黄冈市重点中学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

黄冈市重点中学2023-2024学年物理高二第一学期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、如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法错误的是()A.三个粒子都带正电荷B.c粒子速率最小C.a粒子在磁场中运动时间最长D.它们做圆周运动的周期2、如图，匀强电场中A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点．已知电势，，，，则A.将1C正电荷由A点经B点搬到G点，电场力做功1JB.D点和E点电势相等C.B点和D点电势相等D.A、F点电势差和B、E点电势差相等3、如图所示，一个物体受F1和F2两个互相垂直的共点力作用，其中F1=6N，F2=8N．这两个力的合力大小为A.2N B.10NC.14N D.48N4、如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为，电流表和电压表均为理想电表。只接通时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（）A.2A B.8AC.50A D.58A5、某校创新基地研究小组模仿风速仪原理制作了一个风力发电的简易装置，内部结构示意图如图所示，在风力作用下，用塑料杯制作的风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁体下方的线圈与电流表相连，不考虑摩擦阻力，则（）A.风速增大，转速增大，输出电流一定增大B.若风力恒定，磁体转速将不断增大，最终电流表有被烧坏的危险C.输出为交变电流，频率为永磁体转动频率的两倍D.若永磁体转动方向相反，电流表将不会有读数6、赤道附近，自西向东水平运动的电子流，由于受到地磁场的作用，它将（）A.向上偏转 B.向下偏转C.向东偏转 D.向西偏转二、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、霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用．如图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电荷定向运动形成,下列说法正确的是()A.M点电势比N点电势高B.用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量D.若保持电流I恒定则霍尔电压UH与B成正比例8、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通电电流为I的导线。若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的方向和大小为（）A.方向垂直斜面向下，B.方向垂直水平面向上，C.方向水平向左，D.方向竖直向下，9、电阻A、的图像如图，由图像可知（）A.A，阻值之比为B.A，阻值之比为C.A，串联后的图线位于Ⅰ区D.A，并联后的图线位于Ⅱ区10、如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．L1、L2所在区域处于磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外的匀强磁场中．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外，()A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B.流经L1电流在a点产生的磁感应强度大小为C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为三、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）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的长度和直径，步骤如下：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为_____mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为_____mm。12．（12分）如图所示，是练习使用滑动变阻器改变灯泡亮度的未完成电路，请用笔画线代替导线完成电路连接______________．要求：灯L1和L2并联，开关同时控制两灯，滑动变阻器只控制L1的亮度，导线不能交叉.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、B【解析】A.由左手定则可知，三个粒子都带正电，故A正确；B.粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，则有解得由于带电粒子的B、q、m均相同，所以R与v成正比，因此运动圆弧半径越大，则运动速率越大，由图知c粒子速率最大，故B错误；CD.粒子运动周期为，由于带电粒子的B、q、m均相同，所以周期相同，运动圆弧对应的圆心角越大，则运动时间越长，由图知a粒子在磁场中运动的时间最长，故CD正确；故选B。2、B【解析】根据“匀强电场中的电势”可知，本题考查匀强电场中电势差和场强的关系，匀强电场中沿着不与场强垂直的方向前进相同距离，电势降落相等，同时要熟悉匀强电场中等势面和电场线的关系，然后结合几何关系分析.【详解】A、将1C正电荷由A点经B点搬到G点，电场力做功，故A错误.B、在匀强电场中，由公式知，沿着任意方向前进相同距离，电势差必定相等．由于，且，则有，代入数据得.又由于且，则有，代入数据得，则，故B正确.C、同理可得，，知B点和D点电势不等，故C错误.D、A、F点电势差，B、E点电势差，可知故D错误.故选B.【点睛】根据求电场力做功.在匀强电场中，沿着任意方向前进相同距离，电势差必定相等，根据这个特点并结合几何关系就可以得到其余各点的电势，再分析电势差的关系3、B【解析】根据平行四边形定则求出合力的大小，由勾股定理，即可求解【详解】如图所示：根据力的平行四边形定则，可知质点所受F1和F2的合力大小为：故本题选B【点睛】解决本题的关键知道力的合成遵循平行四边形定则，以及知道两个力同向时，合力最大，两个力反向时，合力最小4、C【解析】只接通S1时，由闭合电路欧姆定律，电池的电动势为E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V车灯的电压为再接通S2后，流过电动机的电流为故ABD错误，C正确。故选C。5、A【解析】A．风速增大，转速增大，线圈中的磁通量变化增大，产生的感应电流增大，输出电流增大，故A正确；B．若风力恒定，磁体转速将不断增大，产生的感应电流增大，磁铁受到线圈的作用力也增大，当风力与磁铁受到线圈的作用力相等时，磁体转速达到最大，不会烧坏电流表，故B错误；C．线圈中的磁通量在不断变化，输出为交变电流，频率应为永磁体转动频率相同，故C错误；D．若永磁体转动方向相反，线圈中磁通量也会变化，会产生感应电流，电流表会有读数，故D错误。故选A。6、B【解析】在赤道的上方磁场的方向从南向北，根据左手定则，判断洛伦兹力的方向解：由于电子带负电，所以自西向东水平运动的电子流产生的电流的方向向西；根据左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向．磁场的方向从南向北，电流的方向由东向西，所以安培力的方向竖直向下，即洛伦兹力的方向向下，电子流向下偏转．故B正确，A、C、D错误故选B【点评】解决本题的关键掌握用左手定则判断安培力的方向，伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向二、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、BCD【解析】电流I的形成是由于正电荷的定向移动，由此可知正电荷定向移动垂直向里，所受洛伦兹力向右，A错；当电荷所受洛伦兹力等于电场力时不再偏转，电压恒定如果已知电荷定向移动速度可求出磁感强度，B对；同样，强磁场对应大电压，C对；电流恒定，电荷定向移动速度恒定，D对；8、AD【解析】A．若磁场方向垂直于斜面向下，由左手定则知安培力平行于斜面向上，根据平衡条件，BIL=mgsinα得：A正确；B．若磁场方向垂直水平面向上，则安培力水平向右，通电导线不可能平衡，B错误；C．若磁场方向水平向左，则安培力竖直向上，根据平衡条件BIL=mg得：C错误；D．若磁场方向竖直向下，由左手定则知安培力水平向左，根据平衡条件：BIL=mgtanα则D正确。故选AD。9、AC【解析】AB．I-U图像的斜率之比等于电阻比的倒数，由图像可知A、B阻值之比为选项A正确，B错误；C．A、B串联后的电阻比B的电阻还要大，可知I-U图线位于Ⅰ区，选项C正确；D．A、B并联后的总电阻比RA还小，则I-U图线位于Ⅲ区，选项D错误；故选AC。10、BD【解析】根据右手螺旋定则来判定两直导线在a、b两处的磁场方向，再结合矢量的叠加法则，即可求解【详解】整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外，且a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂于纸面向外，根据右手螺旋定则，L1直导线电流，在a、b两点磁场方向垂直纸面向里，大小相等，同理，L2直导线的电流，在a点磁场方向垂直纸面向里，在b点磁场方向垂直纸面向外，但两点的磁场大小相等，依据矢量叠加法则，则有：B0-B2-B1=B0+B2-B1=联立上式，可解得：，故选BD【点睛】考查右手螺旋定则的应用，掌握矢量的合成法则，注意对称位置的磁场大小是相等的三、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、①.50.15②.6.700【解析】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺读数为

05×3mm=0.15mm所以最终读数50mm+0.15mm=50.15mm（2）[2]螺旋测微器的固定刻度读数为6.5mm，可动刻度读数为

01×20.0mm=0.200mm所以最终读数为

5mm+0.200mm=6.700mm12、【解析】根据题目要求，灯L1和L2并联，开关同时控制两灯，滑动变阻器只控制L1的亮度，导线不能交叉，可以作图如下：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)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（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