云南省曲靖市罗平县第一中学2023-2024学年物理高二第一学期期末综合测试模拟试题含解析

云南省曲靖市罗平县第一中学2023-2024学年物理高二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、下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()A. B.C. D.2、回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置，其核心部分是两个"D"形金属盒，置于匀强磁场中，磁场方向与"D"形盒所在平面垂直，两盒分别与高频交流电源相连，带电粒子获得的最大动能与哪个因有关A.加速的次数 B.交流电的频率C.加速电压 D.匀强磁场的磁感应强度大小3、无限长通电直导线PQ与通电矩形导线框abcd固定在同一平面内，导线和线框的电流方向如图所示，线框ab边与直导线PQ平行。关于通电直导线PQ对通电线框abcd的作用，下列判断正确的是（）A.线框ad、bc边不受安培力作用B.线框cd边所受安培力的方向垂直PQ向左C.线框所受安培力的合力方向垂直PQ向左D.线框有两个边所受安培力的方向相同4、两平行通电长直导线M、N中的电流大小分别为I和2I，且电流方向相同．a、b、c、d为同一直线上的四个点，它们分别与两直导线距离如图所示，则图中给定的四个点中，磁感应强度最大的位置是（）A.a B.bC.c D.d5、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，在两盒之间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中，如图所示．下列说法正确的是（）A.粒子能量是从电场和磁场中共同获得B.只增大狭缝的距离可增大粒子从加速器中获得的动能C.只增大加速电场的电压可增大粒子从加速器中获得的动能D.只增大D形金属盒的半径可增大粒子从加速器中获得的动能6、如图，在场强为的匀强电场中有一个质量为的带正电小球悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为（）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、一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接一个电压表和一个电阻为10Ω的灯泡，如图乙所示．下列说法正确的是()A.产生的交变电流的频率为5HzB.通过灯泡的电流为2.2AC.电压表读数为20VD.灯泡的实际功率为40W8、如图，金属棒AB用软线悬挂在磁感应强度为B，方向如图所示的匀强磁场中，电流由A向B，此时悬线张力为T，欲使悬线张力变小，可采用的方法有A.改变电流方向，且适当增大电流强度B.电流方向不变，且适当增大电流强度C.将磁场反向，且适当增大磁感应强度D.磁场方向不变，且适当增大磁感强度9、如图所示，竖直的光滑半圆形轨道，水平直径ac=2R，轨道左半部分处在垂直纸面向里的匀强磁场中，右半部分处在垂直纸面向外的匀强磁场中．将质量为m的金属小球从a点无初速释放，下列说法正确的是A.小球不可能运动到c点B.运动过程中小球内没有感应电流C.运动过程中系统的机械能守恒D.小球最终产生的内能为mgR10、下列说法中正确的是（）A.电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零B.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零C.把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱D.把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受到的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱三、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）如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题。(1)在实验中，电流表指针偏转的原因是___________。(2)第一个成功实验(如图a)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。(3)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：___________________________。12．（12分）在研究匀变速度直线运动规律的实验中，小车拖着纸带运动，每秒50次的打点计时器打出的纸带如图所示，选出0、1、2、3、4共5个记数点，每相邻两个点间还有4个实验点未画出，则小车在打点计时器打出第3个计数点时的瞬时速度是______，小车的加速度是______，已测得，，，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、B【解析】带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力方向由左手定则进行判断根据左手定则可知：A．图中洛伦兹力方向应该向上；错误B．图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系符合左手定则；正确CD．图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力；错误【点睛】本题考查判断洛伦兹力的方向，容易题．注意带电粒子在磁场中的运动受洛伦兹力的条件及安培定则的应用2、D【解析】根据洛伦兹力提供粒子圆周运动的向心力得：最后粒子射出回旋加速器的速度为：则最大动能为：所以影响粒子获得的最大动能的因素有粒子比荷的大小，回旋加速器内磁感应强度的大小和回旋加速器的半径，故选D3、C【解析】ABD．根据右手螺旋定则可知，直导线PQ在导线右边产生的磁场方向为垂直纸面向里，则根据左手定则可知：ab边受到的安培力方向向左，bc边受到的安培力方向向下，cd边受到的安培力方向向右（垂直PQ向右），da边受到的安培力向上，ABD错误；C．离PQ越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力大小等于da受到受到的安培力大小，但方向相反，线框所受安培力的合力向左，C正确。故选C。4、D【解析】由安培定则确定两电流在图示各点所产生磁场方向，若方向相反，磁感应强度可能为0，若方向相同，则可能最大，从而即可求解解：两电流在a与d两点的B方向相同，又因长直导线M、N中的电流大小分别为I和2I，则a点的磁场小于d点；两电流在b与c两点的B的方向相反，则b与c两点的磁场都比d点小．故D正确，ABC错误；故选D【点评】考查磁场的合成，明确电流的磁感应强度与电流的大小，距离有关，注意矢量的合成法则5、D【解析】回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关【详解】洛伦兹力对粒子是不做功的，则粒子的能量是从电场中获得，选项A错误；由，解得．则动能，知动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大D形金属盒的半径，可以增加粒子的动能．故D正确，ACD错误．故选D【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关6、D【解析】由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，的方向与细线垂直斜向上。由平衡条件可得故选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、CD【解析】由甲图知电压峰值、周期，从而求电压有效值、角速度和频率；电压表测量的是路端电压，求解实际功率要用有效值【详解】由图可知T=0.02s，则频率f=1/T=50Hz，选项A错误；电动势有效值为，可知通过灯泡的电流为，选项B错误；电压表读数，选项C正确；灯泡的实际功率：P=IU=40W；选项D正确；故选CD.8、BD【解析】开始导体棒受重力、拉力和向上的安培力处于平衡，根据左手定则判断使悬线张力变小的方法【详解】A．改变电流方向，则安培力方向向下，绳子张力变大；故A错误.B．电流方向不变，增大电流强度，根据F=BIL知，安培力增大，根据共点力平衡知，绳子张力减小；故B正确.C．将磁场方向反向，安培力方向向下，则绳子张力变大；故C错误.D．将磁场方向不变，增大磁感应强度，根据F=BIL知，安培力增大，根据共点力平衡知，绳子张力减小；故D正确.故选BD.【点睛】解决本题的关键掌握安培力的大小公式和左手定则判断安培力的方向．结合共点力平衡进行分析.9、AD【解析】ABC.小球左边磁场进入右边磁场过程中，磁通量先向里减小，再向外增加，所以磁通量发生了变化，会产生感应电流，系统机械能不守恒，所以小球不能运动到c点，故A正确，BC错误；D.根据能量守恒，可知小球最终停在最低点b，重力势能全部转化为内能，所以小球最终产生的内能为mgR，故D正确10、AC【解析】AB．电荷在电场中一定受到电场力的作用，故电荷在某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零，A正确；B．通电导线在磁场中不一定受到磁场力的作用，当导线与磁场方向平行时，导线所受磁场力总为零，但该处的磁感应强度不为零，B错误；CD．对于电场强度，它等于试探电荷受到的电场力与所带电荷量的比值；对于磁感应强度，它等于垂直磁场方向放置的通电导线所受的磁场力与该段通电导线的长度和电流的乘积的比值，C正确，D错误。故选AC。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.穿过闭合线圈的磁通量发生变化②.磁通量的变化量③.磁通量的变化率④.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生【解析】(1)[1]当磁通量发生变化，会产生感应电流，电流表指针发生偏转(2)[2][3]第一个成功实验（图a）中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快速插入和慢速插入过程中，磁通量的变化量相同，磁通量的变化率不同(3)[4]由图示实验可知，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生12、①.0.430②.2.190【解析】研究匀变速度直线运动规律【详解】小车在打点计时器打出C计数点时的瞬时速度是小车的加速度是四、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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsi