2023-2024学年学高二（上）期末物理模拟试卷
一．选择题（共7小题，满分28分，每小题4分）
1．关于公式和的下列认识正确的是（ ）
A．由可知，一个磁场中某点的磁感应强度跟磁场力F成正比
B．由可知，一个磁场中某点的磁感应强度跟IL成反比
C．和都是磁感应强度的比值定义
D．由可知，当仅v为0，B则为无限大
2．如图，长为的直导线拆成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为
A．0 B．0.5 C． D．
3．六根通电长直导线垂直纸面平行固定，其截面构成一正六边形，O为六边形的中心，通过长直导线的电流分别为，中通过的电流大小相等，中通过的电流大小相等，电流方向如图所示。已知通电长直导线在距导线r处产生的磁感应强度大小为，此时O点处的磁感应强度大小为，导线a在O处产生的磁感应强度为B，则移除e处导线后，e处的磁感应强度大小为（ ）
A．0 B．B C． D．
4．一横截面积为、长为的柱状导体，其伏安特性曲线如图所示，则该导体（ ）
A．电阻率随温度的升高而减小
B．热功率跟导体中电流的平方成正比
C．两端电压为时，功率为
D．两端电压为时，电阻率为
5．关于科学家及他们的物理成果，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿提出了分子电流假说
B．库仑通过实验研究得出了库仑定律
C．特斯拉发现了电流的磁效应
D．奥斯特利用电磁场理论发明了回旋加速器
6．有一个孤立的平行板电容器，两个极板带有等量的正、负电荷。在保持所带电量不变的情况下，仅改变两极板间的距离，下列说法正确的是（ ）
A．极板间的距离加倍，极板间的场强变为原来的
B．极板间的距离加倍，极板间的场强变为原来的2倍
C．极板间的距离减半，极板间的场强变为原来的4倍
D．极板间的距离减半，极板间的场强没有发生变化
7．某学校创建绿色校园，新装了一批节能灯，如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，RL为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现减小光照强度，则下列判断正确的是（ ）
A．电源的效率变小 B．A灯和B灯都变亮
C．R0两端电压变大 D．电源内部发热的功率不变
二．多选题（共3小题，满分18分，每小题6分）
8．如图，矩形闭合导线框与匀强磁场垂直，下列做法一定能使线框中产生感应电流的是（ ）
A．使线框垂直于纸面平动
B．使线框在纸面内平动
C．将线框的形状逐渐变为圆形
D．以线框的某一条边为轴转动
9．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图，A为带电极板，实线为除尘器内电场的电场线，虚线为某粒带电粉尘的运动轨迹，P、Q为其运动轨迹上的两点，下列说法正确的是( )
A．带电粉尘在P点的动能大于在Q点的动能
B．带电粉尘在P点的电势能大于在Q点的电势能
C．该带电粉尘带负电
D．该带电粉尘在P、Q两点所受电场力的大小FP>FQ
10．如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点，所有棱长都为l。在C、D两点分别固定电荷量均为+q的两个点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是（ ）
A．A、B两点的场强大小相等
B．A点的场强大小为
C．A点电势高于B点
D．将一负电荷从A点移动到B点，电场力做功为零
三．实验题（共2小题）
11．（1）用螺旋测微器（千分尺）测金属导线的直径，其示数如甲图所示，该金属导线的直径为 mm。用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是 mm。
（2）用多用电表的欧姆挡测电阻．机械调零、欧姆调零后，用“×100”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是 。
A．被测电阻值很大
B．被测电阻值很小
C．为了把电阻值测得更准一些，应换用“×1k”挡，重新欧姆调零后再测量
D．为了把电阻值测得更准一些，应换用“×10”挡，重新欧姆调零后再测量
12．硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用实验研究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系，实验电路如图甲所示，图中R0为定值电阻。
（1）实验①：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I关系如图乙中的曲线a所示。由此可知该电池的电动势约为 V，短路电流约为 μA，该电池的内阻 （选填“是”或“不是”）常数。
（2）实验②：减小实验①中光的强度，重复实验，测量得到该电池的U-I关系如图乙中的曲线b所示。若用该硅光电池给阻值不变的用电器供电，为使电源效率更高，应选择用实验 （选填“①”或“②”）中的光强度照射硅光电池，理由是 。
四．计算题（共3小题）
13．如图所示，一带电粒子比荷为C/kg，从靠近左板的a点由静止开始经电压为U = 100V的电场加速后，垂直进入虚线PQ、MN间的匀强电场中，从MN上的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成45°角。已知PQ、MN间距离为d = 20cm，带电粒子的重力忽略不计。求：
（1）带电粒子到达PQ位置时的速率v1；
（2）PQ、MN间匀强电场的电场强度E的大小；
（3）a、b两点间的电势差。
14．如图所示，一电荷量为q的带电粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与入射方向的夹角，求：
（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（2）带电粒子的质量m；
（3）带电粒子穿过磁场的时间t。
15．如图所示，电磁炮是一种新型的兵器，其射程甚至可达数百公里，远远超过常规炮弹．它的主要原理如图乙所示，当弹体中通以强电流时，弹体在强大的磁场力作用下加速前进，最后从炮口高速射出．设两轨道间距离为d=0.10m，匀强磁场的磁感应强度为B=40T，电流恒定，I=2000A，轨道长度为L=20m，炮弹的质量为m=20g，忽略一切阻力．求：
(1)弹体的加速度大小；
(2)弹体最终获得的速度大小；
(3)磁场力对弹体的最大功率．
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1．C
【详解】ABC．由磁感应强度的比值定义式
可知磁感应强度与带电粒子受到的洛伦兹力的大小无关，与试探电流元IL的大小也无关，故AB错误、C正确；
D．当带电粒子的速度为零时，带电粒子一定不受洛伦兹力，不能根据公式
判断磁感应强度的大小，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】试题分析：导线在磁场内有效长度为，故该V形通电导线受到安培力大小为，选项C正确，选项ABD错误．
考点：安培力
【名师点睛】由安培力公式进行计算，注意式中的应为等效长度，本题考查安培力的计算，熟记公式，但要理解等效长度的意义．
3．A
【详解】结合题图可知各导线在O点产生的磁场方向如图1所示，中通过的电流大小相等，且到O点的距离相等，三条导线在O点产生的磁感应强度大小均为B，合磁感应强度大小为，则三条导线在O点的合磁感应强度大小为，结合上述分析可知，三条导线中的电流大小是三条导线中电流大小的2倍；去掉e导线后剩余导线在e点产生的磁场方向如图2所示
由
可知
夹角为120°
夹角为60°
由平行四边形定则求得e点的合磁感应强度为0。
故选A。
4．D
【详解】A．由图像可知，导体的电阻率随温度的升高而增大，选项A错误；
B．根据P=I2R可知，因导体的电阻随温度的升高而增大，可知热功率跟导体中电流的平方不是成正比，选项B错误；
C．两端电压为时，电流为0.28A，则功率为
选项C错误；
D．两端电压为时，电流为0.4A，则根据
解得电阻率为
选项D正确。
故选D。
5．B
【详解】A．安培提出了分子电流假说，故A错误；
B．库仑通过实验研究得出了库仑定律，故B正确；
C．奥斯特发现了电流磁效应，故C错误；
D．1930年欧内斯特 奥兰多 劳伦斯提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】对于平行板电容器，两板间的电场强度
其中为静电力常量，为介电常数，为两板正对面积，Q为电容器所带电量，这些都为常量，且与两板间距无关，所以电场强度不变。
故选D。
7．B
【详解】A．电源的效率
外电阻增大，电源的效率增大，所以A错误；
BC．光照强度增加时，其电阻值减小，现减小光照强度，其电阻值增大，总电流减小，路端电压增大通过A灯的电流增大变亮，通过R0的电流减小，其两端电压减小，则B灯两端电压增大，B灯变亮，所以B正确；C错误；
D．电源内部发热的功率，总电流减小其内部功率也减小，所以D错误；
故选B。
8．CD
【详解】AB．使线框垂直于纸面平动和使线框在纸面内平动，穿过线框的磁通量均不变，线框中不会产生感应电流，故AB错误；
C．将线框的形状逐渐变为圆形时，线框的面积增大，则穿过线框的磁通量增大，线框中产生感应电流，故C正确；
D．以线框的某一条边为轴转动时，通过线框的磁通量发生变化，线框中产生感应电流，故D正确。
故选CD。
9．BC
【详解】由图象知轨迹的弯曲方向即受电场力的方向与电场线方向相反，所以该粉尘颗粒带负电，粒子从Q到P电场力做负功，动能减小，电势能增加，则带电粉尘在P点的动能小于在Q点的动能，在P点的电势能大于在Q点的电势能，选项BC正确，A错误；电场线的疏密表示场强大小，则Q点场强大于P点场强，所以FP＜FQ．故D错误；故选BC．
【点睛】本题考查了电场线的特点：电场线的疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，电场力做正功电势能减小，动能增加．
10．AD
【详解】AC．根据等量同种电荷电场的分布情况和对称性可知，A、B两点电场强度大小相等，方向不同，则电场强度不同，A、B两点的电势相等，故A正确，C错误；
B．两个+q电荷在A点产生的场强大小均为
，夹角为60°
则A点的场强大小为
故B错误；
D．A、B两点的电势相等，则将一正电荷从A点移动到B点，电场力做功为零，故D正确。
故选AD。
11． 8.473 100.60 AC
【详解】（1）[1]金属导线的直径为
d=8mm+47.3×0.01mm=8.473mm
[2]铅笔的长度为
L=100mm+12×0.05mm=100.60mm
（2）[3]由于欧姆表的左侧示数大，因此偏转角度极小，说明电阻值很大，因此应换高倍挡位重新欧姆调零后再测量，因此AC正确，BD错误。
故选AC。
12． 2.67（2.60～2.70） 295（290～300） 不是 ① 见解析
【详解】（1）[1][2][3]由全电路的欧姆定律可知，路端电压
U=E-Ir
若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线，由曲线a可知电池内阻不是常数；
当电流I=0时路端电压等于电源电动势E，约为2.67V（2.60～2.70）；
当U=0时的电流为短路电流、约为295μA（290～300）；
（2）[4][5]分别用实验①②中所用光的强度照射硅光电池时，电池的电动势相差不大，过原点做一条倾斜直线分别与a、b相交，交点纵坐标即对应路端电压，由此可知：两电源分别对同一阻值不变的电阻供电时，a图线对应路端电压明显大于b图线，根据电源效率
η=
外电路电阻相等时，电源内阻越小，电源效率越高，（过坐标原点作斜线，与图线a、b相交）用实验①中的光强度照射硅光电池，电池的内电阻比较小，所以电源效率比较高。
13．（1）104m/s；（2）1.0 × 103N/C；（3）200V
【详解】（1）由动能定理得
代入数据得
v1 = 104m/s
（2）带电粒子在PQ、MN间匀强电场中做类平抛运动，沿初速度方向
d = v1t
沿电场方向
vy = at
牛顿第二定律
qE = ma
由题意得
代入数据得
E = 1.0 × 103N/C = 1.0 × 103N/C
（3）由动能定理得
代入数据得
Uab = 200V
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由几何关系可知，粒子的轨迹半径为
（2）由牛顿第二定律得
解得
（3）由几何知识得到，轨迹的圆心角为，故穿越磁场的时间
15．（1） （2） （3）
【详解】（1）在运动过程中受到的安培力大小为F=BIL=8000N，运动过程中的加速度
（2）据动能定理可知Fx=mv2，解得v=4000m/s；
（3）磁场力对弹体的最大功率P=Fv=8000×4000W=3.2×107W.
答案第6页，共6页
答案第5页，共6页
