山西省鹽湖五中2023年物理高二上期末綜合測試模擬試題含解析

山西省鹽湖五中2023年物理高二上期末綜合測試模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場，ab是圓的直徑．一不計重力的帶電粒子從a點射入磁場，速度大小為v，當(dāng)速度方向與ab成30°角時，粒子在磁場中運動的時間最長，且為t，若相同的帶電粒子從a點沿ab方向射入磁場，也經(jīng)時間t飛出磁場，則其速度大小為()A. B.C. D.2、下列說法正確的是（）A.法拉第提出的“分子電流”假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)B.元電荷e的數(shù)值最早是由庫侖用實驗測得的C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D.靜電力常量是卡文迪許通過扭秤實驗測得的3、真空中三個點電荷位于一條直線上，都只在電場力下處于靜止，其中兩個電荷停在M、N兩點，所帶電量如圖所示，關(guān)于第三個電荷的電性和所停的位置，下列說法正確的是（）A.為正電荷，可能停在A處B.為正電荷，可能停在B處C.為負電荷，可能停在B處D.為負電荷，可能停在C處4、如圖所示,正方形容器處在勻強磁場中,一束電子從孔A垂直于磁場射入容器中,其中一部分從C孔射出,一部分從D孔射出．下列敘述正確的是()A.從C,D兩孔射出的電子在容器中運動時的速度大小之比為1:2B.從C,D兩孔射出的電子在容器中運動時間之比為1:2C.從C、D兩孔射出的電子在容器中運動時的加速度大小之比為:1D.從C、D兩孔射出的電子在容器中運動時的加速度大小之比為1:25、如圖，MN是勻強磁場中的一塊薄金屬板，帶電粒子（不計重力）在勻強磁場中運動并穿過金屬板，曲線表示其運動軌跡，由圖知：A.粒子帶正電B.粒子運動方向是abcdeC.粒子運動方向是edcbaD.粒子在上半周所用時間比下半周所用時間短6、一質(zhì)點做勻速直線運動，現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則（）A.質(zhì)點一定做勻變速直線運動 B.質(zhì)點一定做勻變速曲線運動C.質(zhì)點單位時間內(nèi)速度的變化量相同 D.質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同二、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，在光滑絕緣的水平面上放置兩個帶異種電荷、電量不同的小球和，則由靜止釋放后A.兩球的加速度逐漸增大B.兩小球的電勢能逐漸減小C.兩小球受到的庫侖力不做功D.兩小球受到的庫侖力大小不相等8、中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地刺偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边M一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖，結(jié)合上述材料，下列說法正確的是()A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D.形成地磁場的原因可能是帶負電的地球自轉(zhuǎn)引起的9、一額定功率為9W、額定電壓為9V的小燈泡L（其電阻視為不隨溫度而變）和一直流電動機并聯(lián)，與定值電阻R＝4Ω串聯(lián)后接在電路中的AB兩點間，電流表A為理想電表，電路如圖所示，燈泡的電阻不變．當(dāng)AB間接電壓0.49V時，電動機不轉(zhuǎn)、燈泡不亮，電流表示數(shù)為0.1A；當(dāng)AB間接電壓15V時，電動機轉(zhuǎn)動起來、燈泡正常發(fā)光．則下列說法正確的是A.電動機線圈電阻為1ΩB燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)1AC.燈泡正常發(fā)光時電動機輸出的機械功率4.25WD.電路正常工作時電動機突然被卡住時,電流表讀數(shù)將1.5A10、以點電荷為球心、r為半徑的球面上，各點相同的物理量有（）A電勢 B.同一電荷所受電場力C.電場強度 D.同一電荷所具有的電勢能三、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）某同學(xué)利用如圖（1）所示電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻．實驗中電表內(nèi)阻對實驗結(jié)果影響很小，均可以忽略不計．閉合電鍵S后，變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖（2）的U﹣I圖象中的直線a、b所示（1）用畫線代表導(dǎo)線，將如圖（3）實物圖中各元件按圖（1）連接成實驗電路_______；（2）通過分析可知，其中圖（2）中圖線_____（填a或b）V1表示電壓表示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化關(guān)系；（3）根據(jù)U﹣I圖象中坐標軸所標出的數(shù)據(jù)，可求出電源的電動勢E=____，內(nèi)阻r=____．（用圖中給出的坐標值表示）12．（12分）如圖所示，某實驗小組利用圖示的實驗器材將電路連接好后，進行“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗實驗時，線圈A放在線圈B中保持不動，小組同學(xué)將電鍵突然閉合時，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右側(cè)偏轉(zhuǎn)．現(xiàn)保持電鍵閉合，則下列關(guān)于實驗過程中所觀察到的一些現(xiàn)象說法正確的是______A.滑片P快速向右移動時電流計指針將向左側(cè)偏轉(zhuǎn)B滑片P快速向左移動時電流計指針向左側(cè)偏轉(zhuǎn)C.將線圈A突然拔出過程中，電流計指針向左側(cè)偏轉(zhuǎn)D.將線圈A拔出過程中，電流計指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)實驗小組通過本實驗，歸納出的實驗結(jié)論是______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）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(yīng)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L14．（16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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．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、C【解析】設(shè)圓形區(qū)域的半徑為R，帶電粒子進入磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則有：，解得：．當(dāng)粒子從b點飛出磁場時，粒子運動軌跡如圖1所示：入射速度與出射速度與ab的夾角相等，所以速度的偏轉(zhuǎn)角為60°，軌跡對應(yīng)的圓心角為60°．根據(jù)幾何知識得知：軌跡半徑為r1＝2R，當(dāng)粒子從a點沿ab方向射入磁場時，，粒子運動軌跡如圖2所示，經(jīng)過磁場的時間也是t，說明軌跡對應(yīng)的圓心角與第一種情況相等，也是60°，根據(jù)幾何知識得，粒子的軌跡半徑為r2＝R，聯(lián)立以上可得：，則有：，故C正確，ABD錯誤2、C【解析】A．安培提出的“分子電流”假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，故A錯誤；B．元電荷e的數(shù)值最早是由密立根用油滴實驗測得的，故B錯誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故C正確；D．靜電力常量是庫倫通過扭秤實驗測得的，故D錯誤。故選C3、D【解析】三個點電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)，對電荷受力分析，每個電荷都處于受力平衡狀態(tài)，故根據(jù)庫侖定律可分別對任意兩球進行分析列出平衡方程即可求得結(jié)果【詳解】三個電荷要平衡，必須三個電荷的一條直線，外側(cè)二個電荷相互排斥，中間電荷吸引外側(cè)兩個電荷，所以外側(cè)兩個電荷距離大，要平衡中間電荷的拉力，必須外側(cè)電荷電量大，中間電荷電量小，所以第三個電荷必須為負電，在N的右側(cè)【點睛】我們可以去嘗試假設(shè)第三個電荷帶正電或負電，它應(yīng)該放在什么地方，能不能使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．不行再繼續(xù)判斷4、B【解析】電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，作出電子的運動軌跡，求出電子做圓周運動的軌道半徑，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出電子的速度，然后求出線速度、角速度、向心加速度之比；根據(jù)電子做圓周運動的周期公式求出電子的運動時間，再求出電子運動時間之比【詳解】設(shè)磁場邊長為a，如圖所示，粒子從c點離開，其半徑為rC=a，粒子從d點離開，其半徑為rD=a；電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：evB=m，解得：，電子速率之比：，故A錯誤；從C點射出的電子的運動時間是個周期，從D點射出的電子的運動時間是個周期，電子在磁場中做圓周運動的周期：T=相同，從兩孔射出的電子在容器中運動的時間之比tC：tD=T：T=1：2，故B正確；向心加速度：a=，從兩孔射出的電子的加速度大小之比：，故CD錯誤；故選B【點睛】本題屬于帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)中典型題目，此類題的關(guān)鍵在于確定圓心及由幾何關(guān)系求出半徑，應(yīng)用牛頓第二定律與電子做圓周運動的周期公式可以解題5、C【解析】由半徑的變化可知粒子運動方向；由軌跡偏轉(zhuǎn)方向可知粒子的受力方向，則由左手定則可判斷粒子的運動方向，由圓周對應(yīng)的圓心角及周期公式可知時間關(guān)系【詳解】帶電粒子（不計重力）在勻強磁場中運動并穿過金屬板后粒子速率變小，根據(jù)帶電粒子在磁場中運動的半徑公式：r＝，粒子的半徑將減小，故粒子應(yīng)是由下方穿過金屬板，故粒子運動方向為edcba，根據(jù)左手定則可得，粒子應(yīng)帶負電，故AB錯誤，C正確；由可知，粒子運動的周期和速度無關(guān)，而上下均為半圓，故所對的圓心角相同，故粒子的運動時間均為T/2，故D錯誤；故選C【點睛】本題應(yīng)注意觀察圖形，圖形中隱含的速度關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵，明確了速度關(guān)系即可由左手定則及圓的性質(zhì)求解6、C【解析】AB．質(zhì)點開始做勻速直線運動，現(xiàn)對其施加一恒力，其合力不為零，若合力方向與原速度的方向不共線，則質(zhì)點將做勻變速曲線運動；若合力方向與原速度的方向共線，則質(zhì)點將做勻變速直線運動，故A、B錯誤；C．因為合外力恒定，加速度恒定，由可知，質(zhì)點單位時間內(nèi)速度的變化量總是相同，故C正確；D．如果所加恒力與原來的運動方向不在一條直線上，物體做曲線運動，速度方向沿切線方向，力和運動方向之間有夾角，質(zhì)點速度的方向不可能與該恒力的方向相同，故D錯誤。故選C。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．兩球帶異種電荷，兩者相互吸引，距離減小，根據(jù)庫侖定律可知小球受的庫侖力均在增大，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度增大，故A正確；BC．兩小球都庫侖力作用下做加速運動，動能增大，庫侖力做正功，電勢能減小，故B正確，C錯誤；D．兩小球受到的庫侖力是作用力與反作用力，由牛頓第三定律知兩庫侖力大小相等方向相反，故D錯誤。8、ABD【解析】A．根據(jù)題意可知，地理南、北極與地磁場存在一個夾角，為磁偏角，故兩者不重合，故A正確；B．地磁場的北極在地理南極附近，地磁場的南極在地理北極附近，且地球內(nèi)部也存在磁場，由地磁場的南極指向地磁場的北極，故B正確；C．由于地磁場的磁場方向沿磁感線切線的方向，故只有赤道處地磁場的磁場方向才與地面平行，故C錯誤；D．地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極是地磁場的北極，由安培定則判斷可知地球是帶負電的，故D正確。故選ABD。9、AC【解析】A．根據(jù)可知燈泡電阻當(dāng)AB間接電壓0.49V時，電動機不轉(zhuǎn)、為純電阻電路，根據(jù)歐姆定律可知R兩端電壓：UR=IR=0.1×4V=0.4V燈泡兩端電壓U1=U-UR=0.49V-0.4V=0.09V通過燈泡的電流通過電動機的電流：I2=0.1A-0.01A=0.09A根據(jù)并聯(lián)電路特點可知電動機線圈電阻故A正確；BC．當(dāng)AB間接電壓15V時，燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端電壓為UL=9V、通過燈泡的電流為IL=1A，則電動機兩端電壓為UM=9V，R兩端電壓為UR=6V，干路電流電流表示數(shù)為1.5A，通過電動機的電流為IM=I-IL=0.5A，則此時電動機輸出的機械功率：P=UMIM-IM2r=425W故B錯誤，C正確D．由以上分析可知，電路正常工作時電動機突然被卡住時，電流表讀數(shù)將大于1.5A，選項D錯誤10、AD【解析】A．以點電荷為球心的球面是一個等勢面，即各點的電勢相等，A正確；C．以點電荷為球心的球面各點的電場強度大小相等，方向不同，故電場強度不同，C錯誤；B．由可知，同一電荷受到的電場力大小相等，方向不同，故電場力不同，B錯誤。D．由電勢相同，同一電荷具有相同的電勢能，D正確。故選AD。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、①.②.a③.④.【解析】（1）[1]根據(jù)電路圖連接實物圖，如圖所示（2）[2]電壓表V1示數(shù)隨電流表A示數(shù)的增加而減小，故對應(yīng)的圖象應(yīng)是圖線a；（3）[3][4]由知：聯(lián)立解得：12、①.BC②.感應(yīng)電流產(chǎn)生條件：閉合回路中磁通量變化【解析】（1）將電鍵突然閉合時，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，說明穿過線圈B的磁通量增大時，則電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)滑片P快速向右移動時，導(dǎo)致線圈A中的電流增大，那么穿過線圈B的磁通量增大，則電流計指針將向右側(cè)偏轉(zhuǎn)，故A錯誤；當(dāng)滑片P快速向左移動時，導(dǎo)致線圈A中的電流減小，那么穿過線圈B的磁通量減小，則電流計指針將向左側(cè)偏轉(zhuǎn)，故B正確；當(dāng)將線圈A突然拔出過程中，那么穿過線圈B的磁通量減小，