2023年辽宁省朝阳市物理高二第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2023年辽宁省朝阳市物理高二第一学期期末综合测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电流的电压随时间变化的规律如图乙所示（正弦曲线）。下列说法正确的是（）A.该交变电流电压的最大值为440VB.该交变电流电压的有效值为VC.在0.0025s时，该交变电流的电压为220VD.在0.0025s时，该交变电流的电压为V2、如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是（）A.组成A束和B束的离子都带负电B.A束离子的比荷大于B束离子的比荷C.组成A束和B束的离子质量一定不同D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外3、如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场．一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出．下列说法正确的是A.粒子带正电B.粒子在b点速率大于在a点速率C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短4、已知电荷量单位是库，符号为C：电流单位是安，符号为A；时间单位是秒，符号为s．由电流定义式可知，这三个单位之间的关系是（）A.1C=1A•s B.1C=lA•s﹣1C.1C=1A﹣1•s D.1C=1A﹣1•s﹣15、两根长直通电导线互相平行，电流方向相同。它们的截面处于一个等边三角形ABC的A和B处。如图所示，两通电导线在C处的磁场的磁感应强度的值都是B，则C处磁场的总磁感应强度的大小是A.B B.2BC.B D.B6、如图所示，理想变压器的原线圈接有电阻R1，副线圈上接有一个电阻R2，其中，R1=4R2．已知电阻R和R上的电功率相等，则理想变压器的原线圈和副线圈的匝数比n1：n2为A.1:1 B.4:1C.3:1 D.2:1二、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、当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是（）A. B.C. D.8、在如图所示的电路中电源电动势为E，内阻为r，M为多种元件集成的电子元件，通过它的电流始终为恒定值，L1和L2是规格相同的小灯泡（其电阻不随温度变化），R为可变电阻，现闭合开关S，调节可变电阻R使其电阻值逐渐减小，下列说法正确的是（）A.灯泡L1变暗、L2变亮B.通过电阻R的电流增大C.电子元件M两端的电压变大D.电源两端电压变小9、如图所示，M、N为同一水平面内的两条平行长导轨，左端串联电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，杆和导轨的电阻不计，且杆与导轨间无摩擦，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中．现对金属杆ab施加一个与杆垂直的水平向右的恒力F，使杆从静止开始运动．在运动过程中，杆的速度大小为v，杆所受安培力为F安，R中的电流为I，R上消耗的总能量为E总，则下列关于v、F安、I、E总随时间变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.10、英国物理学家阿斯顿首次制成质谱仪，并用此对同位素进行了研究，若速度相同的三个带电粒子（不计重力）由左端射入质谱仪的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.三个带电粒子都带负电B.速度选择器的极板带负电C.三个粒子通过狭缝时速率等于D.在磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小三、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）某组同学测定某合金电阻率实验，部分实验器材如下：待测合金丝R（阻值约8Ω）。学生电源（5V）、开关、导线、电流表A（量程0～0.6A，内阻约0.125Ω）、电压表V（量程0～3V，内阻约3kΩ）。滑动变阻器R（最大阻值5Ω），螺旋测微器、红外线测温仪等。（1）①为尽可能使实验误差较小，下列电路图中恰当的是____________（选填“图1”或“图2”）。②用所选择的电路图，测得的合金丝电阻值___________（选填“大于”，“等于”或“小于”）真实值。（2）下表为实验室对一些长度相同粗细不同的同一种合金丝的测量数据表第一组第二组第三组第四组第五组电压U/V1.203.001.201.203.00合金丝直径D/mm1.01.01.51.51.0合金丝温度t/℃20.020.020.080.080.0电阻率ρ/Ω·m①结合表中的数据，要研究合金电阻率与横截面积的关系，需观察对比____________两组数据。②由以上表格数据，你认为影响合金电阻率的因素是______________________________。12．（12分）用螺旋测微器测金属棒直径为___________mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度为________cm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、C【解析】A．如图所示，该交变电流电压的最大值（峰值）为：Em=220V≈311V故A错误。B．该交变电流电压的有效值为：故B错误。CD．因为交变电流的电压的函数表达式为：当t=0.0025s时故C正确，D错误。故选C。2、B【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，满足qvB=m，圆周运动的半径，由此进行分析得出结论【详解】A离子进入磁场后向左偏，根据左手定则可以判断A束离子都带正电，同理可知B离子带负电，故A错误；经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷（q/m）大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定不同，故B正确，C错误；在速度选择器中，电场方向水平向右，A粒子所受电场力方向向右，B粒子所受电场力方向向左，所以A离子受的洛伦兹力方向向左，B离子受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D错误．故选B【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论3、C【解析】由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在b、a两点的速率，根据确定粒子运动半径和运动时间由题可知，粒子向下偏转，根据左手定则，所以粒子应带负电，故A错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b点速率与a点速率相等，故B错误；若仅减小磁感应强度，由公式得：，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子有可能从b点右侧射出，故C正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故D错误4、A【解析】根据电流的定义式，Q=It，则1C=1A•s，故A正确，BCD错误故选：A5、D【解析】根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，则磁场在C处相互叠加，如图所示，根据几何关系知合磁感强度为，故D项正确，ABC三项错误6、D【解析】由电路可知，电阻R1两端的电压等于原线圈两端的电压U1，电阻R2两端的电压等于副线圈两端的电压U2，根据电阻R1和R2上的电功率相等：，所以,D正确．故选D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、AB【解析】AB．已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则，可知A、B选项的图中小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极垂直纸面向里，A、B正确；C．环形导线的电流方向如题图所示，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向外，C错误；D．根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N极指向左，D错误.8、BC【解析】因M中阻值与电压成正比，故M中电流保持不变；故灯泡L2的亮度不变；总电流不变，R减小，L1电阻不变，根据分流规律R电流增大，L1电流减小变暗，故A错误；因R的阻值减小，故由欧姆定律可知，通过R的电流增大，故B正确；电子M两端的电压，灯L2两端电压不变，灯L1两端电压减小，电子元件两端电压变大，故C正确；电源两端的电压U=E-Ir，总电流不变，所以电源两端电压不变，故D错误；故选BC9、AD【解析】根据牛顿第二定律知，杆子的加速度为：，由于速度增大，则加速度减小，可知杆子做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度等于零时，速度最大，做匀速直线运动，故A正确．根据可知，安培力先逐渐变大，后不变，但是由于速度不是均匀变大，则F安-t图像开始阶段不是直线，选项B错误；感应电流，则电流先逐渐变大，后不变，但是由于速度不是均匀变大，则I-t图像开始阶段不是直线，选项C错误；根据焦耳定律知，E=Q＝I2Rt＝t，因为速度增大，可知E-t图线的切线斜率增大，最终电流不变，E与t成正比，故D正确．故选AD【点睛】题考查了电磁感应与动力学和能量的综合，知道杆子在整个过程中的运动规律，知道当拉力和安培力相等时，杆子做匀速直线运动10、CD【解析】A．由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电，故A错误；B．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误；C．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE解得故C正确；D.粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得解得：可见，由于v是一定的，B2不变，半径r越大，则越小，故D正确。故选：CD。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.图1②.小于③.第1组和第3组④.温度【解析】(1)[1]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，所以应选用图1；(2)[2]由于电压表的分流作用，导致电流表的示数大于流过待测电阻的电流，由欧姆定律可知，测得的合金丝电阻值小于真实值；(3)[3]由控制变量法，结合表中的数据，要研究合金电阻率与横截面积的关系，需观察对比第1组和第3组数据；(4)[4]由表中实验数据可知，温度越高电阻率越大，随合金丝温度升高，所以影响合金电阻率的因素是温度。12、①.6.124-6.126②.10.230【解析】[1]．用螺旋测微器测金属棒直径为：6mm+0.01mm×12.5=6.125mm；[2]．用20分度游标卡尺测金属棒长度为：10.2cm