岳陽市重點中學2023年物理高二上期末考試模擬試題含解析

岳陽市重點中學2023年物理高二上期末考試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準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題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；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中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流．a(chǎn)、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點的距離均相等．關(guān)于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是：（）A.O點處的磁感應強度為零B.a、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同C.O、b兩點處的磁感應強度大小不等，方向相反D.a、d兩點處的磁感應強度大小不等，方向相反2、忽然“唵——”的一聲，一輛運沙車按著大喇叭轟隆隆的從旁邊開過，小明就想，裝沙時運沙車都是停在沙場傳送帶下，等裝滿沙后再開走，為了提高效率，他覺得應該讓運沙車邊走邊裝沙。設想運沙車沿著固定的水平軌道向前行駛，沙子從傳送帶上勻速地豎直漏下，已知某時刻運沙車前進的速度為，單位時間從傳送帶上漏下的沙子質(zhì)量為m，則下列說法中正確的是A.若軌道光滑，則運沙車和漏進車的沙組成的系統(tǒng)動量守恒B.若軌道光滑，則運沙車裝的沙越來越多，速度卻能保持不變C.已知此時運沙車所受的軌道阻力為，則要維持運沙車勻速前進，運沙車的牽引力應為D.已知此時運沙車所受軌道阻力為，則要維持運沙車勻速前進，運沙車的牽引力應為3、磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線，假設地球磁場是由地球的環(huán)形電流引起的，則該假設中的電流方向是A.由南向北沿磁子午線 B.由北向南沿磁子午線C.由東向西垂直磁子午線 D.由向東垂直磁子午線4、如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度的大小為B1，P為磁場邊界上的一點．相同的帶正電荷粒子，以相同的速率從P點射入磁場區(qū)域，速度方向沿位于紙面內(nèi)的各個方向．這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的．若將磁感應強度的大小變?yōu)锽2，結(jié)果相應的弧長變?yōu)閳A周長的，不計粒子的重力和粒子間的相互影響，則等于A. B.C. D.5、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時的動能,則下列說法中正確的是()A.減小磁場的磁感應強度B.增大勻強電場間的加速電壓C.增大D形金屬盒的半徑D.減小狹縫間的距離6、有兩個固定的完全相同的通電直導線相互平行，通過的電流大小相同，方向如圖所示，每個通電直導線的電流在它們的中心O處產(chǎn)生的磁感應強度大小均為B，則在O點總磁感應強度為：（）A.0 B.BC.B D.2B二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖甲所示，光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一電阻R，整個裝置處于方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中。t=0時對金屬棒施加一平行于導軌的外力F，使金屬棒由靜止開始沿導軌向上運動，金屬棒電阻為r，導軌電阻忽略不計。已知通過電阻R的感應電流I隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。下列關(guān)于金屬棒運動速度v、外力F、流過R的電荷量q以及閉合回路中磁通量的變化率隨時間變化的圖象正確的是（）A. B.C. D.8、用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導線做成一個半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑．如圖所示，在ab的左側(cè)存在一個勻強磁場，磁場垂直圓環(huán)所在平面，方向如圖，磁感應強度大小隨時間的變化率則A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流B.圓環(huán)具有擴張的趨勢C.圓環(huán)中感應電流的大小為D.圖中a、b兩點間的電勢差9、如圖所示，閉合的矩形導體線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，沿著OO′方向觀察，線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動．已知勻強磁場的磁感應強度為B，線圈匝數(shù)為n，ab邊的邊長為l1，ad邊的邊長為l2，線圈電阻為R，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則當線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時()A.線圈中感應電流的方向為abcdaB.線圈中的感應電動勢為2nBl2ωC.穿過線圈的磁通量隨時間的變化率最大D.線圈ad邊所受安培力的大小為10、回旋加速器的工作原理如圖所示，兩個半徑為的形盒間加周期性變化交變電壓，中心處粒子源發(fā)出的帶電粒子經(jīng)形盒縫隙中的電場加速度進入形盒中，經(jīng)磁場回旋，最終從形盒出口導出．已知勻強磁場的磁感應強度大小為、方向與盒面垂直，忽略處粒子源產(chǎn)生的粒子的初速度及在狹縫中加速的時間，則A.交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉(zhuǎn)周期的一半B.越大，粒子最終獲得的動能越大C.形盒半徑越大，粒子最終獲得的動能越大D.磁感應強度越大，粒子最終獲得的動能越大三、實驗題：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）某金屬導線長度為L，粗細均勻，為測定這種金屬材料的電阻率，吳老師帶領(lǐng)物理研究性學習小組做如下測量(1)用多用電表測量該導線的電阻，選用“×100”倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用電表指針偏轉(zhuǎn)過大，因此需選擇_____倍率的電阻擋（填：“×10”或“×1k”），歐姆調(diào)零后再次進行測量，多用電表的示數(shù)如圖所示，則測量結(jié)果R為_____Ω(2)用螺旋測微器測量金屬導線的直徑，示數(shù)如圖所示，則直徑d是_____mm12．（12分）利用單擺測當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛校海?）某同學測量數(shù)據(jù)如下表：L/m0.4000.5000.6000.8001.200T2/s21.602.102.403.204.80請在圖中畫出L－T2圖像______，并由圖像求得重力加速度g＝______m/s2．（保留三位有效數(shù)字）（2）某同學測得的重力加速度值比當?shù)貥藴手灯?，其原因可能有______A．振幅過小B．擺球質(zhì)量過大C．擺動次數(shù)多記了一次D．將擺長當成了擺線長和球直徑之和四、計算題：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）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（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15．（12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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導線在a、b、c、d四點磁場的方向，根據(jù)平行四邊形定則進行合成【詳解】A項：根據(jù)右手螺旋定則，M處導線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應強度不等于0，因此垂直于紙面向外的通電直導線受到的力不為零，故A錯誤；B項：M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強的疊加知，a、b兩點處磁感應強度大小相等，方向相同．當垂直于紙面向外的相同通電直導線受到的力大小相等，方向相同，故B正確；C項：M處導線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導線在o點產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后O點的磁感應強度的方向豎直向下，M在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，Nb處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后b點的感應強度的方向豎直向下，即、b兩點處的磁感應強度方向相同，故C錯誤；D項：M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后a處的磁感應強度方向豎直向下，M在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直Md斜向左下方，N在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直Md斜向右下方，由平行四邊定則可知，d點的合磁場方向豎直向下，兩個位置方向相同，故D錯誤故選B【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關(guān)系，會根據(jù)平行四邊形定則進行合成2、D【解析】A．若軌道光滑，則運沙車和漏進車的沙組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，而不是總動量守恒，因為沙子的豎直動量在變化，故A錯誤；B．設某時刻沙車總質(zhì)量為M，隨后一段時間△t內(nèi)漏進沙車的沙子質(zhì)量為△m，則由水平方向動量守恒，有Mv+0=（M+△m）v′可以看出沙車速度會逐漸減小，故B錯誤；CD．選一段極短時間△t內(nèi)漏進沙車的沙子△m為研究對象，由動量定理，有F△t=△mv-0得車對漏進來的沙子向前的作用力為則以沙車為研究對象，由平衡條件，有其中F′是漏進沙子對車的阻力，由牛頓第三定律有F′=F，聯(lián)立得故C錯誤，D正確；故選D。3、C【解析】根據(jù)題意知，地磁體的N極朝南,根據(jù)安培定則,大拇指指向地磁體的N極，則四指的繞向即為電流的方向，即安培假設中的電流方向應該是由東向西垂直磁子午線，所以選C4、C【解析】設圓的半徑為r;（1）磁感應強度為B1時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為M，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界的交點，，如圖所示；所以粒子做圓周運動的半徑R為：磁感應強度為B2時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為N，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，,如圖所示；所以粒子做圓周運動的半徑為：;帶電粒子做圓周運動的半徑為，由于v，m，q相等，則得：，故選C考點：帶電粒子扎起勻強磁場中得運動【名師點睛】此題是帶電粒子在磁場中得運動問題；解題時關(guān)鍵是分析粒子做圓周運動臨界圓狀態(tài)，結(jié)合幾何關(guān)系找到粒子做圓周運動的半徑，然后結(jié)合半徑表達式求解磁感應強度的關(guān)系5、C【解析】粒子在回旋加速器中的最大半徑為D形盒的半徑，由，故最大動能為A．由以上推導可知，增大磁感應強度可以增大最大動能，故A錯誤；B．增加加速電壓對最大動能無影響，故B錯誤；C．增大D形盒半徑可以增大最大動能，故C正確；D．減小狹縫間距離對最大動能無影響，D錯誤；故選C。6、A【解析】磁感應強度為矢量，在空間中要根據(jù)矢量的合成方法進行疊加；同時注意用右手螺旋判斷直導線的磁場分布方向【詳解】由右手螺旋定則可知，兩導線在O點形成的磁感應強度方向相反；因大小相等，故相互抵消；因此O點的總磁感應強度為零；故選A.【點睛】本題考查右手螺旋定則的應用，要注意明確磁感應強度的方向性，并能正確進行合成二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、AB【解析】A．根據(jù)如圖乙所示的I-t圖象可知I=kt，其中k為比例系數(shù)，由閉合電路歐姆定律可得又E=Blv聯(lián)立解得故v-t圖象是一條過原點且斜率大于零的直線，說明導體棒做的是初速度為零的勻加速直線運動，即v=at，A正確；B．由法拉第電磁感應定律可得所以有故圖象是一條過原點且斜率大于零的直線，B正確；C．對導體棒由牛頓第二定律可得F-BIl-mgsinθ=ma而，v=at聯(lián)立解得可見F-t圖象是一條斜率大于零且與速度軸正半軸有交點的直線，C錯誤；D．流過R電荷量q為故q-t圖象是一條開口向上的拋物線，D錯誤。故選AB。8、BD【解析】A.磁通量向里減小，由楞次定律“增反減同”可知，線圈中的感應電流方向為順時針，故選項A不符合題意；B.由楞次定律的“來拒去留”可知，為了阻礙磁通量的減小，線圈有擴張的趨勢，故選項B符合題意；C.由法拉第電磁感應定律可知：線圈電阻，感應電流，故選項C不符合題意；D.與閉合電路歐姆定律可知兩點間的電勢差為，故選項D符合題意；9、CD【解析】根據(jù)右手定則，線圈中感應電流的方向為adcba，故A錯；當線圈轉(zhuǎn)至圖示位置時，線圈中感應電動勢應為最大值Em=nBl1l2ω，此時，穿過線圈磁通量隨時間的變化率最大，B錯，C對；線圈ad邊所受安培力的大小，D對II卷10、CD【解析】根據(jù)題圖可知，本題考查了回旋加速器的原理．根據(jù)回旋加速器中交流電源的周期必須和粒子在磁場中運動的周期一致，由周期公式和半徑公式，從而推導最大動能的表達式，即可進行判斷【詳解】A、交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉(zhuǎn)周期，否則帶電粒子不可能總是被加速的．故A錯誤BCD、根據(jù)半徑公式知，，則粒子的最大動能，與加速的電壓無關(guān)，與D形盒的半徑以及磁感應強度有關(guān)，D形盒的半徑R越大，粒子加速所能獲得的最大動能越大，故CD正確，B錯誤；【點睛】在回旋加速器中，粒子獲得的最大動能是由D型盒的半徑?jīng)Q定的，交變電壓的周期等于粒子在磁場中回轉(zhuǎn)周期的條件三、實驗題：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.×10②.70③.2.150【解析】(1)[1]選用“×100”檔，發(fā)現(xiàn)指針偏角太大，說明指針示數(shù)太小，所選檔位太大，為準確測量電阻，應換小擋，應把選擇開關(guān)置于×10擋；[2]由圖示可知，歐姆表示數(shù)為7×10Ω＝70Ω；(2)由圖讀出，螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為2.0mm，可動刻度讀數(shù)為0.150mm，則該金屬導線的直徑為d＝2.0mm+0.150mm＝2.150mm12、①.②.9.86③.CD【解析】（1）[1]根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出L－T2圖像如圖所示：[2]根據(jù)單擺周期公式：可得：結(jié)合圖象的斜率解得：g=9.86m/s2（2）[3]由(1)分析可知：AB．測