2023届沈阳市重点中学物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷注意事项考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案.作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗.一、单项选择题：本題共6小题，每小題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、如图金属圆环P沿着速度v方向运动，且P中通以如图所示电流，则眼睛看到的金属环L和R的电流方向是2、如图所示，将边长为丄的正方形闭合线圈以不同速度小〃向右匀速拉出磁场时仇。2）,下列结论不正确的是（）A.'。示数减小,B.y示数増大,VA.'。示数减小,B.y示数増大,V示数减小，A示数增大C・V示数増大,V：示数増大，A示数减小A.拉力所做的功吨>町 B.拉力的功率Pz>Pic.流过线框的电荷量。2>0 D.线框中的感应电流L>Z13、如图所示，当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，电表示数的变化情况是（）V：示数增大，A示数增大D.\；示数减小，V示数减小，A示数减小4、 两个电压表硏和V2是由完全相同的两个小量程电流表改装成的，V的量程是5V,所的量程是15V,为了测量15〜20V的电压，我们把两个电压表串联起来使用，以下的叙述正确的是A.V,和V2的示数相等B・V和V2的指针偏转角度相同C.V,和v2的示数不相等，指针偏转角度也不相同DM和％的示数之比等于两个电压表的内阻之比的倒数5、 在如图所示的点电荷的电场中，一试探电荷从A点分别移动到8、C、以E各点，B、C、D、E在以。为圆心的同一圆周上，则电场力做功（）A•从•到B做功最大 B.从人到C做功最大C.从A到占做功最大 D.做功一样大6、磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）a、b两处磁感应强度的大小不等，Ba>Bh0、b两处的磁感应强度的大小不等，纪<同一通电导线放在«处受到的安培力比放在h处小。处没有磁感线，所以“处磁感应强度为零二、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、一理想变压器原、副线圈匝数比〃“«2=11：5.原线圈与正弦交变电源连接，输入电压为220V.副线圈仅接一个10。的电阻.则（）A.变压器的输出电压为1OOV B,流过电阻的电流是224C.原线圏中的电流是224 D.变压器的输入功率是lxlOJIV8、一个带电微粒在如图所示正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，重力不可忽略，已知轨迹圆的半径为，，电场强度的大小为乩磁感应强度的大小为B,重力加速度为g,则（）该微粒带正电 B.带电微粒沿逆时针旋转C.微粒从〃到c,机械能守恒 D.微粒做圆周运动的速度为%9、如图所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为。质量为小长为£的金属杆沥垂直导轨放置，整个装置处于垂直湖方向的匀强磁场中.当金属杆湖中通有从〃到/，的恒定电流/时，金属杆湖保持静止.则磁感应强度方向和大小可能为（）竖宜向上，竺黑平行导執向上，普水平向右，書水平向左，雲10、回旋加速器的工作原理如图所示：S和D2是两个中空.半径固定的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中I中央O处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速，粒子进入磁场后做匀速圆周运动.不考虑相对论效应，不计粒子重力.下列说法正确的是A.粒子在磁场中的运动周期越来越大D型盒半径越大，粒子髙开加速器时的动能就越大磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能就越大两盒间电势差越大，粒子离开加速器时的动能就越大三、实验風本题共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）用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻.改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成图线，由图线得出电动势和内电阻⑴记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为y轴为"，点击直接拟合，就可以画出奸I图象，得实验结果如图甲所示.根据图线显示，拟合直线方程为： ,測得干电池的电动势为 V,干电池的内电阻为 Q.（2）现有一小灯泡，其宀［特性曲线如图乙所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（筒要写出求解过程；若需作图，可直接画在方格图中）（12分）如图所示为用热敏电阻及和电磁铁L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与电磁铁、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未両出）相连接。则当温度 （填“升高”“降低”）到某一数值时，衔铁P将会被吸下，工作时，应该把恒温箱内的加热器接在 （"A、B端""C、D端'）2* 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.（10分）1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.核心部分为两个銅质D形盒SJh构成，其间留有空隙,将其置于匀强磁场中，两盒分别与电源正负极相连,下列说法正确的是。回旋加速器要接高频交流电源粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的増大而增大高子由加速器的边缘进入加速器电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定，且与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍.可只调节D形盒的半径増大为原来的2倍

(16分)如图，一个质子和一个a粒子从容器A下方的小孔S,无初速地貌入电势差为U的加速电场.然后垂宜进入磁感应强度为H的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，MN为磁场的边界.已知质子的电荷量为e,质量为叽a粒子的电荷量为质量为4w,求：□U'SM ^——.N 中•质子进入磁场时的速率州<2)质子在磁场中运动的时间，；(3)质子和♦粒子在磁场中运动的轨道半径之比却:(12分)如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m、相距为X。的小球A和B,A球所带电荷量为+q,B球不带电.现在A球右侧区域的有限宽度范围内加上水平向右的匀强电场，电场强度为E,小球A在电场力作用下由静止开始运动，然后与B球发生弹性正碰，A开始运动，然后与B球发生弹性正碰，A、B碰撞过程中没有电荷转移，且过程时间极短,求:A球与B球发生第一次碰撞后B球的速度；从A球开始运动到两球在电场中发生第二次碰損前电场力对A球所做的功;要使A、B两球只发生三次碰撞，所加电场的宽度d应满足的条件参考答案一、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】P沿着速度方向运动，其磁场在L、R中产生磁通量的变化，根据楞次定律即可确定L和R中的电流方向；【详解】根据安培定则可知，P中产生的磁场沿导线向里，同时P靠近L,远离R,则根据楞次定律增反减同可知，L

中电流为逆时针，R中电流为顺时针.故D正确，ABC错误【点睛】本题考査楞次定律的应用，注意分析磁通暈的变化是解题的关键，本题也可以利用“来拒去留”规律分析感应电流磁场的方向，再判断电流方向C【解析】A.向右匀速拉出磁场的过程中，正方形闭合线圈的感应电流：rBLvR正方形闭合线圏受到安培力：F安F安=BIL=~iT由于当<七，故有：Fjzi<Ffi根据二力平衡，拉力F=F*故有：F\<F=根据拉力做的功W=FI可知拉力所做的功：此<W2故A不符合题意；根据拉力的功率P=Fv,月任,则有:故B不符合题意；C.根据公式Q=n可得：竺~R竺~R可知两次磁通量变化量相同，故电荷量相同，即：故c符合题意；vD.根据/==-,*<%,贝!|有线框中的感应电流:KA</2故D不符合题意;故选c。3、C【解析】首先弄清电压表¥测量的是路端电压，电压表巧测量的是此和馅并联电路两端的电压，电流表A测量的是通过电阻R的电流，再利用闭合电路欧姆定律及串联、并联电路的特点进行分析.滑片P向上端移动，&接入电路的电阻增大，外电阻心增大，干路电流I减小，路端电压U外増大，从而判定Y示数增大：由于，减小，电阻4及内阻『的电压"陌减小，故U丼=#外-U&増大，所以乂示数増大；由于U并增大，R所在支路的电流匕増大，通过K的电流，=，-厶减小，所以A示数减小故选C4、 B【解析】两表的示数与内阻成正比，而两表量程不同，内阻不同，则示数不同.故A错误.因是串联关系，电流大小一样，则指针偏转角度相同，故B正确.两表指针偏转角度相同，示数不等.故C错误.因是串联关系，分压之比为内阻之比，即两表示数之比等于两个电压表的内阻之比.故D错误.故选B【点睛】考査的是电压表的改装原理，电压表的内部电路为串联关系，相同的电流表电流相同，偏转角度一样，而对应刻度由景程决定5、 D【解析】据题知，B.C、I).五都在以0为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则4到各点的电势差U相等，电场力做功公式W=qU分析电场力做功相等.从4到8做功最大与分析不符，故A错误.从人到C做功景大与分析不符，故B错误。从•到E做功最大与分析不符，故C错误.做功一样大与分析相符，故D正确。故选D.6、 A【解析】考査磁感线的性质。【详解】AB.磁感线的疏密程度反映了磁感应强度的大小，由图可知，“处磁感綫密集，因此乩〉用,，A正确，B错误；通电导线在磁场中受到的安培力F=BIL这个公式成立的条件是：导线与磁场垂宣。而当导线与磁场平行时，导线不受安培力作用，由于题中没说明导线放St

的方向，故无法比较同一通电导线放在。处和力处安培力的大小，C错误；为了形象的描述磁场，引入了磁感线，而磁感线是不存在的，〃点虽然没画出磁感线，但该点仍有磁场，即〃点磁感应强度不为零，D错误。故选-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。分.AD【解析】由图可读出最大值，周期，电表的示数为有效值，由输入功率等于输出功率可求得输入功率U、n{ m u【详解】根据变压器变压规律：7F=—.求得U2==%=ioov,选项A正确；流过电阻的电流k=-^=10A，故选项B错误；由P,=P2可求得原线圈的电流/产字淨，故选项C错误；变压器的输入功率为原线圏的功率:Pi=U1IPi=U1I1=220x50ITW=lxionv,故选项D正确.故选AD【点睛】此题考査交流电的图象及表达式，明确输入功率等于输出功率，电表的示数为有效值.还涉及到变压器的原理、功率公式等问题.只要正确应用公式应该不难BD【解析】A.带电微粒在正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，可知所受的向下的重力和向上的电场力平衡，电场向下，则粒子带负电，选项A错误；根据左手定则可知，带电微粒沿逆时针旋转，选项B正确；微粒从〃到C,动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项C错误；根据以及qvB=m—,解得微粒做圆周运动的速度为rE选项E选项D正确.故选BD.9、AD【解析】A.当磁场竖直向上时，由左手定则可知，安培力水平向右，则由平衡可知:BIL=mgtanO解得：g_mgtan0ILA正确;当磁场方向平行导轨向上时，由左手定则可知，安培力垂直导轨向下，则金属棒不可能平街，B错误;当磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，导体棒不可能平衡，C借误;当磁场方向水平向左时，安培力竖直向上，则BIL=ing1LD正确.故选AD010、BC【解析】粒子在磁场中运动的周期与粒子的速度无关；回旋加速器的半径一定，根据洛伦兹力提供向心力，求出最大速度，可知最大速度与什么因素有关I详解】粒子在磁场中运动的周期上訶，与其速度的大小无关，所以粒子运动的周期不变，故A狀由得…籍，则最大动能为8是2=况，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关.D型盒的半径越大，磁场越强，粒子髙开加速器时的动能就越大，与两盒间电势差无关；故BC正确，D错误|故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关三、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、 (lly=—2X4-1.51.52(2)0.27W【解析】(1)设直线方程为］=心+如把坐标(0.1.S)和(。.75,。)代入方程解得：«=-2,b=l・5,得出直线方程为：y=-2r+1.5；由闭合电路的欧姆定律得：E=/R^lr=U^-Irf对比图象可得：E=1.5V,r=2H.(2)作出U=E-lr图线，可得小灯泡工作电流为0.30A,工作电压为0.90V,因此小灯泡的实际功率为：P=UI=0.30x0.90W=0.27W.12、 ①.升高 ②.A、B端【解析】［1］.当温度降低到某一数值，热敏电阻R的阻值增大，电路中电流減小，继电器Z对衔铁P吸引力减小，P将不会被吸合下。当温度升高到某一数值，热敏电阻火的阻值减小，电路中电流増大，继电器丄对衔铁戶吸引力増大,P将会被吸下。

[2].恒温箱内温度高到一定数值后，应与电源断开停止加热.由上分析可知，温度升高后，如3端断开，所以工作时，应该把恒温箱内的加热器接在人,为端・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、ADE【解析】当高子在磁场中圆周运动半径等于D形盒半径时，速度最大，动能最大，根据洛伦兹力充当向心力，列式得到最大动能的表达式，再进行分析增加最大动能的方法【详解】A项：为了使粒子进入电场就能加速，所接的应为交变电源，故A正确；B项:、粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：vqvB=m—R粒子的最大速度:心藉所以,C项:粒子加速后的最大动能"『扣EBi,可知粒子的最大动能与加速电压无关，故B所以,C项:粒子在磁场中做圆周运动，在运动的过程中圆的半径逐渐増大，所以髙子必须从粒子加速器靠近中心处进入加速器,故C错误:D项:—速器,故C错误:D项:—2狞2如粒子在磁场中运动的周期：T=vqB可知粒子在磁场中运动的周期与粒子的携无关，粒子的速度増大时,其在磁场中运动的周期不变;根据加速器的原理可知，粒子在磁场中运动的周期与粒子在狭缝中运动的时间之和与电场变化的周期是相同的，所以电场变化周期由粒子的质量.电荷量和磁感应强度决定，故D正确;r、FA「E项：根据公式：Ekm=—mv2m为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节E项：根据公式：Ekm=—mv2m增大为原来的2倍，故E正确故应选：ADE【点睛】回旅加速器是利用磁场中的圆周运动使离子反复加速的，加速电场的强弱不会影响最后的动能，但金属盒的半径制约了最大动能，达到最大半径后，粒子无法再回到加速电场继续加速14、(1)V= ;(2)箫;(3)1:y/2【解析】(1)质子在电场中加速，根据动能定理eU=—/mv求出求出<2)质子在磁场中做匀速圆周运动，根据evB=<2)质子在磁场中做匀速圆周运动，根据evB=—r求出(3)由以上式子可知mvmv1r=—=—eBB求出考点：带电粒子在电场中的加速和在磁场中的圆周运动15、(1)丄(2)5qEx求出考点：带电粒子在电场中的加速和在磁场中的圆周运动15、(1)丄(2)5qEx(>(3)8x°vd<18xo【解析】(1)设A球与B球第一次