河南省六市2023年物理高二上期末统考模拟试题含解析

河南省六市2023年物理高二上期末统考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、关于电子伏特（eV），下列说法中正确的是（）A.电子伏特是电势的单位 B.电子伏特是电场强度的单位C.电子伏特是能量的单位 D.1eV=1.60×1019J2、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．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．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A1、A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是A该带电粒子带负电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过的狭缝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，粒子的比荷越大3、有关电压与电动势的说法中正确的是（）A.电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势是电源两极间的电压C.电动势公式E＝中W与电压公式U＝中的W是一样的，都是电场力做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量4、三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（）A.0 B.BC.2B D.B5、如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，则下列说法正确的是（）A.C带正电，且QC＜QB B.C带正电，且QC＞QBCC带负电，且QC＜QB D.C带负电，且QC＞QB6、如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示，则此过程中磁铁受到的摩擦力（磁铁保持静止）（）A.为零B.方向由向左变为向右C.方向保持不变D.方向由向右变为向左二、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，在同一水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd，导线MN固定，导线框在MN的右侧．导线MN中通有电流i，i的变化如图乙所示，规定从N到M为电流正方向．导线MN通电过程中导线框始终静止，则()A.0~t1时间内，导线框中产生adcba方向感应电流，且大小不变B.0~t1时间内，导线框受到水平向左的摩擦力，且大小不变C.t1~t3时间内，导线框产生的感应电流方向不变，受到摩擦力的方向也不变D.在t1时刻导线框中感应电流改变方向，在t2时刻导线框不受摩擦力8、粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是A.质子被加速后的最大速度不能超过2πRfB.加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子9、套在长绝缘直棒上的小环质量为m，带电量为，小环内径比棒的直径略大．将棒放置在方向均水平且正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小环与棒的动摩擦因数为，重力加速度为g，现将小环从静止释放，小环可沿绝缘直棒下滑，棒足够长，下列说法正确的是（）A.小环从静止释放瞬间加速度B.小环运动过程的最大加速度C.小环运动过程中最大速度D.当摩擦力增加到与重力平衡时，小球的速度最大10、分别用波长为和的光照射同一种金属,产生的光电子最大速度之比为2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用和表示,那么下列说法正确的有()A.该种金属的逸出功为B.该种金属的逸出功为C.波长超过的光都不能使该金属发生光电效应D.波长超过的光都不能使该金属发生光电效应三、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）李强同学测量一个某种材料圆柱体的电阻率，实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如图甲、乙所示，其读数分别为甲：___________mm、乙：___________Ω。12．（12分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测干电池一节；B.电流表：量程0～0.6A，内阻0.1Ω；C.电流表：量程0～3A，内阻0.024Ω；D.电压表：量程0～3V，内阻未知；E.电压表：量程0～15V，内阻未知；F.滑动变阻器：0～20Ω；2A；G.滑动变阻器：0～100Ω；1A；H.开关、导线若干在此实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻（1）电流表应该选________;电压表选择________；滑动变阻器选择__________(选填相应器材前的字母）（2）应该选择的实验电路是下图中的_______(选项“甲”或“乙”）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，图中电压为________V的数据点应剔除；并画出U-I图线_________（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=_______V，内电阻r=________Ω（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下图中正确反映P-U关系的是___________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）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，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、C【解析】ABC．电子伏特是能量的单位，代表一个电子电势改变（增加或减少）单位伏特时其能量的改变量；故AB错误，C正确；D．1eV=1.60×10-19J，故D错误；故选C。2、D【解析】A．粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可以知道粒子带正电，所以A错误.B．粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误.C．由：得：此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，所以C错误.D．由：知R越小比荷越大，故D正确.3、D【解析】电压与电动势是两个不同的概念，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势定义式公式中E＝W是非静电力做功电压定义的公式U＝W是静电力做功，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。故选D。4、C【解析】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成60°角；下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角；则根据平行四边形定则进行合成可知，上方的导线与右下方的导线产生的磁场夹角为120°，则合场强大小为B，方向沿左上方与水平方向成60°角，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向沿左上方与水平方向成60°角。故选C。点评：本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系5、C【解析】因A、B都带正电，所以静电力表现为斥力，即B对A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和C的作用力方向都必须在AC连线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以A和C之间必为引力，且FCA<FBA，所以C带负电，且QC<QB．故选C6、B【解析】由图可知通电导线所在位置的磁场的方向，根据左手定则可以判定通电导线所受安培力的方向如图所示。显然安培力有一个水平方向的分量，根据牛顿第三定律可知条形磁铁受到通电导线的安培力也有一个水平方向的分量，而由于条形磁铁保持静止，故条形磁铁所受地面的静摩擦力与安培力在水平方向的分量相互平衡。所以当导线在条形磁铁的左侧上方时条形磁铁所受的静摩擦力方向向左，而当导线运动到条形磁铁的右半部分上方时条形磁铁所受地面的静摩擦力水平向右。故条形磁铁所受摩擦力的方向由向左变为向右，故B正确，ACD错误。故选B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、AD【解析】A.在0到t1时间过程中，MN中电流均匀增大，则穿过矩形导线框abcd的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知，导线框中产生的感应电流方向为adcba方向，因磁通量的变化率恒定，则感应电动势恒定不变，感应电流不变，故A正确；B.由左手定则可知，0~t1时间内，ad边受安培力向右，bc边受安培力向左，因ad边受到的安培力大于bc边，则导线框受到的安培力的合力向右，则线框受到水平向左的摩擦力，因直导线中的电流逐渐增加，则安培力逐渐变大，则线框受到的摩擦力逐渐变大，选项B错误；C.从t1到t3时间过程中，电流先正向均匀减小，后反向均匀增大，根据楞次定律可知，导线框中产生的感应电流方向顺时针，感应电流的大小和方向均保持不变，但是由于直导线MN中的电流方向发生变化，则线框受到的安培力方向变化，则所受的摩擦力方向发生变化，故C错误；D.在t1时刻直导线中的电流由增大变为减小，根据楞次定律，则导线框中感应电流改变方向，在t2时刻直导线中的电流为零，则电流产生的磁场的磁感应强度为零，则线框受到的安培力为零，则此时导线框不受摩擦力，故D正确8、AC【解析】质子在回旋加速器中被加速，需要满足质子做圆周运动的周期与交变电压的周期相等，质子的最大动能由D型盒的半径R决定，故B错误；由半径公式可知质子的最大速度，且满足周期，可得最大速度，故A正确；质子在电场中加速，根据动能定理，第一次通过狭缝有，第二次通过狭缝有，由两式可知，故C正确；质子的电荷数和质量数都是1，粒子（氦核）的电荷数为2，质量数为4，两种粒子的比荷并不相等，由周期公式可知两种粒子的周期也不相等，不改变磁感应强度B和交流电的频率f，则不满足粒子做圆周运动的周期与交流电的周期相等，该加速器就不能加速a粒子，故D错误9、ABD【解析】A．释放小环瞬间，根据牛顿第二定律，则有mg-μqE=ma0解得故A正确；B．当摩擦力为零时，则qE=Bv1q即时，加速度最大，此时合力等于重力，故最大加速度为am=g故B正确；CD．当摩擦力增加到与重力平衡时，小球的速度最大，故μ（Bvq-qE）=mg解得故C错误，D正确；故选ABD。10、AD【解析】根据爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，结合γ＝，并依据发生光电效应现象的条件，即可求解【详解】由题意可知，由爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，与γ＝，可列出两个方程，即为mv02＝h−W0；mv0′2＝h−W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正确，B错误；根据发生光电效应现象的条件，，即λ0≤3λ，即可发生光电效应现象，故C错误，D正确，故选AD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、①.5.316（5.315～5.318）②.638【解析】[1]由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为5mm，可动刻度示数为31.6×0.01mm=0.316mm，螺旋测微器示数为5mm+0.316mm=5.316mm；[2]由图乙所示电阻箱可知，电阻箱的阻值为：6×100+3×10+8×1=638Ω。12、①.B②.D③.F④.乙⑤.⑥.1.25V⑦.1.49⑧.0.82⑨.C【解析】（1）被测干电池一节；为了读数准确，所以选择B电流表：量程；选择的电压表量程不宜过大，否则读数不准确，所以应选D电压表：量程；选择的滑动变阻器阻值应较小，这样有利于控制电表的数值变化，减小误差，故选F；（2）测量电源电动势和内阻的时候，因为电池的内阻是很小的，由于电流表的内阻已知，所以采用乙图的接法，可以减小小内阻的测量误差，故选乙图；（3）根据所给点迹描点连线，得图如下：在描绘图像时，应该尽可能的让所有的点都在直线上，偏离直线较远的点可以舍去，从图像上可以看出电压为1.25V的点比较原来直线，所以应该舍去电压为1.25V的点（4）根据所画图线可得出干电池的电动势,内阻为图像的斜率解得（5）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值的增大而增