河北省衡水市景縣梁集中學2023年物理高二第一學期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

河北省衡水市景縣梁集中學2023年物理高二第一學期期末統(tǒng)考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的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、三根通電長直導線A、B、C互相平行、垂直紙面放置。三根導線中電流方向均垂直紙面向里，且每兩根導線間的距離均相等。則A、B中點O處的磁感應強度方向()A.方向水平向左 B.方向水平向右C.方向豎直向上 D.方向豎直向下2、一電梯質量為1.2×103kg，在它加速上升某階段中，其相對地面的加速度大小為0.2m/s2，取g=9.8m/s2，阻力不計，則在該階段電梯所受牽引力的大小為（）A.2×103N B.1.0×103NC.1.2×104N D.1.0×104N3、在氣候干燥的秋冬季節(jié)，人們常常會碰到這些現(xiàn)象：晚上脫衣時，常會聽到噼啪的聲響；早上起來梳頭時，頭發(fā)常會“飄”起來。這就是發(fā)生在我們日常生活中的靜電現(xiàn)象。有一次，小明的手指靠近金屬門把手時，突然有一種被電擊的感覺。這是因為運動摩擦使身體帶電，當手指靠近門把手時，二者之間形成的放電現(xiàn)象。若放電前，小明的手指帶負電。有關金屬門把手的兩端被感應帶電的情況，下列圖中標示正確的是（）A. B.C. D.4、下列說法正確的是()A.運動電荷在磁感應強度不為零的地方，一定受到洛倫茲力的作用B.運動電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應強度一定為零C.洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動能，也不能改變帶電粒子的動量D洛倫茲力對帶電粒子不做功5、如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向平行于ab邊向上．當金屬框繞ab邊以角速度ω逆時針轉動時，a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc．已知bc邊的長度為l．下列判斷正確的是（）A.Ua＞Uc，金屬框中無電流B.Ub＞Uc，金屬框中電流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω，金屬框中無電流D.Ubc=Bl2ω，金屬框中電流方向沿a﹣c﹣b﹣a6、如圖所示,一矩形線框置于磁感應強度為B的勻強磁場中,線框平面與磁場方向垂直,若線框的面積為S,則通過線框的磁通量為()A.BS B.C. D.0二、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、如圖所示，M．N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值．靜止的帶電粒子帶電荷量為，質量為m（不計重力）從P經(jīng)電場加速后，從小孔Q進入N板右側的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為，孔Q到板的下端C的距離為L，當M、N兩板間電壓取最大值時，粒子恰垂直打在CD板上，則（）A.兩板間電壓的最大值B.CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長度C.粒子在磁場中運動的最長時間D.能打到N板上的粒子的最大動能為8、圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，已知等勢面b的電勢為6V．一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d過程中克服電場力所做的功為6eV．不計重力，下列說法正確的是（）A.該電子經(jīng)過平面c時，其電勢能為4eVB.該電子可能會到達平面fC.平面f上的電勢為零D.該電子經(jīng)過平面b時的動能是經(jīng)過d時的2倍9、法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場，如圖所示為點電荷a、b所形成電場的電場線分布圖，以下幾種說法中正確的是（）A.a、b為異種電荷，a電荷量大于b的電荷量B.a、b為異種電荷，a的電荷量小于b的電荷量C.a、b為異種電荷，a附近的電場強度大于b附近的電場強度D.a、b為異種電荷，a附近的電場強度小于b附近的電場強度10、如圖甲所示，線圈的匝數(shù)n＝100匝，橫截面積S＝50cm2，線圈總電阻r＝10Ω，沿軸向有勻強磁場，設圖示磁場方向為正，磁場的磁感應強度隨時間的變化關系如作如圖乙所示，則在開始的0.1s內()A.a、b間電壓為0B.線圈中磁通量的變化量為0.25WbC.線圈中磁通量的變化率為2.5×10-2Wb/sD.在a、b間接一個理想電流表時，電流表的示數(shù)為0.25A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）在“用DIS研究通電螺線管的磁感應強度”的實驗中，用________傳感器測量螺線管的軸線上各點的磁感應強度，得到右圖所示的B-d圖線．實驗中使用的螺線管的內徑（直徑）為m，根據(jù)圖線估算螺線管中心的磁通量約為________Wb12．（12分）如圖所示，質量為m的帶正電小球能沿著豎直的絕緣墻豎直下滑，磁感應強度為B的勻強磁場方向水平，并與小球運動方向垂直．若小球電荷量為q，球與墻間的動摩擦因數(shù)為μ，則小球下滑的最大速度為________，最大加速度為________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?。唬?）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】用安培定則判斷通電直導線在O點所產(chǎn)生的磁場方向如圖所示：直導線A在O點產(chǎn)生磁場與直導線B在O點產(chǎn)生磁場方向相反，大小相等，則A合磁場為零；而直導線C在O點產(chǎn)生磁場，方向從A指向B，即為水平向右；故B正確，ACD錯誤。故選B。2、C【解析】設在該階段電梯所受牽引力的大小為F，根據(jù)牛頓第二定律可得F-mg=ma解得F=m(g+a)=1.2×104N故選C。3、A【解析】人的手指帶負電，則由于靜電感應，門把手中離手指較近的一端感應出正電，離手指較遠的一端感應出負電，則圖A是正確的。故選A。4、D【解析】A．當速度和磁場平行時，洛倫茲力為0，A錯誤B．不受洛倫茲力，有兩種情況：磁場為0或者速度與磁場平行，B錯誤CD．洛倫茲力和速度始終垂直，所以洛倫茲力永遠不做功，但是可以改變速度方向，因此可以改變粒子動量，C錯誤D正確5、C【解析】因為當金屬框繞軸轉運時，穿過線圈abc的磁通量始終為0，故線圈中無感應電流產(chǎn)生，選項BD錯誤；但對于bc與ac邊而言，由于bc邊切割磁感線，故bc邊會產(chǎn)生感應電動勢，由右手定則可知，c點的電勢要大于b點的電勢，故Ubc是負值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故選項C正確；對于導體ac而言，由右手定則可知，c點的電勢大于a點的電勢，故選項A錯誤，所以選項C是正確的考點：導合格切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢【名師點睛】該題既可以通過法拉第電磁感應定律得出線圈abc的感應電流情況，又可以通過對bc邊和ac邊的研究，看它們切割磁感線時產(chǎn)生感應電動勢的大小，判斷導線端點的電勢大小情況6、A【解析】由磁通量的定義式Φ=BS可知，通過線圈的磁通量為BS，故選A.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、BD【解析】粒子運動軌跡如圖所示A．當M、N兩板間電壓取最大值時，粒子恰垂直打在CD板上，由幾何知識得粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得在加速電場中，由動能定理得解得故A錯誤；B．設粒子軌跡與CD相切于H點，此時粒子半徑為，粒子軌跡垂直打在CD邊上的G點，則GH間距離即為粒子打中區(qū)域的長度s，根據(jù)幾何關系解得根據(jù)幾何關系可得粒子打中區(qū)域的長度故B正確；C．粒子在磁場中運動的周期為粒子在磁場中運動的最大圓心角所以粒子在磁場中運動的最長時間為故C錯誤；D．當粒子在磁場的軌跡與CD邊相切時，即粒子半徑時，打到N板上的粒子的動能最大，最大動能根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得故D正確。故選BD.8、BCD【解析】根據(jù)只有電場力做功，動能與電勢能之和不變，當電場力做負功時，動能轉化為電勢能，在電勢為零處，電勢能為零，從而即可一一求解【詳解】虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等一組等勢面，一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，動能減小了6eV，電勢能增加了6eV，因此等勢面間的電勢差為2V，因平面b上的電勢為6V，由于電子的電勢能增加，等勢面由a到f是降低的，因此平面f上的電勢為零，故C正確；c等勢面的電勢為4V，則該電子經(jīng)過平面c時，其電勢能為-4eV，選項A錯誤；由上分析可知，電子在a等勢面的電勢能為-8eV，動能為10eV，則總能量為2eV，則若電子能到達f平面，則動能應為2eV，選項B正確；在平面b上電勢為6V，則電子的電勢能為-6eV，則動能為8eV，在平面d上電勢為2V，則電子的電勢能為-2eV，則動能為4eV；即該電子經(jīng)過平面b時的動能是經(jīng)過d時的2倍，故D正確；故選BCD【點睛】考查電場力做功與電勢能變化的關系，掌握電勢能與動能之和不變，理解電勢為零處的電勢能為零是解題的關鍵9、BD【解析】AB．根據(jù)電場線由正電荷出發(fā)，終止于負電荷可知為異種電荷；根據(jù)點電荷的場強公式：知，場源的電荷量越大距離場源相同距離的位置場強越大，電場線越密，所以a的電荷量小于b的電荷量，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)電場線的疏密程度表示場強的大小，可以判斷a點電場線稀疏，a點的場強小于b點的場強，故C錯誤，D正確；故選BD。10、CD【解析】由圖象b的斜率讀出磁感應強度B的變化率，由法拉第電磁感應定律可求得線圈中的感應電動勢．由閉合電路歐姆定律可求得感應電流大小，從而求出a、b間的電勢差【詳解】通過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關，若設Φ2=B'S為正，則線圈中磁通量的變化量為△Φ=B'S-（-BS），代入數(shù)據(jù)即△Φ=（0.1+0.4）×50×10-4Wb=2.5×10-3Wb，故B錯誤；磁通量的變化率，故C正確；根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，當a、b間斷開時，其間電壓等于線圈產(chǎn)生的感應電動勢，感應電動勢大小為E=n=2.5V；即a、b間電壓為2.5V；感應電流大小，故A錯誤，D正確．故選CD【點睛】本題是感生電動勢類型，關鍵要掌握法拉第電磁感應定律的表達式E=n，再結合閉合電路歐姆定律進行求解，注意楞次定律來確定感應電動勢的方向三、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.磁②.Wb【解析】在“用DIS研究通電螺線管的磁感應強度”的實驗中，用磁傳感器測量螺線管的軸線上各點的磁感應強度根據(jù)圖線知，螺線管中心的磁感應強度的大小大約為4.5×10-3T，則磁通量Φ=BS=B?＝4.5×10?3×=5.6×10-6Wb12、①.②.【解析】小球靜止時只受重力，則加速度為g，下滑后，小球受洛倫茲力、重力、支持力及摩擦力，洛倫茲力水平向左，摩擦力豎直向上，小球向下做加速運動，速度越大，洛倫茲力越大，則摩擦力越大，加速度越小，當加速度等于零時，速度最大，則，得，此后小球做勻速直線運動，加速度為0，故開始時加速度最大：.點睛：本題要注意分析帶電小球的運動過程，屬于牛頓第二定律的動態(tài)應用與磁場結合的題目，此類問題要求能準確找出物體的運動過程，并能分析各力的變化四、計