云南省曲靖市羅平縣第一中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末綜合測試模擬試題含解析

云南省曲靖市羅平縣第一中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末綜合測試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、下列各圖中，運(yùn)動電荷的速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系正確的是()A. B.C. D.2、回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置，其核心部分是兩個"D"形金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與"D"形盒所在平面垂直，兩盒分別與高頻交流電源相連，帶電粒子獲得的最大動能與哪個因有關(guān)A.加速的次數(shù) B.交流電的頻率C.加速電壓 D.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小3、無限長通電直導(dǎo)線PQ與通電矩形導(dǎo)線框abcd固定在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線和線框的電流方向如圖所示，線框ab邊與直導(dǎo)線PQ平行。關(guān)于通電直導(dǎo)線PQ對通電線框abcd的作用，下列判斷正確的是（）A.線框ad、bc邊不受安培力作用B.線框cd邊所受安培力的方向垂直PQ向左C.線框所受安培力的合力方向垂直PQ向左D.線框有兩個邊所受安培力的方向相同4、兩平行通電長直導(dǎo)線M、N中的電流大小分別為I和2I，且電流方向相同．a(chǎn)、b、c、d為同一直線上的四個點(diǎn)，它們分別與兩直導(dǎo)線距離如圖所示，則圖中給定的四個點(diǎn)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度最大的位置是（）A.a B.bC.c D.d5、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極相連接的兩個D形金屬盒，在兩盒之間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示．下列說法正確的是（）A.粒子能量是從電場和磁場中共同獲得B.只增大狹縫的距離可增大粒子從加速器中獲得的動能C.只增大加速電場的電壓可增大粒子從加速器中獲得的動能D.只增大D形金屬盒的半徑可增大粒子從加速器中獲得的動能6、如圖，在場強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場中有一個質(zhì)量為的帶正電小球懸掛在絕緣細(xì)線上，當(dāng)小球靜止時，細(xì)線與豎直方向成角，已知此電場方向恰使小球受到的電場力最小，則小球所帶的電量應(yīng)為（）A B.C. D.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、一小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖甲所示，已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0Ω，外接一個電壓表和一個電阻為10Ω的燈泡，如圖乙所示．下列說法正確的是()A.產(chǎn)生的交變電流的頻率為5HzB.通過燈泡的電流為2.2AC.電壓表讀數(shù)為20VD.燈泡的實(shí)際功率為40W8、如圖，金屬棒AB用軟線懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，電流由A向B，此時懸線張力為T，欲使懸線張力變小，可采用的方法有A.改變電流方向，且適當(dāng)增大電流強(qiáng)度B.電流方向不變，且適當(dāng)增大電流強(qiáng)度C.將磁場反向，且適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度D.磁場方向不變，且適當(dāng)增大磁感強(qiáng)度9、如圖所示，豎直的光滑半圓形軌道，水平直徑ac=2R，軌道左半部分處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，右半部分處在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中．將質(zhì)量為m的金屬小球從a點(diǎn)無初速釋放，下列說法正確的是A.小球不可能運(yùn)動到c點(diǎn)B.運(yùn)動過程中小球內(nèi)沒有感應(yīng)電流C.運(yùn)動過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D.小球最終產(chǎn)生的內(nèi)能為mgR10、下列說法中正確的是（）A.電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強(qiáng)度為零B.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零C.把一個試探電荷放在電場中的某點(diǎn)，它受到的電場力與所帶電荷量的比值表示該點(diǎn)電場的強(qiáng)弱D.把一小段通電導(dǎo)線放在磁場中某處，它所受到的磁場力與該段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值表示該處磁場的強(qiáng)弱三、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）如圖所示是三個成功的演示實(shí)驗(yàn)，回答下列問題。(1)在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)的原因是___________。(2)第一個成功實(shí)驗(yàn)(如圖a)中，將條形磁鐵從同一高度插入到線圈中同一位置，快速插入和緩慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。(3)從三個成功的演示實(shí)驗(yàn)可歸納出的結(jié)論是：___________________________。12．（12分）在研究勻變速度直線運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小車拖著紙帶運(yùn)動，每秒50次的打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶如圖所示，選出0、1、2、3、4共5個記數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個點(diǎn)間還有4個實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出，則小車在打點(diǎn)計(jì)時器打出第3個計(jì)數(shù)點(diǎn)時的瞬時速度是______，小車的加速度是______，已測得，，，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，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14．（16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L15．（12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

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】帶電粒子在磁場中運(yùn)動時，所受洛倫茲力方向由左手定則進(jìn)行判斷根據(jù)左手定則可知：A．圖中洛倫茲力方向應(yīng)該向上；錯誤B．圖中電荷的速度方向、磁場方向和電荷的受力方向之間的關(guān)系符合左手定則；正確CD．圖中電荷運(yùn)動方向與磁場方向在一條線上，不受洛倫茲力；錯誤【點(diǎn)睛】本題考查判斷洛倫茲力的方向，容易題．注意帶電粒子在磁場中的運(yùn)動受洛倫茲力的條件及安培定則的應(yīng)用2、D【解析】根據(jù)洛倫茲力提供粒子圓周運(yùn)動的向心力得：最后粒子射出回旋加速器的速度為：則最大動能為：所以影響粒子獲得的最大動能的因素有粒子比荷的大小，回旋加速器內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和回旋加速器的半徑，故選D3、C【解析】ABD．根據(jù)右手螺旋定則可知，直導(dǎo)線PQ在導(dǎo)線右邊產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮瑒t根據(jù)左手定則可知：ab邊受到的安培力方向向左，bc邊受到的安培力方向向下，cd邊受到的安培力方向向右（垂直PQ向右），da邊受到的安培力向上，ABD錯誤；C．離PQ越遠(yuǎn)的位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，故根據(jù)安培力公式，ab邊受到的安培力大于cd邊，bc邊受到的安培力大小等于da受到受到的安培力大小，但方向相反，線框所受安培力的合力向左，C正確。故選C。4、D【解析】由安培定則確定兩電流在圖示各點(diǎn)所產(chǎn)生磁場方向，若方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為0，若方向相同，則可能最大，從而即可求解解：兩電流在a與d兩點(diǎn)的B方向相同，又因長直導(dǎo)線M、N中的電流大小分別為I和2I，則a點(diǎn)的磁場小于d點(diǎn)；兩電流在b與c兩點(diǎn)的B的方向相反，則b與c兩點(diǎn)的磁場都比d點(diǎn)?。蔇正確，ABC錯誤；故選D【點(diǎn)評】考查磁場的合成，明確電流的磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流的大小，距離有關(guān)，注意矢量的合成法則5、D【解析】回旋加速器利用電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子射出時的速度，從而得出動能的表達(dá)式，看動能與什么因素有關(guān)【詳解】洛倫茲力對粒子是不做功的，則粒子的能量是從電場中獲得，選項(xiàng)A錯誤；由，解得．則動能，知動能與加速的電壓無關(guān)，狹縫間的距離無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)，增大D形金屬盒的半徑，可以增加粒子的動能．故D正確，ACD錯誤．故選D【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道粒子的最大動能與加速的電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)6、D【解析】由題意電場方向恰使小球受的電場力最小可知，的方向與細(xì)線垂直斜向上。由平衡條件可得故選D。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、CD【解析】由甲圖知電壓峰值、周期，從而求電壓有效值、角速度和頻率；電壓表測量的是路端電壓，求解實(shí)際功率要用有效值【詳解】由圖可知T=0.02s，則頻率f=1/T=50Hz，選項(xiàng)A錯誤；電動勢有效值為，可知通過燈泡的電流為，選項(xiàng)B錯誤；電壓表讀數(shù)，選項(xiàng)C正確；燈泡的實(shí)際功率：P=IU=40W；選項(xiàng)D正確；故選CD.8、BD【解析】開始導(dǎo)體棒受重力、拉力和向上的安培力處于平衡，根據(jù)左手定則判斷使懸線張力變小的方法【詳解】A．改變電流方向，則安培力方向向下，繩子張力變大；故A錯誤.B．電流方向不變，增大電流強(qiáng)度，根據(jù)F=BIL知，安培力增大，根據(jù)共點(diǎn)力平衡知，繩子張力減小；故B正確.C．將磁場方向反向，安培力方向向下，則繩子張力變大；故C錯誤.D．將磁場方向不變，增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)F=BIL知，安培力增大，根據(jù)共點(diǎn)力平衡知，繩子張力減?。还蔇正確.故選BD.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式和左手定則判斷安培力的方向．結(jié)合共點(diǎn)力平衡進(jìn)行分析.9、AD【解析】ABC.小球左邊磁場進(jìn)入右邊磁場過程中，磁通量先向里減小，再向外增加，所以磁通量發(fā)生了變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，所以小球不能運(yùn)動到c點(diǎn)，故A正確，BC錯誤；D.根據(jù)能量守恒，可知小球最終停在最低點(diǎn)b，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以小球最終產(chǎn)生的內(nèi)能為mgR，故D正確10、AC【解析】AB．電荷在電場中一定受到電場力的作用，故電荷在某處不受電場力的作用，則該處的電場強(qiáng)度為零，A正確；B．通電導(dǎo)線在磁場中不一定受到磁場力的作用，當(dāng)導(dǎo)線與磁場方向平行時，導(dǎo)線所受磁場力總為零，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，B錯誤；CD．對于電場強(qiáng)度，它等于試探電荷受到的電場力與所帶電荷量的比值；對于磁感應(yīng)強(qiáng)度，它等于垂直磁場方向放置的通電導(dǎo)線所受的磁場力與該段通電導(dǎo)線的長度和電流的乘積的比值，C正確，D錯誤。故選AC。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.穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化②.磁通量的變化量③.磁通量的變化率④.只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生【解析】(1)[1]當(dāng)磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)(2)[2][3]第一個成功實(shí)驗(yàn)（圖a）中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快速插入和慢速插入過程中，磁通量的變化量相同，磁通量的變化率不同(3)[4]由圖示實(shí)驗(yàn)可知，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生12、①.0.430②.2.190【解析】研究勻變速度直線運(yùn)動規(guī)律【詳解】小車在打點(diǎn)計(jì)時器打出C計(jì)數(shù)點(diǎn)時的瞬時速度是小車的加速度是四、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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右；由平衡條件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，大小不變；根據(jù)牛頓第二定律可得：BIL﹣mgsi