2024届山东省德州市夏津县第一中学物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

2024届山东省德州市夏津县第一中学物理高二上期末综合测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由b到aB.ab中的感应电流逐渐减小C.ab所受的安培力保持不变D.ab所受的静摩擦力逐渐减小2、如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是（）A.组成A束和B束的离子都带负电B.A束离子的比荷大于B束离子的比荷C.组成A束和B束的离子质量一定不同D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外3、如图所示，坐标系xOy位于纸面内，两根直导线M、N垂直纸面放置，M、N位于x轴上关于O点对称．若在M、N中通有大小相等的电流，M中电流方向垂直纸面向外，N中电流方向垂直纸面向里，两电流在y轴上的P点产生的合磁场方向为A.x轴正方向B.x轴负方向C.y轴正方向D.y轴负方向4、两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示．先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（）A.相互吸引，电流大的加速度大B.相互吸引，加速度大小相等C.相互排斥，电流大的加速度大D.相互排斥，加速度大小相等5、电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是（）A.电容器的电容表示其储存电荷的能力B.电容器两电极正对面积越大，电容越小C.电容器两电极的距离越远，电容越大D.电容的常用单位有μF和pF，1μF=103pF6、如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v­t图像中，可能正确描述上述过程的是()A. B.C. D.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，在球壳内部球心放置带电荷量为＋Q的点电荷，球壳内有A点，壳壁中有B点，壳外有C点，则下列说法正确的是()A.EA＞EC＞EBB.A、B、C三点的电势φA＝φB＞φCC.EA＞EB＞ECD.A、B、C三点的电势φA＞φB＞φC8、如图所示，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小不等、方向相反的电流．a、0、b在M、N的连线上，0为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到0点的距离均相等．则下列说法正确的是()A.0点处的磁感应强度不可能为零B.b点处的磁感应强度不可能为零C.a、b两点处的磁感应强度大小可能相等，方向相反D.c、d两点处的磁感应强度大小可能相等，方向相同9、如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流变化的规律如图（b）所示，则下列说法正确的是A.t1、t5时刻P线圈对桌面的压力小于P自身的重力B.t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相同C.t3时刻线圈P有扩张的趋势D.t4、t6时刻P线圈的发热功率为010、下列四副图中，闭合线圈能产生感应电流的是（）A.B.C.D.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中，右图是某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。（1）根据____________可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动。（2）根据有关公式可求得vB=1.38m/s，vC=____m/s，vD=3.90m/s。（3）利用求得的数值作出小车的v-t图线(以打A点时开始计时)，（）并根据图线求出小车运动的加速度a=____m/s2。（4）将图线延长与纵轴相交，若交点的纵坐标是0.12m/s，此交点的物理意义是________。12．（12分）某探究小组在“电表的改装和练习使用多用电表”的实验中。（1）如图甲，某同学设计的电流、电压两用表的电路，已知电流计G的量程是1mA，内阻是100Ω，电阻R1=1Ω，R2=99Ω，则选择开关接到____（填“1”或“2”）时是电压表；量程是___________V。（2）如图乙为某种型号多用电表电阻档内部原理示意图，已知电流计内阻为，电池内阻为r。某同学用其电阻档测电阻时进行如下操作：先闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，当可变电阻接入电路的阻值为R时电流表满偏；再将接入A、B表笔之间时电流计指针指在表盘的正中央，则待测电阻的阻值________。（用Rg、R、r表示）四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】A．磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律得，ab中的感应电流方向由a到b，A错误；B．由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，根据可知电阻R消耗的热功率不变，B错误；C．根据安培力公式知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，C错误；D．导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡，，安培力减小，则静摩擦力减小，D正确2、B【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，满足qvB=m，圆周运动的半径，由此进行分析得出结论【详解】A离子进入磁场后向左偏，根据左手定则可以判断A束离子都带正电，同理可知B离子带负电，故A错误；经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷（q/m）大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定不同，故B正确，C错误；在速度选择器中，电场方向水平向右，A粒子所受电场力方向向右，B粒子所受电场力方向向左，所以A离子受的洛伦兹力方向向左，B离子受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D错误．故选B【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论3、C【解析】根据安培右手定则，导线M在O点产生的磁场方向沿y轴正方向，导线N在O点产生的磁场方向沿y轴正方向，故坐标原点O处的合磁场沿y轴正方向【点睛】知道磁场的矢量叠加原理，并能熟练使用安培右手定则，是解决问题的关键4、B【解析】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，根据牛顿第二定律比较两个线圈的加速度大小【详解】两个圆形线圈，电流同向，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引．因为线圈1对线圈2的力和线圈2对线圈1的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等．故B正确，ACD错误．故选B【点睛】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥5、A【解析】A．电容器的电容表示其储存电荷的能力，选项A正确；BC．根据，电容器两电极正对面积越大，电容越大；电容器两电极的距离越远，电容越小，选项BC错误；D．电容的常用单位有μF和pF；1μF=106pF，选项D错误；故选A。6、D【解析】线框进入磁场时，由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力，由于，则安培力减小，故线框做加速度减小的减速运动；同理可知线框离开磁场时，线框也受到向左的安培力，做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，线框中没有感应电流，不再受安培力作用，线框做匀速运动，本题选D二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】由静电知识我们知道球壳为一等势体，内部场强为零即，由点电荷的场强公式，知道离点电荷越远电场强度越小，所以即A正确C错误．球壳上所有的点的电势是一样的，，由可知，距离点电荷越远电势越小，所以B错误D正确8、AB【解析】根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A正确．根据右手螺旋定则，M处导线在b点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在b点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0．故B正确；M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同．故C错误．M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，但因两条导线中通有大小不等的电流，根据平行四边形定则，知c、d两处的合场强不可能相等．故D错误．故选AB9、BC【解析】由图可知，Q中电流呈周期性变化，则P中会发生电磁感应现象，由楞次定律可得出线圈P的运动趋势，并依据电流的变化率来确定P中的感应电流大小，即可一一求解【详解】t1、t5时刻电流增大，其磁场增大，则穿过P的磁通量变大，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变大，则P有向下运动的趋势，即它们有相互排斥的作用，则P线圈对桌面的压力大于P自身的重力，故A错误；t3、t5时刻，通过Q线圈的电流前者减小，后者增大，但它们的电流方向相反，根据楞次定律，则t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相同，故B正确；t3时刻电流减小，线圈P产生感应电流，要阻碍磁通量减小，则P有扩张的趋势，故C正确；在t4时刻的Q的电流为零，但电流变化率最大，则P中感应电流最大，那么P线圈发热的功率不为0；在t6时刻的Q的电流最大，但电流变化率为零，则P中没有感应电流，那么P线圈发热的功率也为0，故D错误；故选BC【点睛】本题要注意灵活应用楞次定律，本题可以先判断P中电流方向，再根据电流间相互作用判受力方向，但过程复杂；而直接根据楞次定律的“增缩减扩”可能直观地得出结论10、AD【解析】A．该图中线圈转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，会产生感应电流，选项A正确；B．该图中线圈向下运动时，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，选项B错误：C．该图中线圈在磁场内部平动时，穿过线圈磁通量不变，不会产生感应电流，选项C错误：D．该图中线圈拉出磁场时，穿过线圈的磁通量变化，会产生感应电流，选项D正确。故选AD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.相邻相等时间间隔内的位移差相等②.2.64③.④.12.6⑤.打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度【解析】（1）[1]做匀变速直线运动的物体，相邻相等时间内的位移差为定值，即，因此通过相邻相等时间间隔内的位移差相等可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动；（2）[2]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，则C点速度为：（3）[3][4]速度时间图像如图图线斜率表示加速度，则加速度为：（4）[5]速度时间图像与纵轴交点的物理意义是0时刻质点的速度，故该交点表示打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度。12、①.2②.10③.【解析】（1）[1][2]．选择开关接到1时为G与并联为电流表，其量程为；选择开关接到2时为改装后的电流表与串联为电压表，根据欧姆定律，有：；（2）[3]．当未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分