河北省承德市联校2023年物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

河北省承德市联校2023年物理高二上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、如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以、的速度沿光滑导轨电阻不计匀速滑到位置，若：：2，则在这两次过程中A.回路电流：：2B.产生的热量：：4C.通过任一截面的电荷量：：2D.外力的功率：：22、电流为I的直导线处于磁感应强度为B的匀强磁场中，所受磁场力为F．关于电流I、磁感应强度B和磁场力F三者之间的方向关系，下列图示中正确的是（）A. B.C. D.3、如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知AB边长为L，∠C=30°，比荷均为的带正电粒子（不计重力）以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场，则A.粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.粒子速度越大，在磁场中运动的路程越短D.粒子在磁场中运动的最长路程为4、如图所示，质量为m，带电荷量为−q的微粒以速度v与水平方向成45°角进入正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，电场方向水平向左，重力加速度为g．如果微粒做直线运动，则下列说法正确的是A.微粒一定做匀速直线运动 B.微粒受电场力、洛伦兹力两个力作用C.电场强度为 D.匀强磁场的磁感应强度B=5、如图所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿()A.x轴正向 B.x轴负向C.y轴正向 D.y轴负向6、如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域，取沿abcda的感应电流为正，则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是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（甲）所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑动片由a端向b端移动，用两个理想电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（）A.电源的电动势为9VB.滑动变阻器的总阻值为20ΩC.当电压表示数为4.5V时，电源效率最高D.当电压表示数为5.0V时，R2消耗的总功率最大8、如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力．已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是（）A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长9、如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点且弹簧恰好处于原长状态。保持小球的电荷量不变，现将小球提高到M点再由静止释放。则释放后，小球从M运动到N的过程中（）A.小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B.小球运动的速度先增大后减小C.弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量D.小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量10、空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点.不计重力，则A.该离子带负电B.A、B两点位于同一高度C.C点时离子速度最大D.离子到达B点后，将沿原曲线返回A点三、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，某同学用伏安法测一个未知电阻的阻值，他仅将电压表接在b点，读得两表示数分别为U1=3.0V，I1=3.0mA，然后将电压表改接在a点，读得两表的示数分别为U2=2.9V，I2=4.0mA，由此可知电压表应接到_________点误差较小，测得的Rx的值为____________Ω。12．（12分）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻．他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示．已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验①实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为____（填步骤的字母代号）；A．合上开关S2B．分别将R1和R2的阻值调至最大C．记下R2的最终读数D．反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使Ｇ２的指针偏转到满刻度的一半，此时R２的最终读数为rE．合上开关S1F．调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数②仅从实验设计原理看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比___（填“偏大”、“偏小”或“相等”）；③若要将G2量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=____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、A【解析】A．回路中感应电流为：，则得A正确；B．产生的热量为，则得B错误；C．通过任一截面的电荷量为q与v无关，则得C错误；D．由于棒匀速运动，外力的功率等于回路中的功率，即得P∝v2，则得D错误故选A。2、B【解析】A．根据电流和磁场方向，由左手定则知安培力的方向水平向左，故A错误；B．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向水平向右，故B正确；C．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向竖直向上，故C错误；D．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向垂直于导线斜向左上方，故D错误。故选B。3、B【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系，粒子在磁场中偏转的圆心角相等，都为120°，根据粒子在磁场中运动的时间：，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，所以粒子运动时间为，A错误B正确；粒子速度越大，根据公式可知半径越大，但运动时间变小，因此所以路程不一定越长，C错误；当粒子与BC边相切时路程最长，根据几何知识可得此时的半径为，则，D错误；考点：考查了带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，4、A【解析】粒子从O沿直线运动到A，必定做匀速直线运动，根据左手定则和平衡条件可判断电性，并可求出B和E【详解】由于粒子带负电，电场力向右，洛伦兹力垂直于OA线斜向左上方，而重力竖直向下，则电场力、洛伦兹力和重力能平衡，致使粒子做匀速直线运动．故A正确，B错误；由图qE=mgtan450；qvBsin450=mg，解得；．故CD错误．故选A5、C【解析】A．若电子沿x轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向下，而电场力方向沿x轴负方向，则电子将向下偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故A错误。B．若电子沿x轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向上，电场力方向沿x轴负方向，则电子将向上偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故B错误。C．若电子沿y轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴正向，电场力方向沿x轴负向，电场力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动，电子的速度方向不发生改变。故C正确。D．若电子沿y轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴负向，电场力方向沿x轴负向，电子将向左偏转做曲线运动，电子的速度方向发生改变。故D错误。故选C。6、C【解析】bc边的位置坐标x在L-2L过程，线框bc边有效切线长度为l=x-L感应电动势为E=Blv=B（x-L）v感应电流电流的大小随x逐渐增大；根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→b→c→d→a，为正值。x在2L-3L过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a，为负值，线框ad边有效切线长度为l=x-2L感应电动势为E=Blv=B（x-2L）v感应电流大小随x逐渐增大。A.图像与分析不符，故A错误。B.图像与分析不符，故B错误。C.图像与分析相符，故C正确。D.图像与分析不符，故D错误。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】A．根据电路图结合数学知识可知，当aP的电阻等于bP的电阻时，并联部分电阻最大，此时电压表示数最大，根据乙图可知，电压表示数最大为5V，此时电流表示数为0.5A，则有则滑动变阻器的总阻值为根据闭合电路欧姆定律得根据乙图可知，当电压表示数U1=4V时电流表示数为I1=0.25A或I2=1A，根据闭合电路欧姆定律得：联立方程解得，故AB正确；C．电源效率当电压表示数为5.0V时，并联部分电阻最大，则外电路电阻最大，此时路段电压最大，效率最高，故C错误；D．把R1看成内阻，当并联部分电阻R2消耗的总功率最大，此时电压表示数不是5V，故D错误。故选AB。8、BC【解析】B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，初速度平行于ad方向发射的粒子运动轨迹如图，其圆心为O1设正方形边长为L，由几何关系得得则又解得B正确；A．由上知A错误；CD．由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的轨迹半径相等，运动轨迹最长的粒子转过的圆心角最大，在磁场中运动时间也最长，初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动的弧长不是最长，则时间不是最长，D错误C正确。故选BC。9、CD【解析】小球静止时位于N点且弹簧恰好处于原长状态，可知小球所受的重力与电场力等大反向；A．小球从M运动到N的过程中，由于有电场力做功，故小球和弹簧系统的机械能不守恒，小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误；B．释放后小球从M运动到N过程中，合力等于弹簧的拉力，做正功，故动能一直增加，即球一直加速，故B错误；C．释放后小球从M运动到N过程中，重力和电场力平衡，等效与只有弹簧弹力做功，故弹簧弹性势能和球动能之和保持不变，即弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量，故C正确；D．重力做功等于重力势能的减小量，克服电场力做功等于电势能的增加量，重力和电场力平衡，故小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量，故D正确；故选CD。10、BC【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。【详解】A．粒子开始受到电场力作用开始向下运动，在运动过程中受洛伦兹力作用向右偏转，离子带正电，A错误；B．根据动能定理知，洛伦兹力不做功，在A到B的过程中，动能变化为零，则电场力做功为零，A、B两点等电势，又因为该电场是匀强电场，所以A、B两点位于同一高度，B正确；C．根据动能定理得，离子运动到C点电场力做功最大，则速度最大，C正确；D．只要将离子在B点的状态（速度为零，电势能相等）相同，如果右侧还有同样的电场和磁场的叠加区域，离子就将在B的右侧重现前面的曲线运动，因此，离子是不可能沿原曲线返回A点的，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.b②.1000【解析】[1]两种接法中两表示数变化分别为则显然，电流表示数变化较电压表示数变化明显，这说明电压表的分流作用较大，为了减小误差，应采用电流表内接法，即电压表接b点；[2]由欧姆定律可得12、①.BEFADC②.相等③.【解析】闭合开关前将R1和R2阻值调至最大，以免烧坏电流表，本实验用半偏法测电流表的量程和内阻，实验时通过反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1保持不变