2023-2024學(xué)年山西大學(xué)附中物理高二上期末綜合測試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖為學(xué)校配電房向各個教室的供電示意圖,T為理想變壓器,、為監(jiān)控室供電端的電壓表和電流表,、為監(jiān)控校內(nèi)變壓器輸出端的電壓表和電流表,、為教室的負(fù)載電阻,、為教室內(nèi)的監(jiān)控電壓表和電流表,配電房和教室之間有相當(dāng)長的一段距離,進(jìn)入配電室的交流電電壓U可認(rèn)為是不變的,并且各電表均為理想電表,則當(dāng)開關(guān)S閉合時,以下說法正確的是()A.電流表、和的示數(shù)都變大B.電流表中只有的示數(shù)變大C.電壓表中只有的示數(shù)變小D.電壓表和的示數(shù)都變小2、電容器是一種常用的電子元件．對電容器認(rèn)識正確的是（）A.電容器的電容表示其儲存電荷的能力B.電容器兩電極正對面積越大，電容越小C.電容器兩電極的距離越遠(yuǎn)，電容越大D.電容的常用單位有μF和pF，1μF=103pF3、如圖所示，空間中存在沿x軸靜電場，以無窮遠(yuǎn)處為電勢的零點(diǎn)，其電勢φ沿x軸的分布如圖所示，x1、x2、x3、x4是x軸上的四個點(diǎn)，質(zhì)量為m、電量為+q的帶正電的粒子(不計重力)，以初速度v0從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入電場，在粒子沿x軸運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是A.粒子在x2點(diǎn)的速度為零B.從x1到x3點(diǎn)的過程中，粒子的電勢能先減小后增大C.若粒子能到達(dá)x4處，則v0的大小至少應(yīng)為D.若v0＝，則粒子在運(yùn)動過程中的最大動能為3qφ04、關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，下列說法中正確的是()A.由定義式B=可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F成正比，與IL成反比B.一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零處，它所受的磁場力一定為零C.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零D.磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與通電導(dǎo)線在該處所受磁場力的方向相同5、如圖所示的電路中，A1和A2是兩個相同的燈泡，線圈L自感系數(shù)足夠大，電阻可以忽略不計．下列說法中正確的是（）A.合上開關(guān)S時，A1和A2同時亮B.斷開開關(guān)S時，A1和A2都要過一會兒才熄滅C.斷開開關(guān)S時，A2閃亮一下再熄滅D.斷開開關(guān)S時，流過A2的電流方向向右6、如圖所示，電動機(jī)M與電阻R串聯(lián)后兩端接在電壓恒為U的電源上，電動機(jī)M的線圈電阻r與電阻R阻值相等，電動機(jī)正常工作，下列判斷正確的是A.流過電動機(jī)的電流小于流過電阻R的電流B.電動機(jī)兩端電壓小于電阻R兩端電壓C.電動機(jī)的發(fā)熱功率等于電阻R的發(fā)熱功率D.電動機(jī)的總功率等于電阻的功率二、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、如圖所示為回旋加速器的示意圖．兩個靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，一質(zhì)子從加速器的A處開始加速．已知D型盒的半徑為R，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f，質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q．下列說法正確的是（）A.質(zhì)子從磁場中獲得能量B.質(zhì)子的最大動能與高頻交變電源的電壓U有關(guān)，且隨電壓U增大而增加C.質(zhì)子的最大速度不超過2πRfD.質(zhì)子的最大動能為8、說起車飛起來，小明記起課本上的一幅圖（如圖所示），說是可以把地球看作一座巨大的拱形橋，若汽車速度足夠大，就可以飛離地面而成為人造地球衛(wèi)星。小明知道地球自轉(zhuǎn)周期為T=24h，赤道上的重力加速度g1=9.780m/s2，兩極處的重力加速度為g2=9.832m/s2，萬有引力常量為G=6.67×10-11N·m2/kg2，但他忘記了地球半徑的具體數(shù)值，則小明利用上述數(shù)據(jù)，進(jìn)行了如下推理，你認(rèn)為正確的是（）A.可以計算出地球的半徑B.可以計算出地球的質(zhì)量C.設(shè)地球半徑為R，則汽車相對地心的速度至少為才能飛離地面D.為了使汽車更容易飛離地面，汽車應(yīng)該在低緯度地區(qū)自西向東加速運(yùn)動9、如圖所示，空間存在一水平向左的勻強(qiáng)電場和一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場強(qiáng)度大小為E=，電場方向和磁場方向相互垂直．在此電磁場正交的空間中有一足夠長的固定粗糙絕緣桿，與電場正方向成60°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(yùn)動，且小球電量保持不變，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球的初速度為v0=B.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩鄿p小的減速運(yùn)動，最后勻速C.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮募铀龠\(yùn)動，最后勻速D.若小球的初速度為，則運(yùn)動中克服摩擦力做功為10、如圖所示，由同一種金屬條制成的矩形線框abcd固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中，ad＝bc＝L，ab＝dc＝3L，ad、ab、dc邊的橫截面積均為bc邊的兩倍，ad邊的電阻為R。在t＝0時刻，一接入電路電阻2R的導(dǎo)體棒PQ在水平拉力作用下從ad處由靜止開始沿ab、dc向bc邊以加速度a0勻加速滑動，滑動過程中PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從ad處向bc滑動的過程中，線框消耗的電功率最大的時刻為（）A. B.C. D.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）某實驗小組欲測定一電源的電動勢和內(nèi)電阻，已知待測電源的電動勢約為4V。實驗室提供了下列器材：A．定值電阻R0=2ΩB．直流電流表（量程0～1A，內(nèi)阻不能忽略）C．電壓表（量程0～5V內(nèi)阻較大）D．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）E．滑動變阻器（阻值范圍0～200Ω、額定電流1A）F．電鍵及導(dǎo)線若干(1)實驗時滑動變阻器應(yīng)選用__________；（填“D”或“E”）(2)某同學(xué)將選定的器材進(jìn)行了部分實物圖連接，請你以筆畫線做導(dǎo)線完成剩余部分的電路連接；（）(3)按正確操作完成實驗，根據(jù)實驗記錄，將測量數(shù)據(jù)描點(diǎn)做出擬合圖線如圖所示，由圖象可得該電源的電動勢是_______V，內(nèi)電阻是_____Ω；（計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）(4)本次實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是_________________________。12．（12分）在測定電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，實驗室提供了合適的的實驗器材(1)甲同學(xué)按電路圖a進(jìn)行測量實驗，其中R2為保護(hù)電阻，則①請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖b中完成電路的連接______；②根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖c所示，可得電源的電動勢E=___________V，內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)乙同學(xué)誤將測量電路連接成如圖d所示，其他操作正確，根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖e所示，可得電源的電動勢E=___________V，內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)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(qiáng)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(qiáng)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）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）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，軌道受到的壓力大小

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、C【解析】抓住原線圈的輸入電壓不變，結(jié)合輸出端總電阻的變化得出輸電線上電流的變化，從而得出電壓損失的變化，根據(jù)輸出電壓不變，得出用戶端電壓的變化，從而得知通過負(fù)載電阻電流的變化．抓住輸電線上電流的變化，根據(jù)原副線圈電流比等于匝數(shù)之反比求出原線圈中電流的變化【詳解】當(dāng)開關(guān)閉合后，副線圈的總電阻變小，由于升壓變壓器的輸入電壓不變，則輸出電壓不變，即U2不變，可知輸電線中的電流增大，即A2增大，則輸電線上損失的電壓增大，可知用戶端得到的電壓減小，即U3減小，所以通過R1的電流減小，即A3減小，副線圈中電流決定原線圈中的電流，根據(jù)知，原線圈中的電流I1增大，所以A1示數(shù)增大.故C正確，A、B、D錯誤.故選C.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道輸入電壓決定輸出電壓，輸出電流決定輸入電流，輸出功率決定輸入功率2、A【解析】A．電容器的電容表示其儲存電荷的能力，選項A正確；BC．根據(jù)，電容器兩電極正對面積越大，電容越大；電容器兩電極的距離越遠(yuǎn)，電容越小，選項BC錯誤；D．電容的常用單位有μF和pF；1μF=106pF，選項D錯誤；故選A。3、C【解析】根據(jù)粒子在電場中只受電場力作用，則電勢能和動能之和守恒，從而分析選項AD；正電荷在高電勢點(diǎn)電勢能較大，分析粒子電勢能的變化；若粒子能運(yùn)動到x1處，初速度v0最小，根據(jù)動能定理求解最小初速度；若v0為，當(dāng)帶電粒子運(yùn)動到x3處時，電場力做正功最大，粒子的速度最大，根據(jù)動能定理求解最大速度【詳解】帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)到x2電勢能的變化為零，電場力的功為零，可知粒子在x2點(diǎn)的速度仍為v0，選項A錯誤；從x1到x3點(diǎn)的過程中，電勢一直降低，可知帶正電的粒子的電勢能一直減小，選項B錯誤；x1處的電勢最大，正粒子的電勢能最大，動能最小，若粒子能運(yùn)動恰好運(yùn)動到x1處，就能運(yùn)動到x4處．若粒子能運(yùn)動恰好運(yùn)動到x1處，初速度v0最小，根據(jù)動能定理得-qφ0=0-mv02，得．所以若小球能運(yùn)動到x4處，則初速度v0至少為．故C正確．當(dāng)帶電粒子運(yùn)動到x3處時，電場力做正功最大，粒子的速度最大，根據(jù)動能定理得qφ0=Ek-mv02，得最大動能為2qφ0．故D錯誤．故選C【點(diǎn)睛】本題一要抓住Φ-x圖象的斜率等于電場強(qiáng)度，分析電場力變化情況，由電勢與電勢能的變化，判斷電勢能的變化．根據(jù)電場力做功情況，分析粒子運(yùn)動到什么位置速度最大，由動能定理求解最大速度4、B【解析】A．磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式為，當(dāng)電流I增大時，其安培力F也隨之增大，而其比值是不變的，故磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、IL均無關(guān)，選項A錯誤；B．一小段通電直導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的地方，根據(jù)F=BIL，當(dāng)B=0時，F(xiàn)=0，故它所受到的磁場力一定為零，選項B正確；C．一小段通電直導(dǎo)線在某處不受磁場力作用，也可能是導(dǎo)線與磁場方向平行，故不能說明則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零，選項C錯誤；D．磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，與通電導(dǎo)線在該處所受磁場力的方向相互垂直，并不是相同的，選項D錯誤5、B【解析】當(dāng)電鍵S閉合時，通過線圈L的電流增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的方向和作用，分析哪個燈先亮．?dāng)嚅_瞬間也可以按照同樣的思路分析.【詳解】當(dāng)開關(guān)S閉合時，燈A2立即發(fā)光，通過線圈L的電流增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與原來電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流只能逐漸增大，燈A1逐漸亮起來，所以燈A2比燈A1先亮；由于線圈直流電阻忽略不計，當(dāng)電流逐漸穩(wěn)定時，線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，兩燈電流相等，亮度相同，故A錯誤；穩(wěn)定后當(dāng)開關(guān)S斷開后，由于自感，線圈中的電流只能慢慢減小，其相當(dāng)于電源，線圈L、燈A2與燈A1構(gòu)成閉合回路放電，兩燈都過一會兒熄滅，由于兩燈泡完全相同，線圈的電阻又不計，則燈A2不會出現(xiàn)閃亮一下，且流過燈A2的電流方向向左，故B正確，CD錯誤．所以B正確，ACD錯誤【點(diǎn)睛】對于自感現(xiàn)象，是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行理解.6、C【解析】電動機(jī)M與電阻R串聯(lián)，電流相等，根據(jù)焦耳定律分析放出的熱量關(guān)系．R是純電阻電路，電動機(jī)是非純電阻電路，根據(jù)歐姆定律分析R的電壓與電流的關(guān)系，判斷電動機(jī)兩端電壓的關(guān)系．根據(jù)能量守恒定律分析消耗的功率關(guān)系【詳解】A項：電動機(jī)M與電阻R串聯(lián)，電流相等，故A錯誤；B項：設(shè)電動機(jī)M線圈電阻與電阻R的電阻均為R，電路中電流為I，根據(jù)歐姆定律得：電阻兩端的電壓UR=IR，電動機(jī)是非純電阻電路，其電壓UM＞IR，則有UM＞UR，所以電阻兩端電壓小于電動機(jī)兩端電壓，故B錯誤；C項：電阻相等，根據(jù)P=I2R可知，電動機(jī)的發(fā)熱功率等于電阻的發(fā)熱功率，故C正確；D項：電動機(jī)消耗的功率PM=UMI，電阻消耗的功率PR=URI，UM＞UR，則PM＞UR，即電動機(jī)消耗的功率大于電阻消耗的功率，故D錯誤故選C【點(diǎn)睛】本題中電爐是純電阻電路，電動機(jī)是非純電阻電路，兩個電路焦耳定律都適用，但歐姆定律只適用于電爐，不適用于電動機(jī)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、CD【解析】洛倫茲力對質(zhì)子不做功，電場力對質(zhì)子能做功，可知質(zhì)子從電場中獲得能量，選項A錯誤；質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時的半徑為R，則．所以最大速度不超過2πfR．故C正確．，則質(zhì)子的最大動能，與電壓無關(guān)，故D正確，B錯誤；故選CD.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器的原理以及電場和磁場的作用，知道最大動能與什么因素有關(guān)8、ABD【解析】AB．物體在赤道上G=mg1＋mω2R故g1=-ω2R其中ω=在兩極處=mg2故g2=兩式聯(lián)立解得g2-g1=R算出R后，可以算出地球質(zhì)量M，故AB正確；C．第一宇宙速度v1=故C錯誤；D．為了利用地球自轉(zhuǎn)能量，汽車應(yīng)盡可能地在低緯度地區(qū)自西向東加速運(yùn)動，故D正確。故選ABD。9、ABD【解析】小球受重力、摩擦力（可能有）、彈力（可能有）、向右上方的洛倫茲力、向左的電場力，當(dāng)受到的合外力等于0時，小球做勻速直線運(yùn)動．當(dāng)小球受到的合外力不為0時，要判斷出支持力的方向，明確支持力的大小隨洛倫茲力的變化關(guān)系，然后做出判定【詳解】對小球進(jìn)行受力分析如圖，電場力的大小：F=qE=，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：FG+F==2mg，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(yùn)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；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(yùn)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(yùn)動，最后當(dāng)速度減小到時，小球開始做勻速直線運(yùn)動．故B正確．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(yùn)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(yùn)動，最后停止．故C錯誤；若小球的初速度為，球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動，最后停止，運(yùn)動中克服摩擦力做功等于小球的動能，所以．故D正確．故選ABD【點(diǎn)睛】本題考查小球在混合場中的運(yùn)動，解答的關(guān)鍵明確小球的受力情況，并能夠結(jié)合受力的情況分析小球的運(yùn)動情況，要知道小球何時做加速度減小的減速運(yùn)動，何時做加速度增大的減速運(yùn)動，當(dāng)加速度減為零時，做勻速運(yùn)動10、AD【解析】設(shè)經(jīng)過時間t，線圈功率最大，此時電動勢為總電阻為功率聯(lián)立解得此時功率最大。故選AD。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.D②.③.3.9④.2.1⑤.電壓表分流【解析】(1)[1]為了測量方便，要求電流不能太小，所以滑動變阻器選用阻值較小、額定電流較大的的，故選D(2)[2]由原理圖可知滑動變阻器為限流接法，伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，實物電路圖如圖所示(3)[3]由圖示電路圖可知，電源電動勢[4]電源內(nèi)阻(4)[5]由圖示實物電路圖可知，由于電壓表的分流作用，電流表的測量值小于流過電源的電流，電壓表的分流作用是造成實驗誤差的原因。12、①.②.2.8③.0.60④.3.0⑤.0.50【解析】解：(1)①根據(jù)原理圖可得出對應(yīng)的實物圖，如圖所示；