB.半徑rC.角速度@

（3）若圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1:9,與皮帶連接的兩個變速輪塔的半徑之

比為______

A.1:3B.3:1C.1:9D.9:1.

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）A3C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3C部分是半徑

為R的上圓環(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)量帆=0.1kg,帶電

4

量為q=+l（T"c的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達C點的速度大小

(2)小球在C點時，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、匕相距d=0.10m,a、間的電場強度為E=5.0X1()5N/C,b

板下方整個空間存在著磁感應強度大小為3=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為/n=4.8xl0-25kg,電荷

186

量為？=1.6xlOC的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入勻強電場，剛好

從狹縫P處穿過6板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到6板的。處(圖中未畫出).求P、。之間的距離L

xXX85*XXX

15.(12分)如圖，兩根間距為L=0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E=3V、內(nèi)阻r=l。的電源，導軌平面與

水平面間的夾角。=37。.金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m=0.2kg.導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不

計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中.當Ro=l。時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g=10m/s2,尊1137。=0.6,

cos37°=0.8

(1)求磁感應強度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、D

【解析】A.霍爾元件能夠把磁學量轉(zhuǎn)換為電學量，故A錯誤；

B.由于元件中的載流子為帶負電的電荷，則負電荷的運動方向由F到E,由左手定則可知負B.電荷向左表面偏轉(zhuǎn),

則右表面的電勢高，故B錯誤；

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錯誤；

D.根據(jù)

qvB=q-

d

得

U=Bdv

由電流微觀定義式

I=nqSv

（〃是單位體積內(nèi)的導電粒子數(shù)，q是單個導電粒子所帶的電荷量，S是導體的橫截面積，v是導電粒子運動的速度）

整理得

I

V=----

nqS

聯(lián)立解得

nqS

可知保持電流不變，則左右表面的電勢差與磁感應強度成正比，故D正確。

故選D。

2、B

【解析】一束帶電粒子（不計重力）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:

p

qvB=qE,因為B與E是確定的，所以v=萬，知粒子的速度相同，所以B正確的，A,C,D錯誤.故選B

【點睛】解決本題的關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

3、A

【解析】AB.兩根繩子拉力合力與重力大小相等，方向相反，坐著與躺著時相比，兩根繩子的夾角較大，當合力一定

時，夾角越小，分力越小，說明坐著比躺著時尸1大，故A正確，B錯誤；

CD.吊床對人的作用力為尸2,大小與重力相等，方向豎直向上，坐著與躺著時三等大，故CD都錯誤。

選擇Ao

4、C

【解析】交變電流產(chǎn)生過程中，線圈在中性面上時，穿過線圈的磁通量最大，感應電動勢最小，線圈與中性面垂直時,

通過的磁通量最小，電動勢為大；結合①-t圖象分析答題

【詳解】①t=0時刻磁通量為0,則此時線圈與B平行，則交變電流按余弦規(guī)律變化，則①錯誤；

@Em=NBSG)=NBS?—=50x0.4x—=2000TT(V),則②正確；③由圖知周期為T=0.02,貝!)f=l/T=50Hz,則③錯誤；④

一個周期電流方向改變2次，則1s內(nèi)改變100次，則④錯誤，故C正確，ABD錯誤；故選C

5、A

【解析】A、電流的定義式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

動形成的電流；故A正確.

B、由/可知，電流的大小跟導體的材料(決定，D,導體的橫截面積(s)和電荷定向移動的速率⑺共同決定；故B

錯誤.

C、物理學中把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向，負電荷定向移動的反方向是電流的方向；故C錯誤.

D、電流有大小和方向，但方向是指沿著電荷運動的直線上，不同于矢量的方向；故電流是標量；故D錯誤.

故選A.

6、B

【解析】根據(jù)兩個相同的帶點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：

當尹=2分故選項B正確

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、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4＞嗎，故C、D錯誤；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，則較粗導線的線圈應該作為副線圈，故A錯誤，B正確.本題選不正確的，

故選A、C、D.

8、BD

【解析】導體棒在恒力作用下沿粗糙導軌做切割磁感線，產(chǎn)生感應電動勢，出現(xiàn)感應電流，棒又受到安培力.因此棒

做加速度減小的加速運動，最終達到勻速直線運動狀態(tài)，根據(jù)功能關系進行判斷

【詳解】AB.由功能關系可得，克服安培力做功等于電路中產(chǎn)生的電能，即：

Wf=Wt

故A錯誤，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能，即：

WF-Wf-Ws=￡：k

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能之和

WF-Wf=W電+Ek

故C錯誤，D正確；

故選BD

【點睛】由功能關系可知：合力做功等于物體動能的變化，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

E=hv=h—

2

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

E=Ek=eU

該X射線管發(fā)出的X光的最短波長為

h-^—^eU

min

則

1_he

min-jT

eU

故A正確，B錯誤；

CD.光子的能量越大，光子的頻率越大，則X光的最大頻率

/”max=eU

eU

Vmax=~nT

故C錯誤，D正確。

故選ADo

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，則該處的電場強度為零，A正

確；

B.通電導線在磁場中不一定受到磁場力的作用，當導線與磁場方向平行時，導線所受磁場力總為零，但該處的磁感

應強度不為零，B錯誤；

CD.對于電場強度，它等于試探電荷受到的電場力與所帶電荷量的比值；對于磁感應強度，它等于垂直磁場方向放置

的通電導線所受的磁場力與該段通電導線的長度和電流的乘積的比值，C正確，D錯誤。

故選AC。

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。

②.D③.G④.（2）如圖；

⑤.（3）1.80V,@.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，為方便實驗操作應選最大阻值較小的滑

動變阻器

（2）根據(jù)題意確定滑動變阻器的接法，根據(jù)燈泡與電表內(nèi)阻的關系確定電流表的接法，然后連接實物電路圖

（3）根據(jù)電表指針示數(shù)，求出此時燈泡的電壓和電流.LU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,電壓表應選D,燈泡額定電流為I=1.5/3=0.5A,電流表應選C,為方便實驗操作

應選滑動變阻器G

（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；

燈泡正常發(fā)光時的電阻為：R=3/0.5=6Q,電流表內(nèi)阻約為5。，電壓表內(nèi)阻約為10k。，

電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實物電路圖如圖所示

（3）電流表、電壓表的示數(shù)如圖所示，則電壓值為L80V,電流值為0.33A,LU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；

【點睛】滑動變阻器的分壓限流接法，安培表內(nèi)外接法，儀器的選擇是電學實驗考查的重點，同時要學會根據(jù)圖線進

行數(shù)據(jù)處理

12、①.A②.C③.B

【解析】（D[1].在研究向心力的大小F與質(zhì)量機、角速度。和半徑r之間的關系時，需先控制某些量不變，研究另

外兩個物理量的關系，該方法為控制變量法.故選A

(2)[2].兩個鋼球質(zhì)量和半徑相等，則是在研究向心力的大小尸與角速度的關系，故選C

(3)[3].根據(jù)下=配“2/，兩球的向心力之比為1：9,半徑和質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)動的角速度之比為1：3,因為靠皮帶傳

動，變速輪塔的線速度大小相等，根據(jù)片知與皮帶連接的變速輪塔對應的半徑之比為3：1.故選B

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、(1)vc=2m/s(2)3N

【解析】(1)設小球在C點的速度大小是vc,則對于小球由A-