黑龍江哈爾濱市省實驗中學2023-2024學年物理高二上期末聯考模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監考員收回。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、如圖所示為某電子元器件的工作原理示意圖，在外界磁場的作用下，當存在方向流動的電流時，電子元器件、兩側面會形成電勢差，下列說法中正確的事A.若在方向上通以由向運動的粒子流，帶正電粒子會在板聚集B.當增大方向的電流時，兩面的電勢差會減小C.若在方向上通以由向運動的正電荷流，電子元器件端電勢低于端電勢D.電勢差的大小僅與電子元器件的制造材料有關2、如圖所示，在互相垂直的勻強電場和勻強磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內做半徑為R的勻速圓周運動，已知電場強度為E，磁感應強度為B，則油滴的質量和環繞速度分別為A.， B.，C.， D.，3、現代質譜儀可用來分析比質子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定．質子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經勻強磁場偏轉后從出口離開磁場．若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經勻強磁場偏轉后仍從同一出口離開磁場，需將磁感應強度增加到原來的10倍．此離子和質子的質量比約為（）A.10 B.9C.100 D.814、如圖所示，金屬桿MN用兩根絕緣細線懸于天花板O、O′點桿中通有垂直于紙面向里的恒定電流空間有豎直向上的勻強磁場，桿靜止時處于水平，懸線與豎直方向的夾角為θ，若將磁場在豎直面內沿逆時針方向緩慢轉過90°，在轉動過程中通過改變磁場磁感應強度大小保持懸線與豎直方向的夾角不變，則在轉動過程中，磁場的磁感應強度大小的變化情況是（）A.一直減小 B.一直增大C.先減小后增大 D.先增大后減小5、如圖，螺線管導線的兩端與兩平行金屬板相連接，一個帶正電的小球用絕緣絲線懸掛于兩金屬板間并處于靜止狀態．線圈置于方向豎直向上的均勻增大的磁場中，現將s閉合，當磁場發生變化時小球將偏轉．若磁場發生了兩次變化，且第一次比第二次變化快，第一次小球的最大偏角為；第二次小球的最大偏角為，則關于小球的偏轉位置和兩次偏轉角大小的說法正確的（）A.偏向B板，θ1＞θ2B.偏向B板，θ1＜θ2C.偏向A板，θ1＞θ2D.偏向A板，θ1＜θ26、如圖所示，平行導體滑軌MM’、NN’放置于同一水平面上，固定在豎直向下的勻強磁場中，導體棒AB、CD橫放在滑軌上且靜止，形成一個閉合電路．當AB向右滑動的瞬間，電路中感應電流的方向及CD受到的安培力方向分別為（）A.電流方向沿ABCD，安培力方向向右B.電流方向沿ADCB，安培力方向向右C.電流方向沿ABCD，安培力方向向左D.電流方向沿ADCB，安培力方向向左二、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，長直導線通以方向向上的恒定電流i，矩形金屬線圈abcd與導線共面，線圈的長是寬的2倍，第一次將線圈由靜止從位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下，第二次將線圈由靜止從位置Ⅰ繞過d點垂直紙面的軸線旋轉900到位置Ⅲ停下，兩次變換位置的過程所用的時間相同，以下說法正確的是()A.兩次線圈所產生的平均感應電動勢相等B.兩次線圈所產生的平均感應電動勢不相等C.兩次通過線圈導線橫截面積的電量相等D.兩次通過線圈導線橫截面積的電量不相等8、如圖所示，不計電阻的光滑U形金屬框水平放置，光滑、豎直玻璃擋板H、P固定在框上，H、P的間距很小．質量為0.2kg的細金屬桿CD恰好無擠壓地放在兩擋板之間，與金屬框接觸良好并圍成邊長為1m的正方形，其有效電阻為0.1Ω.此時在整個空間加方向與水平面成30°角且與金屬桿垂直的勻強磁場，磁感應強度隨時間變化規律是B＝(0.4-0.2t)T，圖示磁場方向為正方向．框、擋板和桿不計形變．則()A.t＝1s時，金屬桿中感應電流方向從C到DB.t＝3s時，金屬桿中感應電流方向從D到CC.t＝1s時，金屬桿對擋板P的壓力大小為0.1ND.t＝3s時，金屬桿對擋板H的壓力大小為0.2N9、如圖所示電路中，R為某種半導體元件，其阻值隨周圍環境酒精濃度的增大而減小，當酒精濃度增大時，下列說法中正確的是（）A電流表A示數增大 B.電壓表V示數增大C.電源輸出功率減小 D.電源效率減小10、如圖所示電路，電源電動勢為E，內阻為r。當開關S閉合后，小型直流電動機M和指示燈L（可看作純電阻）都恰能正常工作。已知指示燈L的電阻為R0，額定電流為I，電動機M的線圈電阻為R，則下列說法中正確的是（）A.電動機的額定電壓為IR B.電動機的輸出功率為IE-I2（R0+R+r）C.電源的輸出功率為IE-I2r D.整個電路的熱功率為I2（R0+R）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）荷蘭物理學家洛倫茲首先提出，磁場對運動電荷有力的作用．為了紀念他，人們稱這種力為_____，該力的方向可以用_____（填“左手定則”或“右手定則”）來判斷12．（12分）用如圖1所示電路測定一節干電池的電動勢和內阻．電池的內阻較小，為了防止在調節滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用．除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：A．電流表（量程0.6A）；B．電壓表（量程3V）；C．定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）；D．定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W）；E．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）；F．滑動變阻器（阻值范圍0～100Ω、額定電流1A）那么：（1）要正確完成實驗，R0應選擇_____，R應選擇_____．（填器材前字母）（2）實驗測得的6組數據已在U﹣I圖2中標出，如圖所示，請你根據數據點位置完成U﹣I圖線______（3）由圖線求出該電池的內阻r=____Ω．（r的結果保留兩位有效數字）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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC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BC部分是半徑為R的圓環，軌道的水平部分與半圓環相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)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、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量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R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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

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】考查霍爾元件。【詳解】A．由圖可知，磁場方向向下，若在方向上通以由向運動的粒子流，由左手定則可知，帶正電粒子受向右的洛倫茲力，在D板聚集，A錯誤；B．穩定時，帶電粒子受力平衡：解得兩面的電勢差為，增大方向的電流I時，粒子運動速度增大，兩面的電勢差會增大，B錯誤；C．若在方向上通以由向運動的正電荷流，則正電荷往D板聚集，D板帶正電，電勢高于C板，C正確；D．由可知，電勢差UCD的大小不只與電子元件的材料有關，還與磁場強度有關，D錯誤。故選C。2、D【解析】液滴在復合場中做勻速圓周運動，可判斷出電場力和重力為平衡力，從而可求出液滴的質量并可判斷電場力的方向，結合電場的方向便可知液滴的電性．根據洛倫茲力的方向，利用左手定則可判斷液滴的旋轉方向．結合重力與電場力平衡以及液滴在洛倫茲力的作用下的運動半徑公式，可求出線速度【詳解】液滴在重力場、勻強電場和勻強磁場中做勻速圓周運動，可知，液滴受到的重力和電場力是一對平衡力，重力豎直向下，所以電場力豎直向上，與電場方向相反，故可知液滴帶負電；磁場方向向里，洛倫茲力的方向始終指向圓心，由左手定則可判斷液滴的旋轉方向為順時針；由液滴做勻速圓周運動，得知電場力和重力大小相等，得①，得，液滴在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動的半徑為，聯立得：，D正確【點睛】此題考查了液滴在復合場中的運動．復合場是指電場、磁場、重力場并存，或其中某兩種場并存的場．液滴在這些復合場中運動時，必須同時考慮電場力、洛倫茲力和重力的作用或其中某兩種力的作用，因此對液滴的運動形式的分析就顯得極為重要．該題就是根據液滴的運動情況來判斷受到的電場力情況3、C【解析】本題先電場加速后磁偏轉問題，先根據動能定理得到加速得到的速度表達式，再結合帶電粒子在勻強磁場中運動的半徑公式求出離子質量的表達式【詳解】根據動能定理得：qU＝mv2，得：v＝；離子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據牛頓第二定律，有：qvB＝m得：R＝；兩式聯立得：m＝；一價正離子電荷量與質子電荷量相等，同一加速電場U相同，同一出口離開磁場則R相同，所以m∝B2，磁感應強度增加到原來的10倍，離子質量是質子質量的100倍，故C正確ABD錯誤，故選C【點睛】本題綜合考查了動能定理和牛頓第二定律，關鍵要能通過洛倫茲力提供向心力求出質量的表達式4、C【解析】分析通電導線的受力情況，當磁場旋轉時通過圖解法分析安培力的變化，從而分析磁感應強度的變化.【詳解】磁場在旋轉的過程中，桿處于平衡狀態，桿所受重力的大小和方向不變，懸線的拉力方向不變，由圖解法可知，在磁場旋轉的過程中，安培力先減小后增大，由F=BIL可知，磁場的磁感應強度先減小后增加，故選C.【點睛】本題主要是考查安培力作用下的導體棒的平衡問題，解答此類問題要明確導體棒的受力情況，結合平衡條件列方程解答5、C【解析】由題意可知，線圈置于豎直向上的均勻增大的磁場中，根據法拉第電磁感應定律會產生穩定的電動勢，判斷出電感應電動勢的高低，分析小球受力方向及力的大小【詳解】線圈置于方向豎直向上的均勻增大的磁場中，據楞次定律可知線圈的感應電動勢下高上低，則B板電勢高，A板電勢低，小球向A偏轉，當磁場變化快時電動勢大，偏角大，則C正確，ABD錯誤；故選C6、B【解析】AB向右移動，則由右手定則可知電流方向，則可知CD中電流的方向，由左手定則可求得CD的運動方向【詳解】由右手安培定則可知，當AB向右運動時電流由B到A，故電流方向沿ADCB；則再由左手定則可得CD受力向右，故B正確，ACD錯誤．故選B【點睛】AB運動時產生電流的經過CD，從而使CD受磁場力而產生運動，即先由電磁感應產生電流，電流再在磁場中受到安培力而產生了運動二、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、BD【解析】根據通電直導線周圍的磁場分布可知，兩次通過線圈的磁通量不同，根據可知，線圈所產生的平均感應電動勢不相等，選項A錯誤，B正確；根據可知兩次通過線圈導線橫截面積的電量不相等，選項C錯誤，D正確；故選BD.8、AC【解析】根據楞次定律，并由時刻來確定磁場的變化，從而判定感應電流的方向；根據法拉第電磁感應定律，結合閉合電路歐姆定律，及安培力表達式，與力的合成與分解，并由三角知識，即可求解【詳解】當t=1s時，則由磁感應強度隨時間變化規律是，可知，磁場在減小，根據楞次定律可得，金屬桿中感應電流方向從C到D，故A正確；當t=3s時，磁場在反向增加，由楞次定律可知，金屬桿中感應電流方向從C到D，故B錯誤；當在t=1s時，由法拉第電磁感應定律，則有；再由歐姆定律，則有感應電流大小；則t=1s時，那么安培力大小；由左手定則可知，安培力垂直磁場方向斜向上，則將安培力分解，那么金屬桿對擋板P的壓力大小，故C正確；同理，當t=3s時，感應電動勢仍為E=0.1V，電流大小仍為I=1A，由于磁場的方向相反，由左手定則可知，安培力的方向垂直磁感線斜向下，根據力的合成，則得金屬桿對H的壓力大小為，故D錯誤；9、AD【解析】AB．當酒精濃度增大時，減小，總電阻減小，則總電流增大，內電壓增大，路端電壓減小，即電壓表V示數減小，根據歐姆定律可知通過的電流減小，因此通過的電流增大，即電流表A示數增大，故A正確，B錯誤；C．當電路的外電阻等于電源的內阻時，電源輸出功率最大；由于電路的外電阻與電源的內阻關系未知，所以無法判斷電源輸出功率的變化，故C錯誤；D．電源效率為由于電源的電動勢不變，路端電壓減小，所以電源效率減小，故D正確；故選AD。10、BC【解析】A.電動機不是純電阻，不能滿足歐姆定律，IR不是電動機的額定電壓，故A錯誤；B.根據能量守恒定律可知，電動機總功率為，內部消耗功率為，故輸出功率為，故B正確；C.電源的總功率為IE，內部消耗功率為I2r，則電源的輸出功率為，故C正確；D.整個電路的熱功率為，故D錯誤。故選BC。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.洛倫茲力②.左手定則【解析】已知磁場方向、帶電粒子的速度方向，由左手定則可以判斷出洛倫茲力的方向【詳解】[1]通過學習磁場對運動電荷的作用我們知道，首先提出磁場對運動電荷有作用力的觀點的物理學家是洛倫茲[2]為了紀念他，人們稱這種力為洛倫茲力，該力的方向可以用左手定則【點睛】本題考查了判斷洛倫茲力方向問題，熟練應用左手定則即可正確解題，注意運動的方向不一定與磁場垂直，但洛倫茲力一定與磁場及運動方向垂直12、①.C②.E③.；【解析】為使滑動變阻器滑動時電表示數有明顯變化，應使R0與電源內阻r盡可能接近，從而確定定值電阻和滑動變阻器選取．根據縱軸截距求出電動勢，結合圖線的斜率求出內阻的大小【詳解】一節干電池電動勢一般約為1.5V，內阻較小，為保護電路，應使R0與電源內阻r盡可能接近，因r較小，則考慮選擇定值電阻C和滑動變阻器E；根據描出的點作出對應的伏安特性曲線如圖所示；根據圖象可知，與U軸的交點為1.50V，對應的電壓值即表示電