陜西省西安高中2023年物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

陜西省西安高中2023年物理高二第一學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，a和b帶電荷量相同，以相同動(dòng)能從A點(diǎn)射入磁場，在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，則可知(重力不計(jì))()A.兩粒子都帶正電，質(zhì)量比B.兩粒子都帶負(fù)電，質(zhì)量比C.兩粒子都帶正電，質(zhì)量比D.兩粒子都帶負(fù)電，質(zhì)量比2、十九世紀(jì)二十年代，以塞貝克(數(shù)學(xué)家)為代表的科學(xué)家已認(rèn)識(shí)到：溫度差會(huì)引起電流．安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設(shè)：地球磁場是繞地球的環(huán)形電流引起的，則該假設(shè)中的電流的方向是：（）(注：磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線)A.由東向西垂直磁子午線； B.由西向東垂直磁子午線C.由南向北沿磁子午線方向 D.由赤道向兩極沿磁子午線方向3、某研究小組成員設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的電路，已知定值電阻R．與R并聯(lián)的是一個(gè)理想交流電壓表，D是理想二極管（它的導(dǎo)電特點(diǎn)是正向電阻為零，反向電阻為無窮大）．在A、B間加一交流電壓，瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝20sin100πtV，則交流電壓表示數(shù)為（）A.10V B.20VC.15V D.14.14V4、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器速度選擇器內(nèi)互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和擋板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片平板S下方有強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場下列表述正確的是A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小5、一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔（小孔對電場的影響可忽略不計(jì)）．小孔正上方處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回．若將下極板向上平移，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將（）A.打到下極板上 B.下極板處返回C.在距上極板處返回 D.在距上極板處返回6、電阻為R的負(fù)載接到20V直流電壓上消耗的電功率是P，現(xiàn)用一個(gè)變壓器，將電壓最大值為200V的正弦交流電壓接原線圈，副線圈接電阻R，則R上消耗的電功率為P/2，該變壓器原副線圈的匝數(shù)比為（）A.20:1 B.：1C.10:1 D.1:10二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，已知磁場方向垂直紙面向里一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運(yùn)動(dòng)，如圖所示，由此可以判斷A.油滴一定做勻速運(yùn)動(dòng)B.油滴可以做變速運(yùn)動(dòng)C.如果油滴帶正電，它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D.如果油滴帶正電，它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)8、如圖所示，兩個(gè)帶等量負(fù)電荷的小球A、B(可視為點(diǎn)電荷)，被固定在光滑的絕緣水平面上，P、N是小球A、B的連線的水平中垂線上的兩點(diǎn)，且PO=ON．現(xiàn)將一個(gè)電荷量很小的帶正電的小球C(可視為質(zhì)點(diǎn))，由P點(diǎn)靜止釋放，在小球C向N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的過程中，關(guān)于小球C的說法可能正確的是()A.速度先增大，再減小B.電勢能先增大，再減小C.加速度先增大再減小，過O點(diǎn)后，加速度先減小再增大D.加速度先減小，再增大9、如圖所示，一邊長為L的正方形abcd，P是bc的中點(diǎn)若正方形區(qū)域內(nèi)只存在由d指向a的勻強(qiáng)電場，則在a點(diǎn)沿ab方向以速度v入射的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子不計(jì)重力恰好從P點(diǎn)射出若該區(qū)域內(nèi)只存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，則在a點(diǎn)沿ab方向以速度v入射的同種帶電粒子恰好從c點(diǎn)射出由此可知A.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為B.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為C.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)加速度大小等于在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的加速度大小D.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)和在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2π10、如圖所示，A、B、C為勻強(qiáng)電場中的三個(gè)點(diǎn)，已知，，、，將一帶電量為的正電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力做功，則下列說法正確的是（）A.C點(diǎn)電勢為2VB.電場強(qiáng)度E沿AB方向由，大小為200N/CC.該正電荷在B點(diǎn)具有的電勢能為D.將該正電荷從C點(diǎn)移到B點(diǎn)，電勢能增加了三、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）在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A.待測的干電池（電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω）B.電流表A1（量程0—3mA，內(nèi)阻Rg1＝10Ω）C.電流表A2（量程0—0.6A，內(nèi)阻Rg2＝0.1Ω）D.滑動(dòng)變阻器R1（0—20Ω，10A）E.滑動(dòng)變阻器R2（0—200Ω，1A）F.定值電阻R0（990Ω）G.開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是____圖；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______。（2）如圖為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)），則由圖線可得電動(dòng)勢E＝___V，內(nèi)阻r＝____Ω（內(nèi)阻r保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材A．干電池（電動(dòng)勢E約1．5V、內(nèi)電阻r約1．0Ω）B．電流表G（滿偏電流2．0mA、內(nèi)阻R0＝10Ω）C．電流表A（量程0－0．6A、內(nèi)阻約0．5Ω）D．滑動(dòng)變阻器R1（0一20Ω，10A）E．滑動(dòng)變阻器R2（0－1000Ω，10A）F．定值電阻R0（阻值990Ω）G．開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）一組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，需要利用以上器材，正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，其中滑動(dòng)變阻器選擇__________（填“R1”或“R2”）（2）本實(shí)驗(yàn)中若將電流表G和定值電阻R0組裝成電壓表，則此電壓表的量程為_______V（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①利用選好的器材正確連接電路；②閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P至某一位置，記錄電流表G的示數(shù)和電流表A的示數(shù)；③多次改變滑動(dòng)端P的位置，得到多組數(shù)據(jù)；④在圖乙所示的坐標(biāo)紙上建立、坐標(biāo)系，并已標(biāo)出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)．還有一組數(shù)據(jù)如圖丙中的電表所示，請讀出此時(shí)電流表G的示數(shù)I1＝________mA和電流表A的示數(shù)I2＝_______mA⑤將此組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點(diǎn)標(biāo)在圖乙的坐標(biāo)系中，并依據(jù)所標(biāo)各點(diǎn)在圖中描繪出圖線___；⑥利用所畫圖線求得電源的電動(dòng)勢E＝________V，電源的內(nèi)阻r=_____Ω（結(jié)果要求保留兩位小數(shù)）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）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(shí)，軌道受到的壓力大小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(gè)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）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(dòng)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(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】兩粒子進(jìn)入磁場后均向下偏轉(zhuǎn)，可知在A點(diǎn)受到洛倫茲力均向下，由左手定則可知，四指所指的方向與粒子的運(yùn)動(dòng)方向相反，所以這兩個(gè)粒子均帶負(fù)電，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得：，得，又動(dòng)能，聯(lián)立得：，可見m與半徑r的平方成正比，故，選B.【點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中以垂直于磁場方向運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向，利用左手定則來判斷粒子所帶的電性，根據(jù)半徑表示粒子的質(zhì)量，即可求得質(zhì)量之比2、A【解析】由題意知，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(shè)中的電流方向應(yīng)該是由東向西垂直磁子午線．故A正確，BCD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】此題通過一個(gè)信息，考查了學(xué)生對安培定則的掌握及應(yīng)用，相對比較簡單，屬于基礎(chǔ)題．同時(shí)掌握左手定則的應(yīng)用．要解決此題首先要掌握安培定則：四指繞向電流的方向，大拇指所指的方向便是螺線管的N極．首先根據(jù)信息中給出的已知條件，根據(jù)根據(jù)磁子午線由安培定則確定電流的方向3、D【解析】交流電壓表示數(shù)為有效值，注意二極管的單向?qū)щ娦?，使得半個(gè)周期內(nèi)R通路，另半個(gè)周期內(nèi)R斷路，從而利用熱效應(yīng)即可求解；【詳解】二極管具有單向?qū)щ娦?，使得半個(gè)周期內(nèi)通路，另半個(gè)周期內(nèi)R斷路．在正半周內(nèi)，交流電的有效值為20V，故一個(gè)周期內(nèi)的電阻發(fā)熱為，解得，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】考查交流電的有效值求解，注意正弦交流電表的示數(shù)為有效值以及有效值與最大值的關(guān)系，同時(shí)注意二極管的單向?qū)щ娦?、A【解析】帶電粒子在速度選擇器中受電場力和洛倫茲力平衡，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)半徑公式得出半徑與粒子比荷的關(guān)系【詳解】粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有，解得進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，有，解得，知r越小，比荷越大．同位素電量相等，質(zhì)量不同，則偏轉(zhuǎn)半徑不同，所以質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具．故A正確，CD錯(cuò)誤．因?yàn)殡姾伤茈妶隽εc洛倫茲力平衡，根據(jù)左手定則知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向外．故B錯(cuò)誤．故選A5、D【解析】設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電容器兩基板的電壓為U，由動(dòng)能定理得，若將下極板向上移動(dòng)d/3，設(shè)帶電粒子在電場中下降h，再由動(dòng)能定理得，聯(lián)立解得，所以帶電粒子還沒達(dá)到下極板就減速為零，D正確【考點(diǎn)定位】動(dòng)能定理、電場力做功、勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度和電勢差的關(guān)系6、C【解析】當(dāng)電阻接在直流電路中的時(shí)候，由可得，此時(shí)的功率，當(dāng)功率為時(shí)，由可得，此時(shí)電阻的電壓的有效值為，變壓器的輸入電壓的有效值為，所以變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為；故選C【點(diǎn)睛】本題考查變壓器的原理及有效值的定義，要注意會(huì)用電流的熱效應(yīng)定義有效值二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)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(cuò)的得0分。7、AC【解析】AB．油滴做直線運(yùn)動(dòng)，受重力、電場力和洛倫茲力作用，因?yàn)橹亓碗妶隽鶠楹懔?，根?jù)物體做直線運(yùn)動(dòng)條件可知，粒子所受洛倫茲力亦為恒力據(jù)可知，粒子必定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)做直線運(yùn)動(dòng)的條件和受力情況（如圖所示）可知，如果油滴帶正電，由左手定則判斷可知，油滴的速度從M點(diǎn)到N點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8、AD【解析】A.正電的小球受到A、B兩小球的庫侖引力，在C到O的過程中，合力方向指向CO，可知在C到O的過程中，速度增大，從O到N的過程中，合力方向指向NO，速度減小，則速度先增大后減小，故A正確。B.在C到O的過程中，合力方向指向CO，可知在C到O的過程中，電場力做正功，電勢能減小，從O到N的過程中，合力方向指向NO，電場力做負(fù)功，電勢能增大，故電勢能先減小后增大，故B錯(cuò)誤。CD.正電小球在O點(diǎn)所受的合力為零，從C到O的過程中，合力可能先增大后減小，則加速度可能先增大后減小，過O點(diǎn)后，合力先增大后減小，加速度先增大后減小；也可能從C到O的過程中，合力減小，加速度減小，過O點(diǎn)到N過程中，合力增大，加速度增大，故C錯(cuò)誤D正確。9、BC【解析】A．帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立解得故A錯(cuò)誤；B．帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有由幾何關(guān)系有聯(lián)立解得故B正確；C．粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的加速度故C正確；D．帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間帶電粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動(dòng)和在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為故D錯(cuò)誤。故選BC。10、BC【解析】A.AC之間的電勢差為結(jié)合UAC=φA-φC將φA=0V代入得：φC=-2V故A錯(cuò)誤；B．若過C點(diǎn)作AB的垂線，垂足為D，則交點(diǎn)D為AB的四等分點(diǎn)，可知D點(diǎn)電勢為-2V，因此，CD為等勢線，場強(qiáng)方向垂直于CD，即電場強(qiáng)度E沿AB方向由A→B，場強(qiáng)大小為：故B正確；C.該正電荷在B點(diǎn)具有的電勢能為：EpB=qφB=4×10-5×（-8）J=-3.2×10-4J故C正確。D.CB間的電勢差為：UCB=φC-φB=-2V-（-8）V=6V將該正電荷從C點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功為：WCB=qUCB=4×10-5×6J=2.4×10-4J電場力做正功，則電勢能減少了2．4×10-4J，故D錯(cuò)誤。故選：BC。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.（b）②.D③.147-1.48V④.0.80-0.86Ω【解析】(1)[1]上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，將電流表串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表；(a)、(b)兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是(b)；[2]因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減小?；瑒?dòng)變阻器應(yīng)選D；若選擇大電阻，則在變阻器滑片調(diào)節(jié)的大部分范圍內(nèi)，電流表讀數(shù)太小，電流表讀數(shù)變化不明顯；(2)[3]根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)知識(shí)得，電源兩端電壓：根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)得電動(dòng)勢：[4]由圖可知當(dāng)電流為0.45A時(shí)，電壓為1.1V，則由閉合電路歐姆定律可知：12、①.R1；②.2V；③.1.30；④.0.33；⑤.；⑥.1.48；⑦.0.56【解析】根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象，然后由歐姆定律求出函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)圖象與函數(shù)表達(dá)式求出電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻；從方便實(shí)驗(yàn)操作的角度分析答題【詳解】(1)為了方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1；(2)由串聯(lián)電路關(guān)系可得：；(3)由圖可知，電流表G的示數(shù)為1.30mA，電流表A的示數(shù)0.33A；(4)根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象，圖象如圖所示；由圖1所示電路圖可知，在閉合電路中：E=I1（R0+Rg）+I2r，由圖象可知