云南省金平县第一中学2023年物理高二上期末统考模拟试题含解析.doc

云南省金平县第一中学2023年物理高二上期末统考模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（　　）

A.该元件能把电学量转化为磁学量
B.左表面的电势高于右表面
C.如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D.如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
2、如图，A、B是两个完全相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈下面说法正确的是

A.闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常亮度
B.闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮
C.闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮
D.断开开关S时，B灯立即熄灭而A灯慢慢熄灭
3、人站在高处的平台上，水平抛出一个质量为的物体，物体落地时的速度为，以地面为重力势能的零点，不计空气阻力，则有（）
A.人对小球做的功是
B.人对小球做的功是
C.小球落地时的机械能是
D.小球落地时的机械能是
4、面积为0.5m2的线圈放在磁感应强度为2×10-2 T的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面的夹角是，那么穿过这个线圈的磁通量为（）
A.1.0Wb B.0.5×10-1 Wb
C.0.5×10-2 Wb D.1.0×10-2 Wb
5、一匀强电场的方向竖直向下，时刻，一重力不计的带正电粒子以一定初速度水平射入该电场中，时刻该带电粒子的动能为Ek，则Ek–t 关系图象可表示为（　　）
A
B.
C.
D.
6、如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g．若以地面为参考平面，下列说法正确的是：（　　）

A.足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh
B.足球在最高点位置2时，机械能mgh
C.如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少
D.足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、现有18g水、18g水蒸汽和32g氧气，在它们的温度都是100℃时，下列说法正确的是（　　）
A.它们的分子数目相同，分子的平均速率相同
B.它们的分子数目相同，分子的平均动能相同
C.它们的分子数目相同，水蒸气的内能比水大
D.它们的分子数目不相同，分子的平均动能相同
8、如图，在xOy坐标平面内有方向平行于坐标平面的匀强电场，abcd是平面内直角梯形的四个顶点，坐标如图所示，已知a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V，下列说法正确的是

A.坐标原点O的电势为4V
B.d点的电势为5V
C.c、O两点的电势差等于b、a两点的电势差
D.匀强电场方向沿cb方向
9、某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是

A.点场强大于 点场强
B.点电势高于 点电势
C.若将一试电荷由 点释放，它将沿电场线运动到点
D.若在点再固定一点电荷 ，将一试探电荷由 移至的过程中，电势能减小
10、如图所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若

A.金属环向左侧直导线靠近，穿过环的磁通量增加
B.金属环向右侧直导线靠近，穿过环的磁通量减小
C.金属环向上运动，环上无感应电流
D.金属环向下运动，环上的感应电流方向为顺时针方向
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组．可供选择的实验器材如下：
A．电流表，量程0～0.6 A～3 A
B．电流表，量程0～100 μA～100 mA
C．电压表，量程0～3 V～15 V
D．滑动变阻器，0～1 000 Ω，0.1 A
E．滑动变阻器，0～20 Ω，2 A
F．电键一个，导线若干
(1)为了尽量得到较好效果，电流表应选____________________，量程应选____________________，电压表量程应选____________________，滑动变阻器应选________________
(2)如图有甲、乙两个可供选择的电路，应选____________电路进行实验．实验中误差是由于__________表的读数比实验值偏____________(选填“大”或“小”)

12．（12分）为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：
A.被测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）
B.灵敏电流表G（满偏电流3.0mA，内阻10Ω）
C.电流表A（量程0~0.60A，内阻0.10Ω）
D.滑动变阻器R1（0~20Ω，10A）
E.滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）
F.定值电阻R3=990Ω
G.电键和导线若干
(1)为了能较为准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_____。
(2)请在下图矩形框中画出实验电路图___。
(3)右图为某同学根据正确的电路图作出的I1—I2图线（I1为灵敏电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E =_____V，内电阻r =____Ω。

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小
14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8

（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度
15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、D
【解析】A．霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，故A错误；
B．由于元件中的载流子为带负电的电荷，则负电荷的运动方向由F到E，由左手定则可知负B．电荷向左表面偏转，则右表面的电势高，故B错误；
C．如果用该元件测赤道处的磁场，由于地磁场与水平面平行，因此如果霍尔元件的平面保持水平，则无电压产生，故C错误；
D．根据

得

由电流微观定义式

（n是单位体积内的导电粒子数，q是单个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度）
整理得

联立解得

可知保持电流不变，则左右表面的电势差与磁感应强度成正比，故D正确。
故选D。
2、C
【解析】A、B、C、开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的自感阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮,最后和B灯一样亮.故AB错误,C正确; 
D、断开开关K的瞬间,线圈与两灯一起构成一个自感回路,过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,两灯逐渐同时熄灭,故D错误.
故选C
点睛：开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两支路的两端,B灯立即发光.因为线圈的阻碍,A灯后发光,因为线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐变亮.最后一样亮
3、A
【解析】A B.根据动能定理得

解得人对小球做的功为

选项A正确，B错误；
C D.以地面为重力势能的零点，小球落地时的机械能为此时小球的动能，即为，选项CD错误；
故选A。
第II卷非选择题
4、C
【解析】在匀强磁场中，当线圈与磁场方向成角，则穿过线圈的磁通量

故选C。
5、D
【解析】带电粒子垂直进入电场后做类平抛运动，在沿电场方向上，向下做初速度为零的匀加速直线运动，故沿电场方向上的速度为：
，
故t秒时粒子的动能为
，
则说明Ek–t关系图象为一条抛物线，时间为零时，粒子动能不为零，故D正确ABC错误。
故选D。
6、D
【解析】A．足球由1运动到2的过程中，高度增加，重力做负功，应用-mgh表示，故A错误；
B．足球在最高点位置2时，重力势能为mgh，动能不等于零，则机械能大于mgh，选项B错误；
C．分析重力势能的变化，只要找出高度的变化即可，与选不选参考平面没有关系，故C错误；
D．足球由2运动到3的过程中，足球的高度越来越低，重力做正功，重力势能减少，2、3两位置的高度差是h，所以重力势能减少了mgh，故D正确。
故选D。
【点睛】重力做功与路径无关，与零势能面的选取无关，只与物体的始末位置有关。重力做正功，重力势能减少；重力做负功（或表述为克服重力做功），重力势能增加。但要注意，重力势能的大小与零势能面的选取有关。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BC
【解析】水和水蒸汽分子量相同，摩尔质量相同，相同质量的水和水蒸汽分子数相同，则分子数为
个个
32g的氧气分子数为
个个
故有

温度是分子热运动平均动能的标志，温度相等，则分子热运动的平均动能相同，由于氧分子的质量大，故氧分子的平均速率小；内能包括分子势能和分子热运动的动能，故三者的内能不相同，100℃时，18g的水变为水蒸汽要吸热，故水蒸汽的内能比水大，故B，C正确，A、D错误。
故选BC。
8、AC
【解析】A.根据U=Ed可得，匀强电场中相互平行的直线上，电势差与长度成正比，则

代入数据得：

故A正确；
B.根据A选项的分析，有：

代入数据得：

故B错误；
C.根据A选项的分析，c、o两点的电势差等于b、a两点的电势差，故C正确；
D.b、d两点电势相等，b、d两点连线为等势线，根据电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势知，匀强电场方向沿ba方向故D错误。
故选：AC
9、BD
【解析】电场线的密的地方场强大，b点电场线密，所以b点场强大，故A错误．沿着电场线方向电势降低，a点电势高于b点电势，故B正确．若将一试探电荷+q由a点静止释放，将沿着在a点的场强方向运动，运动轨迹不是电场线，故C错误．若在d点再固定一点电荷－Q，将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，原来的电场力和点电荷－Q对试探电荷＋q做功均为正，故电势能减小，选项D正确；故选BD
考点：电场线；电场力的功和电势能
10、AC
【解析】由题中“一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内”可知，本题考查闭合线圈磁通量变化以及感应电流方向，根据楞次定律和通电导线磁场分布规律可分析本题
【详解】AB、根据通电导线磁场分布规律可知，在两根通电导线中间，及分布垂直纸面向外的磁场也分布垂直纸面向里的磁场，并且在中间位置，磁通量为零，因此金属环无论向左向右移动，磁通量均增加，故A正确B错误；
CD、因为金属环内磁通量为零，根据对称性，金属环上下移动磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，无感应电流产生，故C正确D错误

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 ①.A　　　 ②.0～06 A ③.0～3 V ④.E ⑤.乙　　 ⑥.电流 ⑦.小
【解析】(1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5 A，故电流表应该选A，其量程应该选；两节干电池串联后的电动势为3.0 V，故电压表量程应该选；滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可，故选择E；
(2)应该选乙电路，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，其分压作用不可忽略，而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多，其分流作用可以忽略，故选择乙电路；实验中电压表的示数是路端电压，电流表的示数比干路中的电流略小，所以实验中的误差是由于电流表的读数比实际值偏小所造成的
12、 ①.D ②. ③.1.47V ④.0.740.78
【解析】(1)[1]为方便实验操作，滑动变阻器应选阻值较小D。
(2)[2]伏安法测电源电动势与内阻，需要电压表，现在没有电压表，可以用G与R3串联组成电压表测电压，电流表测电路电流，电路图如图所示。

(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律可得：E=U+Ir，U=E-Ir，则
I1（R3+RG)=E-I2r

由图像可知，电源电动势
E=I1（R3+RG)=1.47×10-3×（990+10）V=1.47V
电源内阻

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得