2023-2024學(xué)年河北省邢臺市內(nèi)丘中學(xué)等五校物理高二上期末綜合測試模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年河北省邢臺市內(nèi)丘中學(xué)等五校物理高二上期末綜合測試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、回旋加速器的廣泛應(yīng)用有力推動了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。其工作原理圖如圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時間可忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為+q，在加速器中被加速.設(shè)粒子初速度為零，高頻交流電壓為U，加速過程中不考慮重力作用和相對論效應(yīng)。則（）A.增大加速電壓U，粒子獲得的最大動能增加B.增大加速電壓U，粒子達(dá)到最大動能所用時間將減少C.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，要使該粒子仍能正常加速，必須增大交流電的周期D.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，并使粒子能正常加速，粒子獲得的最大動能不變2、如圖所示，ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道，其中AB為傾斜直軌道，BC為與AB相切的圓形軌道，整個裝置處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里．質(zhì)量相同的可看做質(zhì)點(diǎn)的甲、乙兩個小球，甲球不帶電、乙球帶正電．現(xiàn)將兩個小球在軌道AB上分別從相同高度處由靜止釋放，都能通過圓形軌道最高點(diǎn)，則（）A.經(jīng)過最高點(diǎn)時，甲球的速度比乙球小B.經(jīng)過最高點(diǎn)時，兩個小球的速度相等C.若兩球均能恰好通過最高點(diǎn)則甲球的釋放位置比乙球的高D.兩個小球到最低點(diǎn)時對軌道的壓力大小相同3、某區(qū)域的電場線分布如圖所示，M、N、P是電場中的三個點(diǎn)，則下列說法正確的是A.P、N兩點(diǎn)場強(qiáng)不等，但方向相同B.試探電荷在M受到的電場力小于N點(diǎn)受到的電場力C.試探電荷在P點(diǎn)的電勢能一定小于在N點(diǎn)的電勢能D.帶正電的粒子僅在電場力作用下，一定沿電場線PN運(yùn)動4、電磁爐的熱效率高，“火力”強(qiáng)勁，安全可靠。如圖所示是描述電磁爐工作原理的示意圖，下列說法正確的是（）A.電磁爐的工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.電磁爐接直流電流時可以正常工作C.在鍋和電磁爐中間放一紙板，則電磁爐不能起到加熱作用D.不能使用陶瓷鍋，主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差5、如圖，勻強(qiáng)電場中A、B、C、D、E、F、G、H為立方體的8個頂點(diǎn)．已知電勢，，，，則A.將1C正電荷由A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)搬到G點(diǎn)，電場力做功1JB.D點(diǎn)和E點(diǎn)電勢相等C.B點(diǎn)和D點(diǎn)電勢相等D.A、F點(diǎn)電勢差和B、E點(diǎn)電勢差相等6、將一帶電荷量為－q的試探電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，該過程中電場力做功為W，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則試探電荷在A點(diǎn)的電勢能及電場中A點(diǎn)的電勢分別為()A.－W， B.W，－C.W， D.－W，－二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、1932年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示。這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙。不計(jì)帶電粒子在電場中的加速時間和相對論效應(yīng)，下列說法正確的是（）A.粒子由加速器的邊緣進(jìn)入加速器B.粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器C.加速電場的周期隨粒子速度的增大而減小D.粒子從D形盒射出時的動能隨D形盒半徑的增大而增大8、如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2。今有一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場B1中，其運(yùn)動軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線。則以下說法正確的是（）A.電子的運(yùn)行軌跡為PDMCNEB.電子運(yùn)行一周回到P用時為T=C.B1=2B2D.B1=4B29、如圖所示，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時A.小燈泡變亮B.電源的總功率變小C.電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大D.電容器兩板間的電場強(qiáng)度變小10、如圖所示，線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出的瞬間，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向，正確的是A. B.C. D.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某探究小組準(zhǔn)備用圖甲所示電路測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材如下：待測電源（電動勢約2V），電阻箱R（最大阻值為99.99Ω），定值電阻R0（阻值為2.0Ω），定值電阻R1（阻值為4.5kΩ），電流表G（量程為400μA，內(nèi)阻Rg＝500Ω），開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）圖甲中將定值電阻R1和電流表G串聯(lián)，相當(dāng)于把電流表G改裝成了一個量程為_______V的電壓表（2）閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，并記下電阻箱的阻值R和電流表G的示數(shù)I；（3）分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則和的關(guān)系式為________________（用題中字母表示）；（4）以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，探究小組作出-的圖象如圖乙所示．根據(jù)該圖象求得電源的內(nèi)阻r＝0.50Ω，則其電動勢E＝_______V（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）12．（12分）用伏安法測電阻，可采用如圖所示的甲、乙兩種接法。若所用電壓表內(nèi)阻約為5000Ω，電流表內(nèi)阻約為0.5Ω。（1）當(dāng)測量100Ω左右的電阻時，宜采用________電路。（2）現(xiàn)采用乙電路測量某電阻的阻值時，兩電表的讀數(shù)分別為10V、0.5A，則此電阻的測量值為___Ω，______（大于或者小于）真實(shí)值。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】A．當(dāng)粒子達(dá)最大半徑時，粒子將不能再加速；故根據(jù)得則最大動能最大動能與U無關(guān)，故A錯誤；B．由動能定理得聯(lián)立得兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計(jì)，則時間為粒子在磁場中運(yùn)動的時間，磁場中運(yùn)動的周期，則所以增大加速電壓U，粒子達(dá)到最大動能Ek所用時間將減少，故B正確；C．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，要使該粒子仍能正常加速，即粒子做圓周運(yùn)動的周期與交流電周期相等，由公式可知，粒子做圓周運(yùn)動的周期減小，故C錯誤；D．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，粒子獲得的最大動能將變大，故D錯誤。故選B。2、B【解析】洛倫茲力不做功，則根據(jù)能量關(guān)系可知，兩球經(jīng)過最高點(diǎn)時，甲球的速度等于乙球的速度；根據(jù)牛頓第二定律判斷若兩球均能恰好通過最高點(diǎn)時兩球的速度關(guān)系，再判斷兩球釋放位置關(guān)系；根據(jù)牛頓第二定律列式比較兩個小球到最低點(diǎn)時對軌道的壓力大小.【詳解】兩球均從相同的高度A處開始釋放到小球到達(dá)圓環(huán)最高點(diǎn)過程中，兩球重力做功相等，洛倫茲力不做功，則經(jīng)過最高點(diǎn)時，甲球的速度等于乙球的速度，選項(xiàng)A錯誤，B正確；甲球恰能經(jīng)過最高點(diǎn)時：mg=m；乙球：mg+qv乙B=m，則v乙>v甲，可知甲球的釋放位置比乙球的低，選項(xiàng)C錯誤；兩個小球到最低點(diǎn)時的速度相同，在最低點(diǎn)，對甲球：；對乙球：；可知N甲>N乙，選項(xiàng)D錯誤；故選B.3、B【解析】A．P、N兩點(diǎn)場強(qiáng)不等，而且在一條曲線上，切線方向不同，場強(qiáng)方向不同，A錯誤；B．N點(diǎn)電場線密，場強(qiáng)大，試探電荷在這受到的電場力大，B正確；C．不知道試探電荷的正負(fù)，沒辦法判斷電勢能，C錯誤；D．帶正電粒子僅在電場力作用下，由于電場線曲線，所以不沿電場線PN運(yùn)動，D錯誤；故選B。4、A【解析】AB．電磁爐通交變電流后，通電線圈上產(chǎn)生變化的磁場，金屬鍋處于變化的磁場中就產(chǎn)生渦流，進(jìn)而發(fā)熱，所以電磁爐的工作原理是利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，不能接入直流電，A正確，B錯誤；C．電磁爐工作依靠變化的磁場傳遞能量，在鍋和電磁爐中間放一紙板，電磁爐依然能起到加熱的作用，C錯誤；D．陶瓷鍋的材料屬于絕緣材料，不具備產(chǎn)生渦流的條件，所以不能用，D錯誤。故選A。5、B【解析】根據(jù)“勻強(qiáng)電場中的電勢”可知，本題考查勻強(qiáng)電場中電勢差和場強(qiáng)的關(guān)系，勻強(qiáng)電場中沿著不與場強(qiáng)垂直的方向前進(jìn)相同距離，電勢降落相等，同時要熟悉勻強(qiáng)電場中等勢面和電場線的關(guān)系，然后結(jié)合幾何關(guān)系分析.【詳解】A、將1C正電荷由A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)搬到G點(diǎn)，電場力做功，故A錯誤.B、在勻強(qiáng)電場中，由公式知，沿著任意方向前進(jìn)相同距離，電勢差必定相等．由于，且，則有，代入數(shù)據(jù)得.又由于且，則有，代入數(shù)據(jù)得，則，故B正確.C、同理可得，，知B點(diǎn)和D點(diǎn)電勢不等，故C錯誤.D、A、F點(diǎn)電勢差，B、E點(diǎn)電勢差，可知故D錯誤.故選B.【點(diǎn)睛】根據(jù)求電場力做功.在勻強(qiáng)電場中，沿著任意方向前進(jìn)相同距離，電勢差必定相等，根據(jù)這個特點(diǎn)并結(jié)合幾何關(guān)系就可以得到其余各點(diǎn)的電勢，再分析電勢差的關(guān)系6、A【解析】考查電場力做功與電勢能的關(guān)系?！驹斀狻繜o窮遠(yuǎn)處的電勢為零，則試探電荷在無窮遠(yuǎn)處時，電勢能為零，試探電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場中的A點(diǎn)，電場力做功為W，由解得由電場力做功公式：其中無窮遠(yuǎn)處的電勢，解得，A正確。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】AB．要加速次數(shù)最多最終能量最大，則被加速帶電粒子只能由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，而從邊緣離開加速器，故A錯誤，B正確；C．據(jù)回旋加速器的工作原理知，電場的周期等于粒子在磁場運(yùn)動的周期，所以與帶電粒子的速度大小無關(guān)，故C錯誤；D．帶電粒子在磁場中洛倫茲力提供向心力，所以所以據(jù)表達(dá)式可知，帶電粒子獲得的最大動能取決于D形盒的半徑，所以最大動能為那么粒子從D形盒射出時的動能隨D形盒半徑的增大而增大，故D正確。故選BD。8、AC【解析】A．根據(jù)左手定則，可知電子的運(yùn)行軌跡為PDMCNE，A正確；B．由圖可知，電子在B1磁場中轉(zhuǎn)了一周，在B2磁場中轉(zhuǎn)了半周，因此電子運(yùn)行一周回到P用時B錯誤；CD．根據(jù)又由圖像可知因此可得B1=2B2C正確，D錯誤故選AC。9、BC【解析】A．當(dāng)滑動變阻器的滑片向左移動時，R的阻值變大，總電阻變大，總電流減小，則小燈泡變暗，選項(xiàng)A錯誤；B．根據(jù)P=IE可知，電源總功率減小，選項(xiàng)B正確；C．因總電流減小，則安培表讀數(shù)減??；電源內(nèi)阻上電壓減小，則路端電壓變大，即電壓表讀數(shù)變大，選項(xiàng)C正確；D．因路端電壓變大，而燈泡兩端電壓減小，則R兩端電壓變大，即電容器兩端電壓變大，兩板間場強(qiáng)變大，選項(xiàng)D錯誤；故選BC.10、CD【解析】（1）當(dāng)磁鐵N極向下運(yùn)動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上．故A錯誤；（2）當(dāng)磁鐵S極向上運(yùn)動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上，故B錯誤；（3）當(dāng)磁鐵S極向下運(yùn)動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相反．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而下．故C正確；（4）當(dāng)磁鐵N極向上運(yùn)動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相同．再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而下，故D正確；故本題選CD【點(diǎn)睛】當(dāng)磁鐵的運(yùn)動，導(dǎo)致線圈的磁通量變化，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)磁場去阻礙線圈的磁通量的變化三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.2②.③.2.08(2.07-2.09)【解析】（1）圖甲中將定值電阻R1和電流表G串聯(lián)，相當(dāng)于把電流表G改裝成了一個量程為的電壓表（2）由電路圖可知，R1與G串聯(lián)后與電阻箱并聯(lián)，然后再與R0串聯(lián)，由閉合電路歐姆定律可知：變形可得：由對應(yīng)的圖象可知，解得：E=2.08V；【點(diǎn)睛】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，重點(diǎn)分析實(shí)驗(yàn)電路圖，同時能正確利用閉合電路歐姆定律列式，注意本題中一定要考慮電表的內(nèi)阻，同時在分析圖象時要認(rèn)真分析坐標(biāo)軸的起點(diǎn)值12、①.甲②.20③.大于【解析】（1）[1]因?yàn)楣始创郎y電阻可以看做是大電阻，采用內(nèi)接法誤差較小，故選甲圖。（2）[2]采用甲電路時，電阻