2023-2024学年河南省封丘县第一中学物理高二第一学期期末调研模拟试题含解析

2023-2024学年河南省封丘县第一中学物理高二第一学期期末调研模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．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．3．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．4．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．5．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、将一块宽为b，厚为d，横截面为矩形的金属导体置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于侧面，如图所示，当通以图示方向电流I时，在导体上、下表面间用理想电压表可测得电压为已知自由电子的电荷量为e，下列判断正确的是A.金属导体上表面电势高于下表面B.只增强金属导体中的电流I，电压表的示数会减小C.只增加金属导体的厚度d，电压表的示数会减小D.该导体中单位体积内的自由电子数为2、带有等量异号电荷，相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场（如图），电场强度，方向向下。电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm。下列说法正确的是A.E点电势高于D点电势B.C．D两点电势差C.如果令B板接地（即电势），则C点电势D.如果令A板接地，则D点电势3、“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球．如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭囿轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（）A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定小于7.7km/sB.卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7km/sC.卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能D.卫星在3轨道所具有的最大速率大于在2轨道所具有的最大速率4、以下说法正确的是（）A.密立根用摩擦起电的实验发现了电子；B.密立根用摩擦起电的实验测定了元电荷的电荷量；C.密立根用油滴实验发现了电子；D.密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量5、如图所示，平行导体滑轨MM’、NN’放置于同一水平面上，固定在竖直向下的匀强磁场中，导体棒AB、CD横放在滑轨上且静止，形成一个闭合电路．当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及CD受到的安培力方向分别为（）A.电流方向沿ABCD，安培力方向向右B.电流方向沿ADCB，安培力方向向右C.电流方向沿ABCD，安培力方向向左D.电流方向沿ADCB，安培力方向向左6、如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若m甲＝m乙<m丙＝m丁，v甲>v乙＝v丙>v丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是A.甲、丁、乙、丙 B.丁、甲、乙、丙C.甲、丁、丙、乙 D.丁、甲、丙、乙二、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、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。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，期间留有空隙。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是（）A.不改变磁感应强度和交流电周期，该回旋加速器也能加速α粒子B.被加速的离子从电场中获得能量C.交变电场的变化周期是质子在磁场中运动周期的一半D.为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍，可将磁感应强度增大为原来的2倍8、如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是（）A.前侧面电势较高 B.后侧面电势较高C.磁感应强度为 D.磁感应强度的大小9、如图，速度选择器中磁感应强度大小为B，电场强度大小为E，两者相互垂直，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝P进入另一磁感应强度大小为B、的匀强磁场，最后打在平板S的D1、D2，不计粒子重力，则()A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B.通过狭缝P的带电粒子速度为v=B/EC.打在D1、D2处的粒子在磁场B、中运动的时间不一定相同D.带电粒子打在平板S上的位置越靠近P，粒子的比荷越大10、关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是A.所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B.对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C.表达式R3/T2=k,k是一个与行星无关的常量D.表达式R3/T2=k,T代表行星运动的自转周期三、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）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用________传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度，得到右图所示的B-d图线．实验中使用的螺线管的内径（直径）为m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为________Wb12．（12分）图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三点，在这三点中，电场最强的是_______点，电场最弱的是_________点．若该电场是由一个点电荷激发的，那么这个点电荷带_______电，它位于图中的_________侧（填“左”或“右”）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，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14．（16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L15．（12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

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】A、根据左手定则，电子向上表面偏转，下表面失去电子带正电，所以下表面电势高，则下表面带正电，故A错误；BC、根据，解得：，导体的厚度d越大，U越大，而U与导体中的电流I无关，故B、C错误；D、再依据，得该导体中单位体积内的自由电子数为：，故D正确；故选D2、C【解析】A．沿电场线方向电势越来越低，电场线竖直向下，因此D点电势高于E点的电势，故A错误；B．CD两点间的电势差为：UCD=-EdCD=-2×104×（0.1-0.02-0.03）=-1×103V，故B错误；C．如果令B板接地（即电势φB=0），则C点电势φC=EdCB=2×104×3×10-2V=6×102V，故C正确；D．如果令A板接地，则D点电势φD=-EdAD=-400V，故D错误。故选C。3、D【解析】卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s．故A错误．假设有一圆轨道经过B点，根据，可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B错误．卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大，所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能，故C错误．根据开普勒第二定律可知，卫星在3轨道上的A点具有最大的速率，在2轨道上时也是在A点具有最大的速率，但是由于卫星在轨道2上的A点加速才能进入轨道3，故卫星在3轨道所具有的最大速率大于2轨道所具有的最大速率．故D正确4、D【解析】密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量，密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量，故D正确5、B【解析】AB向右移动，则由右手定则可知电流方向，则可知CD中电流的方向，由左手定则可求得CD的运动方向【详解】由右手安培定则可知，当AB向右运动时电流由B到A，故电流方向沿ADCB；则再由左手定则可得CD受力向右，故B正确，ACD错误．故选B【点睛】AB运动时产生电流的经过CD，从而使CD受磁场力而产生运动，即先由电磁感应产生电流，电流再在磁场中受到安培力而产生了运动6、B【解析】粒子通过速度选择器，只有满足qvB=qE，即速度满足v=E/B，才能沿直线通过．当粒子的速度大于E/B，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，当粒子的速度小于E/B，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转【详解】四种粒子，只有两个粒子通过速度选择器，只有速度满足v=E/B，才能通过速度选择器．所以通过速度选择器进入磁场的粒子是乙和丙．由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，乙的质量小于丙的质量，所以乙的半径小于丙的半径，则乙打在P3点，丙打在P4点．甲的速度大于乙的速度，即大于E/B，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，打在P2点．丁的速度小于乙的速度，即小于E/B，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，打在P1点．故选B【点睛】解决本题的关键知道速度选择器的原理，即所受洛伦兹力和电场力等大反向的粒子才能沿直线通过速度选择器二、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、BD【解析】A．带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据知，换用α粒子，粒子的比荷变化，在磁场中运动的周期变化，而不改变磁感应强度与交流电周期，加速电场的周期不变，破坏了回旋加速器的工作条件，从而不能加速α粒子，A错误；B．质子在磁场中所受的洛伦兹力对质子不做功，不能改变质子的动能，而电场可以改变质子的动能，所以质子不能从磁场中获得能，只能从电场中获得能量，B正确；C．电场的方向是周期性变化的，其周期与粒子在磁场中运动的周期相等，C错误；D．根据知则最大动能所以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形盒的半径增大为原来的2倍，D正确。故选BD。8、BC【解析】AB．电子定向移动方向和电流方向相反，所以电子定向移动方向沿x轴负方向，根据左手定则判断，电子受力方向指向前侧面，所以前侧面电势低，后侧面电势高，A错误B正确CD．当金属导体中自由电子定向移动时受洛仑兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受电场力和洛仑兹力平衡时，前后两侧产生恒定的电势差，则：，，，联立以上几式解得：，D错误C正确9、CD【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性．根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度．通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小【详解】A．带电粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则，知该粒子带正电，而速度选择器中正电荷受到电场力向上，因些磁场方向垂直纸面向外，故A错误：B．粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，有：qE=qvB．则v=E/B，故B错误；C．打在DlD2处的粒子，在磁场B'中做匀速圆周运动，运动的时间等于t=T/2，，则，与带电粒子的比荷有关，故C正确；D．经过速度选择器进入磁场B'的粒子速度相等，根据知，粒子打在平板S上的位置越靠近P，则半径越小，粒子的比荷越大，故D正确；故选CD【点睛】解决本题的关键知道粒子在速度选择器中做匀速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动，明确洛伦兹力充当向心力的正确应用是解题的关键10、ABC【解析】A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A正确；B、开普勒第二定律的内容为：对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确．C、D、第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，k是与环绕天体无关，与中心天体有关的常量，而T为环绕天体的公转周期，故D错误，C正确．故选ABC【点睛】正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，注意理解面积定律的意义，知道行星在远日点的速率小于在近日点的速率三、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.磁②.Wb【解析】在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度根据图线知，螺线管中心的磁感应强度的大小大约为4.5×10-3T，则磁通量Φ=BS=B∙＝4.5×10−3×=5.6×10-6Wb12、(1).c(2).a(3).负(4).右【解析】如图，C处电场线最密，电场强度最大，电场最强，电场最弱的是A点；同时由图看出，电场线是汇聚的，该电场是由负