陕西省西安高中2023年物理高二第一学期期末统考模拟试题含解析

陕西省西安高中2023年物理高二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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径，则可知(重力不计)()A.两粒子都带正电，质量比B.两粒子都带负电，质量比C.两粒子都带正电，质量比D.两粒子都带负电，质量比2、十九世纪二十年代，以塞贝克(数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是：（）(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)A.由东向西垂直磁子午线； B.由西向东垂直磁子午线C.由南向北沿磁子午线方向 D.由赤道向两极沿磁子午线方向3、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知定值电阻R．与R并联的是一个理想交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）．在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝20sin100πtV，则交流电压表示数为（）A.10V B.20VC.15V D.14.14V4、如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和挡板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片平板S下方有强度为的匀强磁场下列表述正确的是A.质谱仪是分析同位素的重要工具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.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小5、一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）．小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回．若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将（）A.打到下极板上 B.下极板处返回C.在距上极板处返回 D.在距上极板处返回6、电阻为R的负载接到20V直流电压上消耗的电功率是P，现用一个变压器，将电压最大值为200V的正弦交流电压接原线圈，副线圈接电阻R，则R上消耗的电功率为P/2，该变压器原副线圈的匝数比为（）A.20:1 B.：1C.10:1 D.1:10二、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、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动，如图所示，由此可以判断A.油滴一定做匀速运动B.油滴可以做变速运动C.如果油滴带正电，它是从M点运动到N点D.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点8、如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且PO=ON．现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点的运动的过程中，关于小球C的说法可能正确的是()A.速度先增大，再减小B.电势能先增大，再减小C.加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大D.加速度先减小，再增大9、如图所示，一边长为L的正方形abcd，P是bc的中点若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子不计重力恰好从P点射出若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出由此可知A.匀强电场的电场强度为B.匀强磁场的磁感应强度为C.带电粒子在匀强电场中运动加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小D.带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为1：2π10、如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，已知，，、，将一带电量为的正电荷从A点移到C点，电场力做功，则下列说法正确的是（）A.C点电势为2VB.电场强度E沿AB方向由，大小为200N/CC.该正电荷在B点具有的电势能为D.将该正电荷从C点移到B点，电势能增加了三、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）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A.待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）B.电流表A1（量程0—3mA，内阻Rg1＝10Ω）C.电流表A2（量程0—0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）D.滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）E.滑动变阻器R2（0—200Ω，1A）F.定值电阻R0（990Ω）G.开关和导线若干（1）某同学设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中合理的是____图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______。（2）如图为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），则由图线可得电动势E＝___V，内阻r＝____Ω（内阻r保留2位有效数字）。12．（12分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列器材A．干电池（电动势E约1．5V、内电阻r约1．0Ω）B．电流表G（满偏电流2．0mA、内阻R0＝10Ω）C．电流表A（量程0－0．6A、内阻约0．5Ω）D．滑动变阻器R1（0一20Ω，10A）E．滑动变阻器R2（0－1000Ω，10A）F．定值电阻R0（阻值990Ω）G．开关和导线若干（1）一组同学设计的实验电路如图甲所示，需要利用以上器材，正确连接好电路，进行实验测量，其中滑动变阻器选择__________（填“R1”或“R2”）（2）本实验中若将电流表G和定值电阻R0组装成电压表，则此电压表的量程为_______V（3）实验步骤如下：①利用选好的器材正确连接电路；②闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，记录电流表G的示数和电流表A的示数；③多次改变滑动端P的位置，得到多组数据；④在图乙所示的坐标纸上建立、坐标系，并已标出了与测量数据对应的4个坐标点．还有一组数据如图丙中的电表所示，请读出此时电流表G的示数I1＝________mA和电流表A的示数I2＝_______mA⑤将此组数据的对应点标在图乙的坐标系中，并依据所标各点在图中描绘出图线___；⑥利用所画图线求得电源的电动势E＝________V，电源的内阻r=_____Ω（结果要求保留两位小数）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）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）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

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】两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到洛伦兹力均向下，由左手定则可知，四指所指的方向与粒子的运动方向相反，所以这两个粒子均带负电，根据洛伦兹力提供向心力，得：，得，又动能，联立得：，可见m与半径r的平方成正比，故，选B.【点睛】带电粒子在匀强磁场中以垂直于磁场方向运动，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．根据偏转方向，利用左手定则来判断粒子所带的电性，根据半径表示粒子的质量，即可求得质量之比2、A【解析】由题意知，地磁体的N极朝南，根据安培定则，大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线．故A正确，BCD错误【点睛】此题通过一个信息，考查了学生对安培定则的掌握及应用，相对比较简单，属于基础题．同时掌握左手定则的应用．要解决此题首先要掌握安培定则：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向便是螺线管的N极．首先根据信息中给出的已知条件，根据根据磁子午线由安培定则确定电流的方向3、D【解析】交流电压表示数为有效值，注意二极管的单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路，从而利用热效应即可求解；【详解】二极管具有单向导电性，使得半个周期内通路，另半个周期内R断路．在正半周内，交流电的有效值为20V，故一个周期内的电阻发热为，解得，故选项D正确，选项ABC错误【点睛】考查交流电的有效值求解，注意正弦交流电表的示数为有效值以及有效值与最大值的关系，同时注意二极管的单向导电性4、A【解析】带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动，进入偏转电场后做匀速圆周运动，根据半径公式得出半径与粒子比荷的关系【详解】粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有，解得进入偏转电场后，有，解得，知r越小，比荷越大．同位素电量相等，质量不同，则偏转半径不同，所以质谱仪是分析同位素的重要工具．故A正确，CD错误．因为电荷所受电场力与洛伦兹力平衡，根据左手定则知，磁感应强度的方向垂直纸面向外．故B错误．故选A5、D【解析】设带电粒子的质量为m，电容器两基板的电压为U，由动能定理得，若将下极板向上移动d/3，设带电粒子在电场中下降h，再由动能定理得，联立解得，所以带电粒子还没达到下极板就减速为零，D正确【考点定位】动能定理、电场力做功、匀强电场电场强度和电势差的关系6、C【解析】当电阻接在直流电路中的时候，由可得，此时的功率，当功率为时，由可得，此时电阻的电压的有效值为，变压器的输入电压的有效值为，所以变压器原、副线圈的匝数比为；故选C【点睛】本题考查变压器的原理及有效值的定义，要注意会用电流的热效应定义有效值二、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、AC【解析】AB．油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据可知，粒子必定做匀速直线运动，故A正确，B错误；CD．根据做直线运动的条件和受力情况（如图所示）可知，如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故C正确，D错误。故选AC。8、AD【解析】A.正电的小球受到A、B两小球的库仑引力，在C到O的过程中，合力方向指向CO，可知在C到O的过程中，速度增大，从O到N的过程中，合力方向指向NO，速度减小，则速度先增大后减小，故A正确。B.在C到O的过程中，合力方向指向CO，可知在C到O的过程中，电场力做正功，电势能减小，从O到N的过程中，合力方向指向NO，电场力做负功，电势能增大，故电势能先减小后增大，故B错误。CD.正电小球在O点所受的合力为零，从C到O的过程中，合力可能先增大后减小，则加速度可能先增大后减小，过O点后，合力先增大后减小，加速度先增大后减小；也可能从C到O的过程中，合力减小，加速度减小，过O点到N过程中，合力增大，加速度增大，故C错误D正确。9、BC【解析】A．带电粒子在电场中做类平抛运动，有联立解得故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有由几何关系有联立解得故B正确；C．粒子在匀强磁场中运动的加速度故C正确；D．带电粒子在匀强电场中运动的时间在匀强磁场中运动的时间带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为故D错误。故选BC。10、BC【解析】A.AC之间的电势差为结合UAC=φA-φC将φA=0V代入得：φC=-2V故A错误；B．若过C点作AB的垂线，垂足为D，则交点D为AB的四等分点，可知D点电势为-2V，因此，CD为等势线，场强方向垂直于CD，即电场强度E沿AB方向由A→B，场强大小为：故B正确；C.该正电荷在B点具有的电势能为：EpB=qφB=4×10-5×（-8）J=-3.2×10-4J故C正确。D.CB间的电势差为：UCB=φC-φB=-2V-（-8）V=6V将该正电荷从C点移到B点，电场力做功为：WCB=qUCB=4×10-5×6J=2.4×10-4J电场力做正功，则电势能减少了2．4×10-4J，故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.（b）②.D③.147-1.48V④.0.80-0.86Ω【解析】(1)[1]上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表；(a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是(b)；[2]因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小。滑动变阻器应选D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表读数太小，电流表读数变化不明显；(2)[3]根据欧姆定律和串联知识得，电源两端电压：根据图象与纵轴的交点得电动势：[4]由图可知当电流为0.45A时，电压为1.1V，则由闭合电路欧姆定律可知：12、①.R1；②.2V；③.1.30；④.0.33；⑤.；⑥.1.48；⑦.0.56【解析】根据坐标系内描出的点作出图象，然后由欧姆定律求出函数表达式，根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻；从方便实验操作的角度分析答题【详解】(1)为了方便调节，滑动变阻器应选R1；(2)由串联电路关系可得：；(3)由图可知，电流表G的示数为1.30mA，电流表A的示数0.33A；(4)根据坐标系内描出的点作出图象，图象如图所示；由图1所示电路图可知，在闭合电路中：E=I1（R0+Rg）+I2r，由图象可知