湖南长沙市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

湖南长沙市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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）

填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角”条形码粘贴处”。

2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦

干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先

划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

4.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、两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子心儿以不同的速率对准圆心。沿着4。方向射入圆形匀强磁场区域,

其运动轨迹如图所示.不计粒子的重力，下列说法正确的是（）

A.a粒子带正电，6粒子带负电

B.a粒子磁场中所受洛伦兹力较大

C”粒子动能较大

D”粒子在磁场中运动时间较长

2、如图所示，绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变阻器和开关组成闭合电路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,

下列情况中铜环A中没有感应电流的是（）.

A.线圈中通以恒定的电流

B.通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速滑动

C.将开关S突然断开的瞬间

D.通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速滑动

3、如图所示，物体在水平力尸作用下静止在斜面上，若稍增大水平力F,而物体仍能保持静止，下列说法正确的是:

A.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大

B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都一定增大

C.斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大

D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大

4、如图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为。和瓦内有带电量为〃的某种自由运动电荷。导电材

料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为瓦当通以从左到右的稳恒电流/时，测得导

电材料上、下表面之间的电压为。，且上表面的电势比下表面的高。由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数

及自由运动电荷的正负分别为（）

5、下列说法中，正确的是：（）

F

人.由石=一知电场中某点的电场强度E与b成正比

q

E

B.由公式可知电场中某点的电势0与q成反比

q

C.由，产可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大

D.公式C=-1,其中电容器的电容C与电容器两极板间电势差。无关

6、一个带正电的点电荷固定在。点，一个带电粒子仅在点电荷电场力作用下由8点运动到。点，粒子在6点处的初速

度为%,其运动轨迹如图所示，已知b点到。点的距离大于a点到。点的距离，不计粒子的重力，则下列说法正确的

是（）

b

A.粒子运动过程中的速率可能不变

B.粒子可能带正电

C.粒子在b点处的电势能比在a点处的电势能大

D.粒子在b点处的加速度比在a点处的加速度大

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、一带电粒子先后以不同的速度经过磁场中的某点，图像记录的是粒子受洛伦兹力的大小尸与粒子运动速度大小v

的关系。M、N各代表一组尸、，的数据，已知N点对应的速度小的方向与磁场方向垂直。其中可能正确的有（）

O'-------------

8、近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重.PM25

是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人

体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中正确的是（）

A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当

B.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动

C.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度

D.PM2.5中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈

9、正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图甲所示的方式连接，R=200Q,图乙是交变电源输出电压

u随时间t变化的图象，则（）

A.交流电压表的读数是311V

B.交流电流表的读数是1.1A

C.R两端电压随时间变化的规律是幺=3Hcos加V

D.R两端电压随时间变化的规律是MR=311COS100加V

10、如图所示，在正方形区域而cd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f=0时刻，位于

正方形中心。的离子源向平面abed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f=fo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6fo

n

B.粒子的比荷为一

onr0

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

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）现在要测量一段电阻丝的电阻率p,其阻值Rx约为0.5。，允许通过的最大电流为0.5A.现有如下器材可

供选择：

电流表A（量程0.6A,内阻约为0.6。）

电压表V（量程3V,内阻约为3k£2）

待测电阻丝底（阻值约为0.5Q）

标准电阻&（阻值5£2）

滑动变阻器处（5Q,2A）

滑动变阻器〃2（200。，1.5A）

直流电源E（E=6V,内阻不计）

开关S、导线若干

（1）图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是:

-（A）-l------>-l------

R,R,

ABCD

⑵实验中滑动变阻器应该选择（选填“Ri”或“电”），并采用接法；（分压，限流）

（3）根据你在⑴⑵中的选择，在图甲上完成实验电路的连接；

甲

（4）实验中，如果两电表的读数分别为。和/,测得拉直后电阻丝的长度为乙、直径为。，则待测电阻丝的电阻率〃的

计算式为夕=;

（5）用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径.

乙

12.（12分）在“用电流表和电压表测定电池电动势和内电阻”的实验中备有如下器材:

B.滑动变阻器（0〜20Q）

C.滑动变阻器（0~1k£2）

D.电压表（0〜3V,内阻约为20k£l）

E.电流表（0〜0.6A,内阻RA=0.2Q）

F.电流表（0〜3A,内阻约为0.01。）

G.开关、导线若干

①为减小实验误差和方便操作，选择图甲所示电路进行实验，其中滑动变阻器应选________，电流表应选o（填

写器材前的序号）

②某同学根据实验测得的电压表示数U和电流表示数/,画出。一/图像如图乙所示，由图像可得电池的电动势为

V,内电阻为。。

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3C部分是半径

为R的工圆环，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,把一质量帆=0.1kg,带电

4

量为。=+10小（2的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

⑴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=l。的电源，导轨平面与

水平面间的夹角。=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Ro=l。时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,5537。=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&相距d=0.10m,a、匕间的电场强度为E=5.0X1()5N/C,b

板下方整个空间存在着磁感应强度大小为3=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为机=4.8xl0-25kg、电荷

186

量为9=1.6X10C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝P处穿过方板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到6板的。处(图中未画出).求P、。之间的距离L

XXX/XXXX

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】A.粒子向右运动，根据左手定则，方向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A错误

BC.洛伦兹力提供向心力，即：

V2

qvB=m—,

r

得：

mv

r=一,

qB

故半径较大的力粒子速度大，动能也大.由公式户口反故速度大的力受洛伦兹力较大.故B错误，C正确

D.磁场中偏转角大的运动的时间也长；“粒子的偏转角大，因此运动的时间就长.故D错误

2、A

【解析】A.线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生.故A正

确

B.通电时，使变阻器的滑片P作向右匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增

强，穿过铜环A磁通量增大，产生感应电流，故B错误

C.通电时，使变阻器的滑片P作左加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化,

穿过铜环A磁通量变化，产生感应电流.故C错误

D.将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过穿过铜环A的磁通量减小，产生感应电流.故D错误

故选Ao

3、D

【解析】原来斜面对物体的静摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，所以稍微最大水平力F,静摩擦力可

能增大，也可能减小，甚至可能大小不变（大小不变，方向改变）；F增大,则物体对斜面的压力尸N=»igcosO+尸sin0

也增大，所以选项ABC错误，选项D正确

4、D

【解析】若运动电荷为负电荷，则由左手定则可判断出，上表面的电势比下表面低，故该导电材料的运动电荷为正电

荷。

当通有稳恒电流时，运动电荷受到的电场力与洛伦兹力相平衡，故

。=与

qU口

----=Bqv

a

又因为

I=nqSv

联立两式得

故选D。

5、D

【解析】A.公式

E=—

Q

是电场强度的定义式，采用比值法定义，E与F、g无关，由电场本身决定，A错误;

B.公式

E

<P=—

q

是电势的定义式，采用比值法定义，9与Ep、q无关,由电场本身决定，B错误；

C.由

uab=Ed

可知，匀强电场中的任意两点“、b间沿电场方向的距离越大，两点间的电势差才一定越大，C错误；

D.公式

c=&

U

是定义式，电容c与电容器带电量。和两极板间电势差。无关，由电容器本身决定，D正确。

故选D。

6、C

【解析】A.由于入点到。点的距离大于a点到。点的距离，所以两点不在同一个等势面上，故从A到a电场力做功,

速率变化，A错误；

B.若粒子带正电，在8点的受力如图所示，粒子运动轨迹应夹在速度方向和电场力之间，故粒子不可能带正电，B错

误；

a

c.因为。点的电荷为正，所以越靠近。点电势越高，粒子带负电，负电荷在低电势处电势能大，即在》点处的电势

能比在a点处的电势能大，C正确；

D.越靠近场源电荷，电场强度越大，故粒子在。点的加速度比在力点的加速度大，D错误。

故选C。

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、BD

【解析】已知N点对应的速度VN的方向与磁场方向垂直，所以

FN=qvNB=qBvN

粒子在M点的洛伦兹力为

FM=qvMBsin6»=qBsin6-vM

在/-v图像中，M的斜率为qBsin。，N的斜率为qB,当"点对应的速度y”的方向也与磁场方向垂直时，两斜率

相等，如果M点对应的速度3的方向与磁场方向不垂直时，M的斜率小于N的斜率，故BD正确。

故选BD„

8、BCD

【解析】布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的运动，是分子运动的具体表现；温度越高、颗粒越小，布朗运

动越明显.

【详解】PM2.5的数量级为lOQn,空气中氧气分子的尺寸数量级为10-iOm,故选项A错误；PM2.5在空气中的运动

时空气中悬浮颗粒的运动，属于布朗运动，选项B正确；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5

在空气中的浓度，选项C正确；微粒越小，因受其它颗粒碰撞受力越不平衡，布朗运动越剧烈，选项D正确；故选

BCD.

【点睛】此题关键是理解布朗运动的特征以及影响布朗运动的因素，知道温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.

9、BD

【解析】A.最大值为3UV,则有效值为。=袅=220丫，则A错误,B.电流的有效值为：/=^=1.1A,则B正

A/2R

27r

确.C.D.由图知周期为T=0.02S,则叩=亍=100万(rad/s),则电压随时间变化的规律是”=Mlcosl00w?,则

C错误，D正确.故选BD.

考点：考查正弦式电流的图象和三角函数表达式

【名师点睛】理解交流电电压表达式的物理意义，本题即可得到解决

10、BC

【解析】B.粒子在磁场中做匀速圆周运动，初速度平行于4方向发射的粒子运动轨迹如图，其圆心为。1

设正方形边长为，由几何关系得

L

sin/OC\k=2=J_

L2

得

7T

ZOO,k=-

则

71

t-t_67_T

IFF

又

2兀"i

I=-------

qB

解得

q_

m6Bt0

B正确;

A.由上知

T=12%

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BCo

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.C②R③.分压⑤.@.1.205

4L

【解析】(1)、(2)、关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值以及接法；根据求出的

最小电阻来选择保护电阻；根据待测电阻远小于电压表内阻可知电流表应用外接法，但因为待测电阻阻值太小可知待

测电阻应与保护电阻串联使用

(3)根据是连接电路时应先连接主干路然后再连接并联电路，注意正负极和量程

⑷关键是根据欧姆定律和电阻定律求出电阻率的表达式即可

(5)关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出

【详解】⑴根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻为：'ax=]Q=30%所以变阻器应选RI

-x0.6

3

并且应采用分压式接法；电路中需要的最小电阻为：&in=三。=10。，为保护电流表应与一保护电阻串联，所以

0.6

RR

排除电路A,再根据待测电阻满足士v〉片，可知电流表应用外接法，所以应排除电路D,由于待测电阻阻值太小，

将电压表直接测量时电压太小无法读数，所以应将待测电阻与保护电阻串联后再与电压表并联才行，所以合理的电路

应是C；

(2)根据题⑴中的分析可知，变阻器应选并且应采用分压式接法；

(3)根据题(1)中分析可知电路连接图如图所示：

⑷图C电路图应有：&+凡=，①

R=PL

根据电阻定律应有：*②

联立①②可得：夕=吃(一—4)

(5)螺旋测微器的读数为：D=lmm+20.6x0.01mm=1.205(±0.002)mm；

【点睛】明确：①通过估算电路中需要的大小电阻来选择保护电阻，通过电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值以

RR

及采用的接法；②当待测电阻满足黄v〉片时，电流表应用外接法

&KA

12、①.B②.E③.1.5④.1

【解析】由题中“在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材”可知，本题考查用电流

表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验，根据实验原理和实验器材可解答本题。

【详解】(1)口]根据甲图可知，选用外接法，因此滑动变阻器选择B；

⑵电流值不超过0.6A,故电流表选E；

(2)[3]根据图可知，电动势为L5V；

[4]图的斜率表示内阻，因此可得内阻为1Q。

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)vc=2m/s(2)3N

【解析】（1）设小球在C点的速度大小是此，则对于小