四川省绵阳中学2022-2023学年高二物理上学期期末模拟试题（一）（Word版附解析）

绵阳中学2021级物理期末模拟线上测试（一）

一、选择题（每个题4分，选不全得2分）

1. 从四川绵阳到陕西西安可以乘坐汽车到达也可以乘坐火车到达，这体现了哪种逻辑关系（　　）

A. “与”逻辑 B. “或”逻辑 C. “非”逻辑 D. “与非”逻辑

【答案】B

【解析】

【详解】从四川绵阳到陕西西安可以乘坐汽车到达也可以乘坐火车到达，这体现了“或”逻辑关系。

故选B。

2. 如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同，方向如图的电流，ac⊥bd，且ab=ad=ac，则a点处磁感应强度B 的方向为（    ）

A. 垂直于纸面向外

B. 垂直于纸面向里

C. 沿纸面由a 向d

D. 沿纸面由a向c

【答案】C

【解析】

【详解】直导线b在a点产生磁场与直导线d在a点产生磁场方向相反，大小相等．则合磁场为零；而直导线c在a点产生磁场，方向从b指向d，即为沿纸面由a指向d，故选C．

3. 如图所示，质量m=100g，长L=50cm的铜棒，用长度相等的两根轻软导线悬吊在竖直向上的匀强磁场中，导线跟铜棒的接触良好，磁感应强度B=1T．当导线中通入某恒定电流后，铜棒恰能偏离竖直方向θ＝37°而保持静止状态，关于铜棒中所通恒定电流I的判断正确的是（sin37º=0.6，cos37º=0.8）

A. I=2.0A，方向由a→b B. I=2.0A，方向由b→a

C. I=1.5A，方向由a→b D. I=1.5A，方向由b→a

【答案】C

【解析】

【详解】导体棒内通以恒定电流后，棒向外偏转，可知棒受到的安培力向外，由左手定则可知，导体中应通以由a向b的电流．对导体棒受重力，绳的拉力，安培力，侧视图如图（从右向左看）：

由图可得：BIL=mgtan37°，代入数据解得：I=1.5A．

4. 如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V，12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω，若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（　　）

A. 电动机的输入功率为72W

B. 电动机的输出功率为12W

C. 电动机的热功率为2.0W

D. 整个电路消耗的电功率为22W

【答案】C

【解析】

【详解】A．电动机两端的电压

整个电路中的电流

所以电动机输入功率

故A错误；

BC．电动机的热功率为

所以电动机的输出功率为

故B错误，C正确；

D．整个电路消耗的功率

故D错误。

故选C。

5. 如图甲所示A、B是一条电场线上的两点，当一个电子以某一初速度只在电场力作用下沿AB由A点运动到B点，其速度时间图象如图乙所示，电子到达B点时速度恰为零。下列判断正确的是(　　)。

A. A点的电场强度一定大于B点的电场强度

B. 电子在A点的加速度一定大于在B点的加速度

C. A点的电势一定高于B点的电势

D. 该电场可能是负点电荷产生的

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB．由图可知，电子加速度恒定，则可知受电场力不变，由可知，A点的场强要等于B点场强，AB错误；

C．而电子从A到B的过程中，速度减小，动能减小，则可知电场力做负功，电场力向左，电场强度向右，所以A点的电势大于B点电势，C正确；

D．因为A点的场强要等于B点场强，所以该电场一定不是点电荷产生的，D错误。

故选C。

6. 如图所示，为质谱仪的工作原理示意图，速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

B. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

C. 图中打在胶片A1A2上的粒子带负电

D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小

【答案】B

【解析】

【详解】AC．根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，打在胶片A1A2上的粒子带正电，在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外，AC错误；

B．在速度选择器中，电场力和洛伦兹力平衡，有

解得

B正确；

D．粒子进入偏转磁场后，有

解得

由图可知，越靠近狭缝P，r越小，比荷越大，D错误。

故选B。

7. 如图所示，平行板电容器与电动势为E直流电源连接，上极板A接地。一带负电油滴固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板B竖直向上平移一小段距离，则（　　）

A. 电容器的极板带电量将增加

B. 带电油滴所受电场力不变

C. P点的电势将升高

D. 带电油滴的电势能将增大

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据

下极板B竖直向上平移一小段距离，减小两极板间的距离，则电容增大，根据

电容器和电源相连接，电压不变，则电容器极板带电量将增加，A正确；

B．电容器和电源相连接，电压不变，根据

下极板B竖直向上平移一小段距离，减小两极板间的距离，场强增大，根据

受到的电场力增大，B错误；

C．P点到上极板的距离不变，而场强增大，由

P点与上极板间电势差增大，P点的电势小于零，则P点的电势降低，C错误；

D．带负电油滴，根据

则带电油滴的电势能将增大，D正确。

故选AD。

8. 如图所示的电路中，电源电动势E=2V，内阻r=0.8，电阻R1=R2=2，电流表A为理想电表，滑动变阻器的最大阻值为1，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 电流表的示数先减小后增大

B. 电流表的示数一直减小

C. 电源的最大输出功率为1.2W

D. 电源的最大输出功率为1.25W

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．根据电路结构，由数学知识分析知，当滑片处于滑动变阻器中点位置时，并联电路的总电阻最大，该电路的总电阻最大。当滑片从a端滑到中点位置时，干路电流减小，路端电压增大，可知R2所在支路的电压增大、电阻减小，故通过R2的电流增大，则电流表的示数减小；当滑片从中点滑到b端过程，电路总电阻减小，干路电路增大，路端电压减小，则电流表所在支路的电压减小、电阻增大，故电流表示数减小，故A错误B正确；

CD．外电路最大电阻

最小电阻

均大于电源内阻，可知当外电路取，电源的输出功率最大，最大值为

故C正确D错误。

故选BC。

9. 如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，x轴下方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，两磁场右边界均足够宽。一带负电的粒子质量为m，电荷量为q，从原点O与x轴成 30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方磁场中的运动半径为R，下列说法正确的是（　　）

A. 粒子经偏转一定能回到原点O

B. 粒子完成一次周期性运动的时间为

C. 粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为 2:1

D. 粒子从原点出发后到第二次穿过x轴时，沿x轴前进3R

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据左手定则判断可知，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，故不可能回到原点O，故A错误；

C．由洛伦兹力提供向心力可得

解得

可知粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为

故C错误；

B．如图所示

由几何关系可知，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°，在第四象限轨迹所对应的圆心角也为60°，在一个周期内，粒子在第一象限运动的时间为

粒子在第四象限运动的时间为

完在成一次周期性运动的时间为

故B正确；

D．根据几何知识可知，粒子从原点出发后到第二次穿过x轴时，沿x轴前进的距离为

故D正确。

故选BD。

二、填空题（共计14分）

10. 用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T请根据下列步骤完成电阻测量。

(1)机械调零，使指针对准电流的“0”刻线；

(2)将K旋转到电阻挡“×100”的位置；

(3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动部件______（选填“S”“T”或“K”），使指针对准电阻的______（选填“0刻线”或“∞刻线”）；

(4)将两表笔分别与待测电阻两端相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。

A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两端相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行调零

【答案】    ①. T    ②. 0刻线    ③. ADC

【解析】

【详解】(3)[1] [2]欧姆调零的操作步骤为：将红黑表笔短接，旋动部件欧姆调零旋钮(即T)，使指针对准电阻的0刻线。

(4)[3]欧姆表指针指在中值附近，读数会比较准确，所以指针偏转角度过小时，说明电阻过大，应换较大倍率“×1k”，然后重新欧姆调零，再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两端相接。

11. 一个小灯泡上标有“2V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘它的I－U图线．可选用的器材如下：

A．电压表（量程3V，内阻约10kΩ）

B．电压表（量程15V内阻约20kΩ）

C．电流表（量程0.3A，内阻约1Ω）

D．电流表（量程0.6A，内阻约0.4Ω）

E．滑动变阻器（5Ω，1A）

F．滑动变阻器（100Ω，0.2A）

G．电源（电动势3V，内阻1Ω）

H．开关一个，导线若干

实验要求：误差尽量小，电压表从零开始变化且能多取几组数据，滑动变阻器调节方便．

（1）电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（填器材序号字母）．

（2）实验电路图应选择图甲中的________（选填“a”或“b”）图．

（3）连接电路时，某同学误将电流表和电压表接成图乙所示的电路，其他部分连接正确且滑动变阻器滑片的初始位置正确．接通电源后，移动滑片的过程中小灯泡的发光情况是________（选填“不亮”或“逐渐变亮”）．

（4）通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示，由图线可求得它在正常工作时的电阻为___Ω．若将该小灯泡与本实验中使用的电源直接相连，则还需在电路中串联一个阻值为________Ω的电阻，才能使它正常工作．（结果均保留两位有效数字）

【答案】    ①. A    ②. D    ③. E    ④. b    ⑤. 不亮    ⑥. 4.0    ⑦. 1.0

【解析】

【详解】（1）[1][2][3]．灯泡额定电压是2V，电压表应选择A；灯泡额定电流，电流表应选择D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；

（2）[4]．为了在灯泡上得到从0开始的电压，滑动变阻器要用分压电路，故选b；

（3）[5]．接成乙所示的电路，电压表内阻很大，电路中电流几乎为零，则灯泡不亮；

（4）[6][7]．灯泡正常工作时，电压为2V，由图可知I=0.5A，则

；

将该小灯泡与本实验中使用的电源（3V，1Ω）直接相连，则内阻和电阻R上的电压之和为1V，电路中的电流为0.5A，则串联的电阻

三、计算题。

12. 如图所示，与电路连接的相同金属板A、B一上一下水平正对放置，板间的距离d=40 cm，板长为L=3 m。电源电动势E0=25 V，内电阻r=1 Ω，电阻R0=20 Ω，开关S断开。一质量为m=2×10-2 kg、带电量q=4×10-3 C的带正电小球沿两板中心线以某一速度水平射入，射到B板距左端60 cm的C处。不考虑空气阻力，取g=10 m/s2。

（1）求小球射入两板间时的速度大小；

（2）闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，稳定后，该小球从同一位置以同样速度射入，刚好从A板右边缘飞出，求滑动变阻器接入电路的阻值。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）开关S断开时，小球在两板间做平抛运动，设射入两板时的速度大小为，运动时间为，通过的水平距离为，则有

联立解得

（2）闭合开关S，小球刚好从A板右边缘飞出，设滑动变阻器接入电路的阻值为，金属板A、B之间的电压为，电场强度为，小球运动的加速度为，运动时间为，则有

联立解得

，

又

，，

联立解得

13. 如图，粗糙绝缘竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h，重力加速度为g。

（1）求小滑块运动到C点时的速度大小；

（2）求小滑块从A点运动到C点过程中与粗糙平面摩擦产生的热量；

（3）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时的动能大小。

【答案】(1)    (2)   (3)

【解析】

【详解】（1）由题意知，当洛伦兹力等于电场力时滑块即将离开竖直平面MN，

  ①

解得：

②

（2）从A到C根据能量守恒：

③

解得：

  ④

（3）设重力与电场力的合力为F，由图意知，在D点速度的方向与F的方向垂直，从D到P做类平抛运动，在力F方向上，带电小滑块做匀加速度运动：

⑤

垂直方向的位移：

⑥

根据动能定理：

⑦

  ⑧

联立解得：

  ⑨

四、选修3-4（14-16每个题4分，17题6分，18题12分）

14. 如图所示，为一弹簧振子在0到4s内的振动图像，下列叙述正确的是（　　）

A. 5s时，振子的位移是正向最大

B. 5s时，振子的加速度正向最大

C. 6s时，振子的加速度负向最大

D. 6s时，振子的速度正向最大

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据振动图像知，弹簧振子的振动周期为4s，故5s时与1s时的振动图像一样，振子的位移是正向最大，故A正确；

B．图像的斜率表示振子的速度，4~5s，弹簧振子的振动图像的斜率为正的，逐渐减小，故振子的速度为正向，逐渐减小，振子做减速运动，故加速度方向为负向，故B错误；

D．同理，6s时振子的振动图像与2s时的一样，图像的斜率为负的最大，故振子的速度为负向最大，故D错误；

C． 5~6s，弹簧振子的振动图像的斜率为负的，逐渐增大，故振子的速度为负向，逐渐增大，6s时速度达到最大，加速度为零，故C错误。

故选A。

15. 某振动系统的固有频率为，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f，下列说法正确的是（　　）

A. f增大，振动系统的振幅也随之越大

B. 该振动系统稳定后，振动的频率等于f

C. 为避免发生共振，应使f与相差小一点

D. 撤掉驱动力后，该振动系统的振幅和频率都逐渐减小

【答案】B

【解析】

【详解】A．振幅与频率的关系图如下

因为不知道f与f0大小关系，所以f增大时，振动系统的振幅不确定是增大还是减小，故A错误；

B．振动系统稳定后，振动的频率等于驱动力的频率，即等于f，故B正确；

C．f与相差越小，振动越剧烈，为避免发生共振，应使f与后相差大一点，故C错误；

D．由图可知，撤掉驱动力后，振动系统以固有频率振动，所以振幅和频率如何变化取决于f与的大小关系，故D错误。

故选B。

16. 一列横波由A向B传播，A、B两点相距x=12m，t=0时刻，波刚好传到B点，之后A、B两点的振动图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 波的频率为4Hz

B. 波长可能为48m

C. 波速可能为2m/s

D. 波源的起振方向沿y轴正向

【答案】C

【解析】

【详解】A．由振动图像可得波的传播周期为

所以波的频率为

故A错误；

BC．由振动图像可知质点A比质点B先振动（n=0，1，2…），所以两质点平衡位置间的距离为，即

（n=0，1，2…）

所以波长为

（n=0，1，2…）

波的传播速度为

（n=0，1，2…）

当n=0时，λ=24m；

当n=1时，v=2m/s；

故B错误，C正确；

D．t=0时刻，波刚好传播到B点，由振动图像可得质点B的起振方向沿y轴负方向，所以波源的起振方向沿y轴负方向，故D错误。

故选C。

17. 如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图，O是它的平衡位置，P、Q是小球所能到达的最高位置.图乙是某摆长时小球的振动图象，g取10 m/s2。

（1）为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过________（填“O”“P”或“Q”）时开始计时；测出悬点到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝________（用L、n、t、π表示）。

（2）若把该装置从绵阳中学移动到莫斯科某教堂内，则单摆的摆动周期将________。

【答案】    ①. O    ②.     ③. 变小

【解析】

【详解】（1）[1][2]为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过O时开始计时，单摆的周期为

T=

由单摆的周期为

T=2π

得

（2）[3]若把该装置从绵阳中学移动到莫斯科某教堂内，纬度升高，重力加速度变大，周期变小

18. 如下图所示是一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，已知波的传播速度，试回答下列问题：

（1）求出处的质点在内通过的路程及时该质点的位移；

（2）写出处的质点的振动函数表达式．

【答案】（1）路程为50cm；位移，（2）或

【解析】

详解】（1）由图可知波长λ=2m

可得

有

故0~1.25s内的路程为

1.25s时x=1.5m处的质点处于波峰位置，位移x=5cm；

（2）振幅A=5cm，周期T=0.5s，则

ω==4πrad/s

则处的质点的振动函数表达式