浙江衢州四校2023-2024学年高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析

浙江衢州四校2023-2024学年高二物理第一学期期末综合测试模拟试题

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E.挡板S上有可让粒子通过的狭缝尸和记录粒子位置的胶片•平板S下方有强度

为稣的匀强磁场•下列表述正确的是（

.................................B。

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指

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小

2、图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比〃I："2=5:1,电阻尺=20。，Li>L为规格相同的两只小灯泡，Si为单刀双

掷开关.原线圈接正弦交变电源，输入电压〃随时间，的变化关系如图乙所示.现将Si接1、S2闭合，此时L2正常发

光.下列说法正确的

甲

A.输入电压u的表达式是u=20底sin（50兀，）V

B.只断开S2后，Li、Li均正常发光

C.只断开S2后，原线圈的输入功率增大

D.若&换接到2后，尺消耗的电功率为0.8W

3、2018年2月12日，我国以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号工程”的两颗组网卫星.若某北斗导航卫星在离地高

度为2.15万公里的圆形轨道上运行，已知地球同步卫星离地的高度约为3.58万公里，线速度的大小约为3.08km/s.下

列说法正确的是

A.此北斗导航卫星绕地球运动的周期大于24小时

B.此北斗导航卫星的线速度大于3.08km/s

C.此北斗导航卫星的角速度小于地球自转的角速度

D.此北斗导航卫星的加速度大于地球表面处的重力加速度

4、有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电

室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。已知偏移量越大打在纸上的字迹越

大，现要增大字迹，下列措施可行的是()

信号输入

墨盒带电室

A.增大墨汁微粒的比荷

B.增大墨汁微粒进入偏转电场时的初动能

C.减小偏转极板的长度

D.减小偏转极板间的电压

5、如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为/,磁感应强

3

度大小相等、方向交替向上向下.一边长为；;/的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动.线框中感应电流i随时间f

2

变化的正确图线可能是()

3

xx••XXXX

XX••XXXX

XX•：XXXX

A.小磁针“N极指向

B.小磁针Z>N极的指向

C.小磁针cN极的指向

D.小磁针rfN极的指向

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、如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中.三个带电小球质量相等，A球带正电，

平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零.则

A.B球和C球都带负电荷

B.B球带负电荷，C球带正电荷

C.B球和C球所带电量一定相等

D.B球和C球所带电量不一定相等

8、如图，M点有电荷量为。的负点电荷，在距离点电荷为r处放入厚度为d的平行金属板，N点为金属板内距表面为

g的点，MN连线与金属板表面垂直。当金属板处于静电平衡时，下列说法正确的是（）

2

M

A.金属板的左侧面感应出正电荷

B.金属板的左侧面电势较高，右侧面电势较低

C.感应电荷在N点产生的电场强度E=华，方向沿MN连线向右

r

E"

D.感应电荷在N点产生的电场强度（心，方向沿MN连线向右

9、如图所示，两个互相接触的导体A和3不带电，现将带正电的导体C靠近A端放置，三者均有绝缘支架，下列说

法正确的是（）

c@寻T

A.导体A左端感应出负电荷，导体8的右端感应出等量的正电荷

B.导体A的左端感应出负电荷，导体8的右端感应出正电荷，但正、负电荷不一定等量

C.若先将4、5分开，再移走C,则A带负电，5带正电

D.若先将C移走，再把A、3分开，则4带负电，B带正电

10、在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内（不计重力），电子可能沿水平方向向右做直线运动的是（）

________E>E

xx3x

AxxxB.；

xxx

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）在用单摆测定重力加速度实验中，除了铁架台、铁夹、游标卡尺外，还提供了如下器材

A.长度约为100cm的细线B.长度约为30cm的细线C.直径约为2cm的带孔铁球

D.直径约为2cm的塑料球E.秒表F.打点计时器

G.最小刻度是1cm的直尺H.最小刻度是1mm的直尺

为了较精确测量重力加速度的数值

（1）应该选择的器材有.（填器材前的代号）

（2）经过多次测量，得出了一组摆长L和对应的周期T的数据.利用图像法处理时，应该作的是

AT-L图像B.T2-L图像C.T-I?图像D.T-：图像

12.（12分）某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示.将热敏电阻区安装在需要探测温度

的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下

触点接触，上触点分离，警铃响.图甲中继电器的供电电压5=3匕继电器线圈用漆包线绕成，其电阻Ro为300.当

线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响.图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象

（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱相连，指示灯的接线柱。应与接线柱______相连（均选填或“3”）

（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将,继电器的磁性将（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环

境温度达到℃时，警铃报警

甲乙

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=5.0X1（）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7«=4.8xl0-25kg,电荷

量为4=1.6x10」8c的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlO6m/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

XXXXXXX

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=lQ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=10时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,sin??』。®

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）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5c部分是半径

为R的L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A3=R=0.2m,把一质量m=O.lkg,带电

4

量为4=+10小（：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

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】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

Ev2

【详解】粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有qE=qvB,解得v=—.进入偏转电场后，有/耳=根匕，解得

Br

mvmE

〃=F=一广s，知，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

qB°qB0B

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5错误.故选A

2、D

r\

【解析】电压最大值为um=200V,周期是0.02s,则0=券=100万，所以输入电压U表达式应为u=20夜sin

(lOOrtt)V,A错误;

原先L1短路，只有L2工作，只断开S2后，负载电阻变大为原来的2倍，电压不变，副线圈电流变小为原来的一半，

Li、L2的功率均变为额定功率的四分之一，均无法正常发光，原线圈的输入功率等于副线圈的功率都减小，BC错误;

副线圈两端的电压有效值为U2=』Ui=Lx^gv=4V,若Si换接到2后，R消耗的电功率为尸=C=0.8W,

251572R

D正确

3、B

Mm4乃2V22

【解析】A.根据万有引力提供向心力，有：G=m——r=m一=mcor

下Tr

CD二北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以此北斗卫星周期小于同步卫星的24小时，故选项A

错误;

B.北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以此北斗卫星的线速度大于同步卫星的线速度，即大于

3.08km/s,故选项B正确;

C.由于北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以此北斗导航卫星的角速度大于同步卫星的角速度，由于

同步卫星角速度与地球角速度相同，故其大于地球自转的角速度，故选项c错误;

MmGM

D.根据牛顿第二定律：Gr=ma,则此北斗导航卫星的加速度为：a=—

rr

Mm

在地球表面处，忽略地球自转，贝！I：G-mg

由于此北斗导航卫星的的轨道半径大于地球半径，故此北斗导航卫星的加速度小于地球表面处的重力加速度，故选项

D错误

【点睛】本题要掌握万有引力提供向心力这个关系，要能根据题意选择恰当的向心力的表达式

4、A

【解析】微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动，则有

水平方向

L=vot

竖直方向

12

y--at

2

又

qU

a-----

md

联立解得

qUl}qUl}

y----------=--------

2mdv^4dEk0

要增大字迹，就要增大微粒通过偏转电场的偏转量y,由上式分析可知，采用的方法可以有：增大比荷包、减小墨汁

m

微粒进入偏转电场时的初动能&0、增大极板的长度L、增大偏转极板间的电压口选项A正确，BCD错误。

故选Ao

5、D

【解析】第一过程从①移动②的过程中

左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向

相同所以石=25＞，则电流为，=£=竺生，电流恒定且方向为顺时针，再从②移动到③的过程中左右两根棒切割

RR

磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零，

RR

6、A

【解析】小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向，即磁感线的切线方向.根据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端

为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场向左，外部磁场向右，

所以小磁针》指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故d的指向正确，故A正确

【点睛】在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”，在判定直线电流的磁场方向时，大拇

指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，

大拇指指“结果”环内沿中心轴线的磁感线方向

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、AC

【解析】B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等,

方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A,C对B的作用力应指向B的

左侧；则可知B、C都应带负电；故A正确、B错误；

G

由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知,

B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；

故C正确，D错误；故选AC

点睛：库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则

可利用共点力的平衡条件进行解答

8、AD

【解析】A.M点的电荷为负，故在金属板的左侧感应出正电荷，A正确；

B.整个金属板为一个等势体，B错误；

C.金属板内部合场强为零，故感应电荷在N点产生的电场强度与点电荷在N点产生的电场强度等大反向，根据

Q

E=上与可得感应电荷在N点产生的电场强度为:

R

kQ

C错误D正确；

故选ADo

9、AC

【解析】A.由于静电感应，导体A的左端感应出负电荷，导体5的右端感应出等量的正电荷，故A正确，B错误；

C.若把导体A和5分开，再移走C,导体A和5由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电，故C正

确；

D.若先移走C,此时导体A和8中的电荷发生中和，不再带电，再把导体A和3分开，同样不再带电，所以此时A不

带电，B不带电，故D错误

10、BC

【解析】如电子水平向右运动，在A图中电场力水平向左，洛伦兹力竖直向下，故不可能；在B图中，电场力水平向

左，洛伦兹力为零，故电子可能水平向右做匀减速直线运动；在C图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向下，电子向

右可能做匀速直线运动；在D图中电场力竖直向上，洛伦兹力竖直向上，故电子不可能做水平向右的直线运动，因此

BC正确

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.ACEH②.B

【解析】单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长质量越小，测量误差越小，摆球密度要大，体积要小，空气阻力的

影响才小，刻度尺的最小分度越小，读数越精确；根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式，从而确定要做的图

像.

【详解】（1）单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长质量越小，测量误差越小，故要选AC；需要用秒表测量周期，

故选E；刻度尺最小分度越小，读数越精确，故要选H；故选ACEH；

（2）根据单摆的周期公式T=2再,得，T2=-L,则要测量重力加速度需要做T"L图像，故选B.

g

12、①.B②.A③.减小④.增大⑤.80

【解析】（1）由题干中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”判断出警铃和指示

灯的连接情况；

（2）由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁性的变

化；由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响”，结合欧姆定律求出热敏电阻

接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度就可以解决问题；

【详解】（1）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱

C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；

（2）分析乙图，发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增

大；

当线圈中的电流/=50〃M=0.05A时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警，则控制电路的总电阻

因此热敏电阻R=R总-&=60。一30。=30。

由图乙可知，此时f=80C,所以，当温度。之80℃时，警铃报警

【点睛】本题既考查电磁继电器原理的分析，也考查了结合欧姆定律的内容进行相关的计算，综合性比较强，解题时

要仔细分析

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>8cm

1917

【解析】粒