2023-2024学年太原师院附中高二物理第一学期期末统考模拟试题含解析

2023-2024学年太原师院附中高二物理第一学期期末统考模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c处射入一束离子(不计重力)，这些离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分为如图三束，则下列判断正确的是A.这三束离子的速度一定不相同B.这三束离子的比荷一定相同C.a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向aD.若将这三束离子改为相反电性而其他条件不变的离子则仍能从d孔射出2、关于电动势，下列说法正确的是（）A.电动势数值上就等于电源正负极之间的电压B.所有电源的电动势都是1．5VC.体积越大的电源，其电动势一定越大D.不同电源的电动势不同3、以下说法中，对甲乙丙丁四幅图的描述错误的是A.如图甲所示，导体棒垂直于磁场方向运动，两两垂直时，则电动势B.如图乙所示，导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为θ时，则电动势C.如图丙所示，线圈以恒定速度从图示位置向上离开磁场过程中电动势逐渐变大D.如图丁所示，导体棒平动切割磁感线产生的电动势为4、如图1是回旋加速器D型盒外观图，如图2是回旋加速器工作原理图．已知D型盒半径为R,电场宽度为d,加速电压为u,磁感应强度为B,微观粒子质量是m,带正电q,从S处从静止开始被加速，达到其可能的最大速度vm后将到达导向板处，由导出装置送往需要使用高速粒子的地方．下列说法正确的是（）A.D型盒半径,高频电源的电压是决定vm的重要因素B.粒子从回旋加速器中获得的动能是C.粒子在电场中的加速时间是D.高频电源周期远大于粒子在磁场中运动周期5、下面四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是（）A. B.C. D.6、如图所示，a、b、c

为电场中同一条电场线上的三点，其中

c

为

ab

的中点已

知

a、b

两点的电势分别为φa=3V，φb=9V，则下列叙述正确的是()A.该电场在

c

点处的电势一定为

6

VB.负电荷从

a

点运动到

b

点的过程中电势能一定增大C.正电荷只受电场力作用从

a

点运动到

b

点的过程中动能一定增大D.a

点处的场强

可能小于

b

点处的场强二、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、一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为µ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面固定一个光滑的小球，如图所示，木板固定时，弹簧测力计示数为F1，由静止释放后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是()A.稳定后弹簧一定处于压缩状态B.稳定后弹簧仍处于拉伸状态C.D.8、两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ与O点，A为MN上的一点，一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（）A.q由A向O的运动是匀加速直线运动 B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大 D.q运动到O点时电势能为零9、南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一还未通电的螺线管，如图所示，下列说法正确的是（）A.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将减小B.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将增大C.若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将增大D.若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将减小10、如图，一带电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右边．不计重力，下列表述正确的是()A.粒子带正电B.粒子在M点的速率最大C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能先增大后减小三、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）如图是“探究感应电流的产生条件”实验的器材（1）在图中用实线代替导线把它们连成实验电路______；（2）写出三个操作使灵敏电流计的指针发生偏转A．______；B．______；C．______（3）该实验得到的实验结论是______12．（12分）某研究性学习小组欲测量一个未知电阻R的阻值及某电源的电动势E和内阻r，设计了如图甲所示的电路来进行测量，其中为待测未知电阻，R为电阻箱，为保护电阻，已知学习小组先对未知电阻进行测量，请将同学们的操作补充完整：先闭合和，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电压表示数U，然后______使电压表的示数仍为U，读出此时电阻箱的示数，则电阻Rx的表达式为______学习小组为测电源的电动势E和内阻r，该小组同学的做法是：闭合，断开，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值根据测得的的阻值计算出相应的与的值，并在坐标系中描出坐标点，画出关系图线，如图乙所示．根据图线可得电源的电动势______、内阻______计算结果保留2位有效数字若只考虑系统误差，采用此测量电路测得的电动势与实际值相比______，测得的内阻与实际值相比______填“偏大”“偏小”或“相同”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）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15．（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】离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB，所以v=E/B；三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，根据可知比荷一定不相同．根据洛伦兹力的方向可以判定电场力的方向从而判定电场的方向【详解】3束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有qE=qvB，所以v=E/B，故三束正离子的速度一定相同．故A错误．3束离子在磁场中有qvB=m，故，由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，故B错误．根据左手定则可知，正粒子受到的洛伦兹力的方向向上，所以电场力必定向下，a、b两板间的匀强电场方向与正电荷受到的电场力的方向相同，一定由a指向b．故C错误；若这三束离子改为相反电性而其他条件不变，则在ab板间受到的电场力的方向和磁场力的方向均反向，离子受力仍平衡沿直线运动，即离子则仍能从d孔射出．故D正确故选D【点睛】速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性2、D【解析】A.根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，电源正负极之间的电压指的是路端电压U，小于电源电动势；故A错误；BD.不同的电源的电动势不同，故B错误，D正确；D.电动势大小与电源体积无关，故C错误。故选D。3、C【解析】A．图甲所示，导体棒垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势的计算公式可得产生的感应电动势为E=Blv，故A正确，不符合题意；

B．如图乙所示，导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为θ时，速度v在垂直于导体棒上的分速度为vsinθ，则电动势E=Blvsinθ，故B正确，不符合题意；

C．如图丙所示，线圈以恒定速度v从图示位置向上离开磁场过程中，有效切割长度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，故C错误，符合题意；

D．如图丁所示，导体棒平动切割磁感线时，导体棒垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直，所以产生的电动势为Blv，故D正确，不符合题意。故选C。4、C【解析】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，可知最大动能与什么因素有关．粒子只在电场中被加速，根据v=at求解加速时间；回旋加速器中粒子在磁场中运动的周期等于高频电源的变化周期.【详解】根据知，，则粒子的最大动能Ek=mv2=，与加速的电压无关，而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．故AB错误．在加速电场中的加速度，根据v=at解得在电场中的加速时间：，选项C正确；要想使得粒子在电场中不断得到加速，则高频电源的周期必须等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，选项D错误；故选C.【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5、B【解析】伸开左手，让大拇指与四指方向垂直，并且在同一个平面内，磁感线通过掌心，四指方向与正电荷运动方向相同，大拇指所指的方向为洛伦兹力方向【详解】A图中，根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向下．故A错误．B图中，根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向上．故B正确．C图中，根据左手定则，洛伦兹力方向垂直纸面向外．故C错误．D图中，电荷的运动方向与磁场方向平行，电荷不受洛伦兹力．故D错误．故选B【点睛】解决本题的关键掌握左手定则，注意四指方向与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反6、D【解析】若该电场是匀强电场，则在c点处电势为φc==6V，若该电场不是匀强电场，则在c点处的电势为φc≠6V．故A错误．根据负电荷在电势高处电势能小，可知负电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定减小，选项B错误；正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中电势能增大，则动能一定减小，选项C错误；一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，所以a点处的场强Ea可能小于b点处的场强Eb，故D正确．故选D【点睛】电场线的疏密可表示电场强度的相对大小，但一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小．但可根据电势的高低判断电势能的大小.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、BC【解析】AB.平衡时，对小球分析F1=mgsinθ…①木板运动后稳定时，对整体分析有：a=gsinθ-μgcosθ…②则a＜gsinθ，根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态．选项A错误，B正确；CD.对小球有mgsinθ-F2=ma…③而tanθ＝…④联立①②③④计算可得．选项C正确，D错误.8、BC【解析】本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷的受力情况，分析其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况解：A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误B、电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小；故B正确C、从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确D、取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值．故D错误故选BC【点评】本题考查静电场的基本概念．关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况，运用动能定理进行分析9、AC【解析】根据安培定则，结合电流的方向判断出通电螺线管的磁场的方向，然后根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引即可判定【详解】AB、若将a端接电源正极，b端接电源负极，则根据安培定则可知，螺线管的下端是磁场的N极，磁场的方向向下；又南极附近的磁场的方向向上，所以螺旋管将受到排斥力，弹簧测力计示数将减小．故A正确，B错误；C、若将b端接电源正极，a端接电源负极，则根据安培定则可知，螺线管的上端是磁场的N极，磁场的方向向上；又南极附近的磁场的方向向上，所以螺旋管将受到吸引力，弹簧测力计示数将增大．故C正确；D、由上分析可知，故D错误【点睛】该题结合地球的磁场的特点考查安培定则，情景的设置新颖，与实际生活的结合比较好，是一道理论结合实际的好题目10、CD【解析】A．由轨迹可知，粒子受电场力向左，则粒子带负电，选项A错误；B．粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，所以B错误；C．粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度不变，故C正确；D．当粒子向右运动时电场力做负功电势能增加，当粒子向左运动时电场力做正功电势能减小，粒子在电场中的电势能先增大后减小，故D正确故选CD。点睛：本题就是对电场力做功特点的考查，掌握住电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小三、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、①.②.将开关闭合或断开③.将螺线管A插入（或拔出）螺线管B④.将滑动变阻器的滑处向左或向右移动⑤.只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，则闭合导体回路中就有感应电流【解析】（1）.电路连接如图；（2）三个操作使灵敏电流计的指针发生偏转：A.将开关闭合或断开；B.将螺线管A插入（或拔出）螺线管B；C.将滑动变阻器的滑处向左或向右移动；（3）结论：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，则闭合导体回路中就有感应电流12、①.断开，调节电阻箱②.③.10V④.

⑤.偏小⑥.偏小【解析】根据题意应用欧姆定律，由等效法可求出电阻阻值；根据表中实验数据，应用描点法作出图象；根据闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电源电动势与内阻；由实验原理分析，系统误差的原因，从而找到电动势和内阻的偏小【详解】由于闭合前后电压表的示数均为U，那么外电路的总电阻两次是相等的，即，所以根据欧姆定律可以写出电压表的示数：，所以，结合题目图象的纵轴截距可知：，所以；从图象的斜率看：，将E代入求得由于电压表的分流，造成路端电压的测量值偏小，该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电压表示数表示的电流小于通过电源的真实电流．利用等效电源分析，