2023-2024学年山东省日照市高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2023-2024学年山东省日照市高二物理第一学期期末综合测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、在如图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小分别为Fa、Fb，则这两段导线（）A.相互吸引，Fa＞FbB.相互排斥，Fa＞FbC.相互吸引，Fa＜FbD.相互排斥，Fa＜Fb2、下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U后，哪个粒子获得的速度最大（）A.质子 B.氘核C.粒子 D.钠离子3、电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长10m，宽2m。若发射质量为100g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为20A时，最大速度可达4km/s轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是（）A.磁场方向为竖直向下B.磁场方向为水平向右C.电磁炮的加速度大小为4×105m/s2D.磁感应强度的大小为2×103T4、如图所示，运动电荷在磁场中没有受到洛伦兹力的是()A. B.C. D.5、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是（）A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.5AD.外电路接入了一个阻值是18Ω的电动机，电路中的电流一定为0.3A6、下列说法中正确的是()A.电场线和磁感线都是一系列闭合曲线B.在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电C.奥斯特提出了分子电流假说D.首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培二、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、如图所示，由同一种金属条制成的矩形线框abcd固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中，ad＝bc＝L，ab＝dc＝3L，ad、ab、dc边的横截面积均为bc边的两倍，ad边的电阻为R。在t＝0时刻，一接入电路电阻2R的导体棒PQ在水平拉力作用下从ad处由静止开始沿ab、dc向bc边以加速度a0匀加速滑动，滑动过程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从ad处向bc滑动的过程中，线框消耗的电功率最大的时刻为（）A. B.C. D.8、如图所示，电容器由平行金属板M、N和电介质D构成．电容器通过开关S及电阻及与电源E相连接。则（）A.M上移电容器的电容变大B.将D从电容器抽出，电容变小C.断开开关S，M上移，MN间电压将增大D.闭合开关S，M上移，流过电阻R的电流方向从B到A9、如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中（E、g和B已知），小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A.小球带负电B.小球做匀速圆周运动过程中机械能保持不变C.小球做匀速圆周运动过程中周期D.若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大10、如图所示，绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体．劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与小物体接触（未固定），弹簧水平且无形变．O点左侧有竖直向下的匀强电场，电场强度为．用水平力F缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0，物体与水平面间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g．则（）A.撤去F后，物体回到O点时速度最大B.撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为C.物体离开弹簧时速率为D.撤去F后系统产生的内能为4µmgx0三、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．（6分）某同学欲测量一电容器的电容，他采用高电阻放电法来测量，电路图如图甲所示．其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C．该实验的操作步骤如下：（1）先判断电容器的好坏，使用万用表的电阻挡进行测量，观察到万用表指针向右偏转较大角度，又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是____（选填“好”、“坏”）的；（2）按如图甲所示电路原理图连接好实验电路，将开关S接通____（选填“1”、“2”），对电容器进行充电，调节可变电阻R的阻值，再将开关S接通另一端，让电容器放电，观察微安表的读数，直到微安表的初始指针接近满刻度；（3）此时让电容器先充电，记下这时的电压表读数U0=2.9V，再放电，并同时开始计时，每隔5s或10s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中。根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在乙图所示的坐标纸上描点（图中用“×”表示），请在图上作出电流i与时间t的曲线______;（4）根据以上实验结果和图象，算出该电容器的电容约为____F（结果保留两位有效数字）12．（12分）如图所示的电路中，小量程电流表的内阻，满偏电流，，；（1）当S1和S2均断开时，改装成是_______表，最大量程是______；（2）当S1和S2均闭合时，改装成的是_______表，最大量程是______。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．（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

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】当电键S置于a处时电源为一节干电池电流的方向是M′MNN′，电流大小为由于导线MM′与NN′中电流方向相反故两段导线相互排斥；当电键S置于b处时电源为两节干电池，电流的方向仍是M′MNN′，由于导线MM′与NN′中电流方向相反故两段导线相互排斥．又由于电路中灯泡电阻不变，此时电路中电流大小为显然Ib＞IaMM′在NN′处的磁感应强度Ba＜Bb，应用安培力公式F=BIL可知fa＜fb综上所述这两段导线相互排斥fa＜fb故选D。2、A【解析】四种带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U，故根据动能定理，有：解得：由上式可知，比荷越大，获得的速度越大，由于质子的比荷最大，所以质子获得的速度最大．故选A3、D【解析】AB．要使炮弹向右加速，安培力应向右，根据左手定则可知，磁场方向应竖直向上，故AB错误；CD．由题意可知，最大速度达4km/s，加速距离为10m，由速度和位移关系可知：v2=2aL解得：a=8×105m/s2；由牛顿第二定律可得：F=ma而F=BIL联立解得：B=2×103

T；故C错误，D正确。故选D。4、D【解析】电荷在磁场中运动的方向与磁场平行时，不受洛伦兹力的作用，不平行时受洛伦兹力。故选D。5、A【解析】U-I图像的纵截距表示电路电流为零时，即处于断路时路端电压，此时路端电压等于电源电动势，故电源电动势为6.0V，A正确；图像的斜率表示内阻，故有，B错误；电源短路电流，即外电阻为零，路端电压为零时，所以短路电流，C错误；因为电动机是非纯电阻电路，所以不能根据欧姆定律计算，D错误；考点：考查了U-I图像【名师点睛】关键是理解图像的纵横截距，斜率所表示的含义，知道短路电流是外电路无电压时的电流，知道欧姆定律只适用于纯电阻电路，6、B【解析】电场线是从正电荷开始，终止于负电荷，不是封闭曲线，A错误；麻醉剂为易挥发性物品，遇到火花或热源便会爆炸，良好接地，目的是为了消除静电，这些要求与消毒无关，B正确；安培发现了分子电流假说，奥斯特发现了电流的磁效应，CD错误；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、AD【解析】设经过时间t，线圈功率最大，此时电动势为总电阻为功率联立解得此时功率最大。故选AD。8、BC【解析】，根据电容的决定式可知，当M向上移时，板间距离d增大，电容器的电容变小；当将D从电容器抽出，介电常数减小，电容器的电容变小，故A错误，B正确；断开开关S，M上移，电量不变，而电容减小，根据电容的定义式，可知电容器两端的电压增大，故C正确；闭合开关S，电压不变，M上移时电容减小，则由可知，电量Q减小,电容器放电，流过电阻的电流方向从A到B，故D错误．选BC.【点睛】根据电容的决定式，分析电容的变化．电容器的板间电压不变，根据电容的定义式，分析电容器电量的变化，即可判断电路中电流的方向9、AC【解析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，重力与电场力平衡，则知小球所受的电场力竖直向上，与电场方向相反，因此小球带负电，故A正确．小球做匀速圆周运动，动能不变，重力势能不断变化，两者之和即机械能在变化，故B错误．小球做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有qvB=mr，又qE=mg，联立得，故C正确．在加速电场中，根据动能定理得qU=mv2，得，知若电压U增大，小球获得的速度v增大，小球做匀速圆周运动的轨迹半径增大，根据知小球做匀速圆周运动的周期不变．故D错误．故选AC10、BC【解析】A.撤去F后，物体回到O之前水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，当弹簧的弹力与滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反时，加速度为零，速度最大．故A错误B.撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：物体的加速度为故B正确C.物块进入电场区域后，受到的电场力：所以在竖直方向上，物块受到的支持力：此时物体受到的摩擦力：物块此时的加速度：物块进入电场的区域后竖直方向的摩擦力不变，物块做匀减速直线运动，位移为：x=4x0-x0=3x0由运动学的公式：可得物体离开弹簧时速率为：故C正确D.物块进入电场前受到的摩擦力：，物块进入电场区域后受到的摩擦力：，所以撤去F后系统产生的内能为：故D错误三、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、①.好②.1③.④.2.6×10-3~3.0×10-3之间【解析】（1）[1]使用万用表的电阻挡进行测量，观察到万用表指针向右偏转较大角度，又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是好的。（2）[2]将开关S接通“1”，电容器与电源连接，对电容器进行充电。（3）[3]根据坐标系内所描出的点，用平滑的曲线把各点连接起来，可作出作出电流i与时间t的图象如图：（4）[4]由知，电荷量为I−t图象与坐标轴所围的面积，即面积为电容器在开始放电时所带的电荷量。由图象可知“面积”格数约32格（31∼33格均正确），每小格相当于2.5×10-4C，所以电容器电容为U0时，电荷量Q=7.75×10−3C(8.00×10−3C∼8.25×10−3C均正确)，电容器的电容（2.6×10-3~3.0×10-3之间均正确）。12、①.电压表②.1V③.电流表④.1A【解析】(1)[1]当S1和S2均断开时，电流表与R1串联，改装成的是电压表。[2]量程为U，则(2)[3]当S2和S1均闭合时，R2和电流表并联，改装成电流表。[