黑龍江省大慶市2023-2024學(xué)年物理高二上期末綜合測試模擬試題含解析

黑龍江省大慶市2023-2024學(xué)年物理高二上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、如圖甲是回旋加速器原理示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中(磁感應(yīng)強度大小恒定)，并分別與高頻電源相連，加速時某帶電粒子的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷正確的是A.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn－tn－1B.在Ek－t圖像中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C.粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動能一定越大D.不同粒子獲得的最大動能都相同2、一交流電壓為u＝100sin(100πt)V，由此表達式可知()A.用電壓表測該電壓其示數(shù)為50VB.將該電壓加在“100V100W”的燈泡兩端，燈泡的實際功率小于100WC.該交流電壓的周期為0.02sD.t＝s時，該交流電壓的瞬時值為50V3、下列物理量中，反映一段導(dǎo)體對電流阻礙作用的是A.電容 B.電勢C.電量 D.電阻4、了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會象科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。下列說法中正確的是（）A.安培提出了著名的分子電流假說B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律C.特斯拉發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕D.奧斯特最先總結(jié)出磁場對運動電荷作用力的公式5、為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（）A. B.C. D.6、通電長直導(dǎo)線中有恒定電流I，方向豎直向上，矩形線框與直導(dǎo)線在同一豎直面內(nèi)，現(xiàn)要使線框中產(chǎn)生沿abcd方向的感應(yīng)電流，則應(yīng)使線框（）A.稍向左平移B.稍向右平移C.稍向上平移D.以直導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動二、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，空間內(nèi)存在著方向豎直向下的勻強電場E和垂直紙面向里的勻強磁場B，一個質(zhì)量為m的帶電液滴，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，下列說法正確的是（）A.液滴在運動過程中速率不變B.液滴所帶電荷一定為負電荷，電荷量大小為C.液滴一定沿順時針方向運動D.液滴可以沿逆時針方向運動，也可以沿順時針方向運動8、如圖所示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m、水平地放置在兩根傾角均為的光滑絕緣導(dǎo)體軌道上，通以圖示方向的電流，電流強度為E，兩導(dǎo)軌之間距離為l，要使導(dǎo)線ab靜止在導(dǎo)軌上，則關(guān)于所加勻強磁場方向（從b向a看）、大小的判斷正確的是A.磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強度大小為B.磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強度大小為C.磁場方向水平向右，磁感應(yīng)強度大小為D.磁場方向垂直斜面向上時，磁感應(yīng)強度有最小值9、質(zhì)量為m的金屬細桿置于傾角為θ的光滑導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的寬度為d，若給細桿通以如圖所示的電流時，如圖所示的A、B、C、D四個圖中，可能使桿靜止在導(dǎo)軌上的是（）A. B.C. D.10、如圖所示，縱坐標表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子間的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系，為兩曲線的交點，則下列說法中正確的是（）A.為斥力曲線，為引力曲線，點橫坐標的數(shù)量級為B.為引力曲線，為斥力曲線，點橫坐標的數(shù)量級為C.若兩個分子間距離增大，則分子勢能也增大D.由分子動理論可知，溫度相同的氫氣和氧氣，分子平均動能相同三、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）一根電阻R=0.6Ω的導(dǎo)線彎成一個半徑r=1m的圓形線圈,線圈質(zhì)量m=1kg，此線圈放在絕緣光滑的水平面上，在y軸右側(cè)有垂直線圈平面的磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場，如圖所示．若線圈以初動能Ek0=5J沿x軸方向滑進磁場，當(dāng)進入磁場0.5m時，線圈中產(chǎn)生的電能為E=3J．求此時線圈的運動速度的大小為______m/s，此時線圈加速度的大小為______m/s212．（12分）如圖所示，電子射線管位于通電導(dǎo)線ab正下方，該裝置可以演示電子在磁場中的偏轉(zhuǎn)．若實驗發(fā)現(xiàn)電子束的徑跡向下偏轉(zhuǎn)，那么導(dǎo)線中電流的方向是___________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）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(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(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】回旋加速器工作條件是交流電源的周期必須和粒子在磁場中圓周運動的周期一致，由公式和進行分析判斷【詳解】A．交流電源的周期必須和粒子在磁場中運動的周期一致，故電源的變化周期應(yīng)該等于，故A錯誤；B．根據(jù)可知粒子回旋周期不變，在圖中應(yīng)有，故B正確；C．根據(jù)公式：解得，故最大動能：則知粒子獲得的最大動能與D形盒的半徑有關(guān)，D形盒的半徑越大，粒子獲得的最大動能越大，與加速的次數(shù)無關(guān)．故C錯誤；D．最大動能：動能與粒子比荷以及和有關(guān)，不同粒子獲得的最大動能不同，D錯誤【點睛】本題考查了回旋加速器的原理，要能夠準確的推導(dǎo)出粒子最大動能與粒子比荷、D形盒半徑的關(guān)系2、C【解析】A.電壓表測量為電壓的有效值，所以電壓示數(shù)為，A錯誤B.燈泡額定電壓為100V，所以燈泡正常發(fā)光，功率為100W，B錯誤C.根據(jù)表達式可知，角速度，所以周期，C正確D.當(dāng)t＝s時，代入表達式，瞬時值為100V，D錯誤3、D【解析】A．電容是描述電容器儲存電荷本領(lǐng)的物理量，不能反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用，故A錯誤；B．電勢是描述電場中能的性質(zhì)的物理量，故B錯誤；C．電荷量是指帶電體帶電量的多少，故C錯誤；D．電阻是描述導(dǎo)體對電流阻礙作用的物理量，故D正確。故選D。4、A【解析】A．安培提出了著名的分子電流假說，選項A正確；B．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律，選項B錯誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕，選項C錯誤；D．洛倫茲最先總結(jié)出磁場對運動電荷作用力的公式，選項D錯誤。故選A。5、B【解析】要知道環(huán)形電流的方向首先要知道地磁場的分布情況：地磁的南極在地理北極的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動的方向從而判定環(huán)形電流的方向【詳解】地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時右手的拇指必需指向南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動的方向，故四指的方向應(yīng)該向西．故B正確【點睛】主要考查安培定則和地磁場分布，掌握安培定則和地磁場的分布情況是解決此題的關(guān)鍵所在．另外要掌握此類題目一定要樂于伸手判定6、B【解析】A．由右手螺旋定則判斷知，線框所在處磁場方向向里，使線框向左平移，穿過線框的磁通量將增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷知感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，與圖示相反，故A錯誤；B．使線框向右平移，穿過線框的磁通量將減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷知感應(yīng)電流方向沿順時針方向，與圖示相同，故B正確；C．線框稍向上平移，穿過線框的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯誤；D．以直導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動時，穿過線框的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流。故D錯誤。故選B。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、ABC【解析】AB．粒子在復(fù)合場中做勻速圓周運動，速率不變，洛倫茲力提供向心力，所以重力和豎直向上的電場力等大反向：所以液滴帶負電，電荷量大小為：AB正確；CD．根據(jù)左手定則結(jié)合圖中軌跡，可知帶負電的液滴一定沿順時針方向運動，C正確，D錯誤。故選ABC。8、AD【解析】磁場方向豎直向上，受力如圖所示則有在水平方向上：，在豎直方向上：，其中F=BIL，聯(lián)立可解得：B=，A正確；若磁場方向豎直向下，受到的安培力方向水平向右，則不可能靜止，B錯誤；若磁場方向水平向右，電流方向和磁場方向平行，不受安培力作用，C錯誤；若要求磁感應(yīng)強度最小，則一方面應(yīng)使磁場方向與通電導(dǎo)線垂直，另一方向應(yīng)調(diào)整磁場方向使與重力、支持力合力相平衡的安培力最小如右圖，由力的矢量三角形法則討論可知，當(dāng)安培力方向與支持力垂直時，安培力最小，對應(yīng)的磁感應(yīng)強度最小，設(shè)其值為，則：，得：，D正確；考點：考查了共點力平衡條件的應(yīng)用【名師點睛】本題是平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是受力分析，安培力的方向是由左手定則判斷的，由平衡條件列式計算即可，是一個比較簡單的題目9、AB【解析】A．桿子受重力、沿斜面向上的安培力，若重力沿斜面向下的分力與安培力相等，則二力平衡。故A正確。B．桿子受重力、豎直向上的安培力、支持力，若重力與安培力相等，則二力平衡，不受支持力即可達到平衡。故B正確。C．桿子受重力、水平向左的安培力和垂直斜面向上的支持力，三個力不可能達到平衡。故C錯誤。D．桿子受重力和斜面的支持力，不受安培力，則二力不可能平衡。故D錯誤。故選AB。分卷II10、BD【解析】隨分子距離增大，分子斥力減小的比引力快；分子力的平衡距離的數(shù)量級為10-10m；溫度是分子平均動能的標志.【詳解】隨分子距離增大，分子斥力減小的比引力快，cd為斥力曲線，當(dāng)分子引力和斥力大小相等時，分子力為零，e點橫坐標為平衡距離數(shù)量級為10-10m，A選項錯誤，B選項正確；若r<r0，分子距離增大，分子力做正功，分子勢能減小，C選項錯誤；溫度是分子平均動能的標志，相同溫度的氫氣和氧氣，分子平均動能相同，D選項正確；故選BD.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、①.2②.2.5【解析】（1）由能量守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得：；（2）進入磁場x=0.5m時，切割磁感線的有效長度：感應(yīng)電動勢：E=BLv線圈受到的安培力：由牛頓第二定律得：F=ma代入數(shù)據(jù)解得：a=2.5m/s212、由a指向b【解析】電子運動方向從負極流向正極，根據(jù)左手定則，四指指向電子運動的反方向，即指向負極，大拇指指向電子偏轉(zhuǎn)方向，由此得出導(dǎo)線下方磁場方向垂直紙面向里，根據(jù)右手螺旋定則可知，導(dǎo)線ab中的電流方向從a指向b點睛：本題考查了左手定則和右手螺旋定則的聯(lián)合應(yīng)用，注意兩個定則的適用條件，平時加強聯(lián)系，提高熟練程度四、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、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點時受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N14、（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度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強度；（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