云南省丘北县第二中学2023年物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

云南省丘北县第二中学2023年物理高二上期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、在1min内通过阻值为5Ω的导体横截面的电量为240C，那么加在该导体两端的电压是（）A.20V B.48VC.120V D.1200V2、一质量为0.5kg的小球以12m/s的速度竖直向下撞击水平地面，反弹后离开地面时的速度大小为8m/s，方向竖直向上，设小球与地面的作用时间为0.2s，g取10m/s2，则地面对小球的平均作用力大小为（）A.10N B.15NC.50N D.55N3、如图所示为质谱仪的原理图，某带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，其内部的匀强磁场磁感应强度为B，匀强电场的强度为E，垂直纸面的匀强磁场B未画出，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列说法正确的是A.该粒子带负电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.若粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则粒子的比荷就越大4、有一平行于纸面的匀强电场，电场中三点边长为的等边三角形的三个顶点。一带正电的粒子以的速度通过点，到达点时，粒子动能为点时动能的两倍；若改变通过点时的速度方向，使之能运动到点，到达点时，粒子动能为通过点时动能的三倍。该带电粒子带电量为、质量为，不计粒子重力。则A.两点间的电势差 B.两点间的电势差C.匀强电场的场强为 D.匀强电场的场强为5、如图a、b、c、d四个点在一条直线上，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处固定有一电荷量为Q的点电荷，在d点处固定有另一个电荷量未知的点电荷，除此之外无其他电荷，已知b点处的场强为零，则c点处场强的大小为（k为静电力常量）（）A.0 B.C. D.6、甲、乙、丙三只阻值相同的电阻分别通以如图所示的三种电流，电流的最大值和周期相等，则三只电阻产生的热功率的比是（）A. B.C. 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、如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（）A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大C.电压表V示数减小 D.电压表V的示数增大8、铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热．如图所示，将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热，下列说法中正确的是A.采用增大交变电流的频率，可使焊接效果越好B.采用增大感应线圈电阻值，可使焊接效果越好C.采用金属电阻率越小的管道材料，焊接效果越好D.感应线圈中通以正弦交流电，在管道中产生的涡流也是交流电9、两电荷量分别为和的点电荷放在轴上的两点，两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示,其中两点的电势为零，段中点电势最高，则A.为正电荷，为负电荷B.电荷量大于的电荷量C.间场强方向沿轴正方向D.将一负点电荷从点移到点，电场力先做正功后做负功10、一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻为r，当空载的电动观光车以速度v在平直公路上匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动机线圈电阻为R，司机与电动车总重力为mg，电动车受到的阻力是总重力的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则（）A.电源输出功率为为EI B.电源效率为×100%C.电动机的输出功率为 D.电动机发热功率EI－I2r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）有一个小灯泡上标有“4V2W”字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I－U图线．现有下列器材供选用：A.电压表(0～5V，内阻约10kΩ)B.电压表(0～15V，内阻约20kΩ)C.电流表(0～3A，内阻约1Ω)D.电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω)E.滑动变阻器(10Ω，2A)F.滑动变阻器(500Ω，1A)G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干（1）实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（2）在线框内画出实验电路图_______，并根据所画电路图进行实物连接_______（3）利用实验数据绘出小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，分析曲线说明小灯泡电阻变化的特点：________________________________（4）若把电阻元件Z和小灯泡接入如图乙所示的电路中时，已知电阻Z的阻值为5Ω，已知A、B两端电压恒为2.5V，则此时灯泡L的功率约为________W．(保留两位有效数字)12．（12分）一个20匝、面积为200dm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在5s内由1T增加到5T，在此过程中磁通量变化了_________磁通量的平均变化率是__________线圈中感应电动势的大小是_________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，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）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L

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、A【解析】导体的电流为，故导体两端的电压为，A正确2、D【解析】取竖直向上为正方向，对小球由动量定理有代入数据解得故选D。3、D【解析】根据带电粒子进入匀强磁场B0中的偏转方向，确定洛伦兹力方向，由左手定则判断电性．带电粒子经加速后进入速度选择器时，速度为的粒子可通过速度选择器，然后进入磁场B0，打在S板的不同位置．通过列式分析【详解】A、带电粒子进入匀强磁场B0中后向左偏转，受到的洛伦兹力向左，由左手定则判断知该粒子带正电，故A错误.B、速度选择器中带电粒子受到电场力水平向右，洛伦兹力应水平向左，由左手定则判断知磁场方向垂直纸面向外，故B错误.C、带电粒子速度选择器做匀速直线运动，有qE=qvB，得，故C错误.D、粒子进入磁场B0后做匀速圆周运动，轨迹半径为，粒子打在胶片上的位置到入口的距离，可知粒子打在胶片上的位置越幕近狭缝P，d越小，则越大，故D正确.故选D【点睛】质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段.要知道速度选择器选择速度为的粒子.4、C【解析】AB．由题意知解得同理可得故AB错误；CD．令点电势为零，则，故中点电势为，为等势面，为电场的方向选项C正确，D错误；故选C。5、B【解析】根据题可知，b点处的场强为零，说明a处和d处的两个电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反，则有：

，可得：Q′=4Q电性与Q相同。则Q在c产生的场强大小为：，方向向右；Q′在c产生的场强大小为：，方向向左；故c点处场强的大小为：A．0。故A不符合题意。B．。故B符合题意。C．。故C不符合题意。D．。故D不符合题意。6、D【解析】设电阻为R，根据交变电流的图象可知：第一个图中，有效值为I1，根据电流热效应可知第二个图中，正弦交流电流的有效值为：第三个图中，方波电流的有效值为：I3=I0据P=I2R得三只电阻产生的热功率的比是：A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析不符，故C错误；D.与分析相符，故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、BC【解析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同8、ACD【解析】高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析电流变化的频率与焊缝处的温度升高的关系．焊缝处横截面积小，电阻大，电流相同，焊缝处热功率大，温度升的很高【详解】高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快．故A正确．当增大感应线圈电阻，相当于减小了交流电的电流，电流的峰值变小，在频率不变的情况下，单位时间电流的变化量变小，即电流的变化率变小，则磁场的变化率变小，磁通量的变化率变小，加热效果减弱，故B错误；采用金属电阻率越小的管道材料，会在焊接的管道中产生较大的电流，焊接效果越好，选项C正确；感应线圈中通以正弦交流电，根据法拉第电磁感应定律可知，在管道中产生的涡流也是交流电，选项D正确；故选ACD.9、ABD【解析】φ-x图象的斜率等于电场强度E．根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性．根据功能关系分析电场力做功的正负【详解】A、B项：由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷q1带正电，M点电荷q2带负电，由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以q1电荷量大于q2的电荷量，故A、B正确；C项：由N到C过程电势升高，则说明场强沿x轴的反方向，故C错误；D项：N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，故D正确故选ABD【点睛】本题考查电势与场强间的关系，要注意明确电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否10、BC【解析】A．电源输出功率为为EI-I2r，选项A错误；B．电源效率为×100%选项B正确；C．电动车匀速运动，牵引力等于阻力，即F=kmg，则电动机的输出功率为选项C正确；D．电动机发热功率I2R，选项D错误；故选BC。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.(1)A②.D③.E④.(2)如图；⑤.如图；⑥.(3)小灯泡电阻随温度的升高而增大⑦.(4)0.31【解析】本题（1）的关键是根据小灯泡的规格中的额定电压与额定电流大小来选择电压表与电流表的量程，根据实验要求电流从零调可知变阻器应用分压式接法，可知应选择电阻选择变阻器．题（2）的关键是根据小灯泡电阻满足，可知电流表应用外接法，又变阻器应用分压式接法，即可画出电路图和实物图．题（3）的关键是根据电阻定义可知，电阻大小与I-U图线上的点与原点连线的斜率倒数成正比，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大．题（4）的关键是在灯泡的I-U图像中画出电阻Z的I-U图像，根据I-U图象读出当电阻Z和灯泡两端的电压之和为2.5V时对应的电压和电流大小，然后根据P=UI求出功率即可【详解】（1）：根据小灯泡的规格“4V，2W”可知，电压表应选A，电流，所以电流表应选D；由于描绘小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调，所以变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器E（2）：由于小灯泡电阻较小，满足，所以电流表应用外接法，又变阻器采用分压式接法，所以电路图和实物连线图如图所示：（3）根据可知，小灯泡电阻与I-U图象上各点与原点连线的斜率倒数成正比，所以小灯泡电阻随温度的升高而增大（4）在灯泡的I-U图像中画出电阻Z的I-U图像，由I-U图象可知，当电阻Z和灯泡两端的电压之和为2.5V时，此时灯泡两端的电压U=1.4V，I=0.22A时对应的电压，所以小灯泡的功率为：P=UI=1.4×0.22W=0.31W.【点睛】本题考查了实验器材选择、设计实验电路图、连接实物电路图、实验数据处理，确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路图与连接实物电路图的前提与关键12、①.4Wb②.0.8Wb/s③.16V【解析】线圈在匀强磁场中，