河北省秦皇岛市2023-2024学年物理高二第一学期期末综合测试模拟试题含解析

河北省秦皇岛市2023-2024学年物理高二第一学期期末综合测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP＝90°，在M、P处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，这时O点的磁感应强度大小为B0．若将P处长直导线移开，则O点的磁感应强度的大小为()A.B.C.D.2、如图所示,质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上,a受到水平向右的力的作用,b受到水平向左的力的作用,两力大小均为F。现两木块保持静止状态,则()A.a、b之间无静摩擦力B.a、b之间一定存在静摩擦力C.b与地面之间一定存在静摩擦力D.b受到的合外力比a受到的合外力大3、质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项正确的是()A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶14、下列各图中，电流方向与其产生的磁场方向关系不正确的是（）A. B.C. D.5、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图．由此可知，c点的电势为（）A.4V B.8VC.12V D.24V6、首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（）A.安培 B.法拉第C.奥斯特 D.特斯拉二、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、用伏安法测电阻的实验，可以采用图示a、b两种方法把伏特表和安培表连入电路，这样测量出来的电阻值与被测电阻的真实阻值比较，下列正确的是A.两种接法的测量值都小于真实值B采用a图接法，测量值小于真实值C.采用b图接法，测量值大于真实值D.两种接法的测量值都大于真实值8、在匀强磁场中某处P放一个长度为L＝20cm，通电电流I＝1A的直导线，测得它受到的安培力F＝1.0N，则P处磁感应强度可能为()A.7T B.0.2TC.0.05T D.5T9、如图所示，正三角形abc区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，一重力不计的带电粒子从顶点a沿与ac边成θ角的方向射入匀强磁场后从ac边上的某点射出磁场。下列说法正确的是（）A.粒子带负电B.若仅减小入射角度θ，粒子在磁场中运动时间不变C.若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变D.若仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间不变10、如图所示，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，且电场方向与磁场方向垂直．在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内．一质量为m，带电量为＋q的小球套在绝缘杆上．若给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动．已知小球电量保持不变，重力加速度为g，则以下说法正确的是（）A.小球的初速度为B.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止C.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止D.若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为三、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）要测量一个未知电阻Rx的阻值，实验室提供以下器材：待测电阻Rx阻值约为2Ω，额定电流为2A电流表A1量程为0.6A，内阻r1＝0.5Ω电流表A2量程为3.0A，内阻r2约为0.1Ω变阻器R1电阻变化范围为0～10Ω变阻器R2电阻变化范围为0～1kΩ定值电阻R3＝10Ω定值电阻R4＝100Ω电源电动势E约为9V，内阻很小开关S，导线若干要求实验时测量尽可能准确，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A1、A2的读数I1、I2，然后利用I1－I2图象求出未知电阻的阻值Rx.(1)实验中定值电阻应该选________，滑动变阻器应该选择________.(2)请在图中补充完整实物连线电路______.(3)I1－I2图象如图所示，若图线斜率为k，则电阻Rx＝________.(用题中所给字母表示)12．（12分）某探究小组准备用图甲所示电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：待测电源（电动势约2V），电阻箱R（最大阻值为99.99Ω），定值电阻R0（阻值为2.0Ω），定值电阻R1（阻值为4.5kΩ），电流表G（量程为400μA，内阻Rg＝500Ω），开关S，导线若干（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为_______V的电压表（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则和的关系式为________________（用题中字母表示）；（4）以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出-的图象如图乙所示．根据该图象求得电源的内阻r＝0.50Ω，则其电动势E＝_______V（计算结果保留两位小数）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，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14．（16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L15．（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、B【解析】根据安培定则可知，两导线在O点形成的磁感应强度如图所示：合磁感应强度大小为B0.则根据几何关系可知，两导线单独形成的磁感应强度大小为B0，故B正确，ACD错误故选B.2、B【解析】考查受力分析的整体法隔离法。【详解】A．对a分析，a受力平衡，则一定受到b对a的摩擦力，大小为F，方向向左，A错误；B．ab之间有摩擦力，而且无相对滑动，所以一定是静摩擦力，B正确；C．对ab整体受力分析，两个拉力平衡，地面对b一定无摩擦，C错误；D．ab都处于静止状态，受力平衡，所受合力都为零，D错误。故选B。3、A【解析】质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，半径为：半径与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即Rp∶Rα＝1∶2而周期公式：周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即Tp∶Tα＝1∶2A.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶2与分析相符，故A正确。B.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶1与分析不符，故B错误。C.Rp∶Rα＝1∶1Tp∶Tα＝1∶2与分析不符，故C错误。D.Rp∶Rα＝1∶2Tp∶Tα＝1∶1与分析不符，故D错误。4、B【解析】A．伸开右手，大拇指所指电流的方向，即垂直纸面向外，弯曲的四指则指磁场方向，即逆时针方向（俯视），故A正确，不符合题意；B．伸开右手，大拇指所指电流的方向，即竖直向上，弯曲的四指则指磁场方向，即逆时针方向（从上向下看），那么直导线右边的磁场垂直纸面进入，左边的磁场垂直纸面出来，故B不正确，符合题意；C．伸开右手，弯曲的四指则指电流方向，即逆时针（从右向左看），大拇指则指圆环内部磁场的方向，即水平向右，故C正确，不符合题意；D．伸开右手，弯曲的四指所指电流方向，即从左端进入，由右端出来，大拇指所指圆环内部磁场的方向，则磁感线应是向左，故D正确，不符合题意；故选B。5、B【解析】根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分，如图所示，则Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，连接cf，则cf∥ae，故c点的电势φc=φf=8v．故B正确．故选B考点：电势【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布．以上两点是解决此类题目的金钥匙6、C【解析】首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特；安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场；法拉第研究了电磁感应现象；特斯拉是电力工程师。故选C。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、BC【解析】两种接法都有误差：a图为电流表外接法，误差来源于电流表的示数不只是通过R的电流，还包括了电压表的电流；b图是电流表内接法，误差来源于电压表的示数不只是电阻R的电压，还包括了电流表的分压，要根据测量值的计算式去分析偏大还是偏小【详解】a图接法：电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和，即I=IR+IV

电压表的示数U是R两端电压的真实值，则，故B正确；b图接法：电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和，即U=UR+UA

电流表的示数I是通过R的真实值，则，故C正确，AD错误，故选BC.【点睛】待测电阻远大于电流表内阻时，电流表的分压小，可忽略不计，用电流表内接法．测量值偏大．待测电阻远小于电压表内阻时，电压表的分流小，可忽略不计，用电流表外接法，测量值偏小8、AD【解析】当通电导线垂直放入磁场中时，由安培力的公式：F=BIL得：．若电流的方向与磁场的方向不垂直，则：F=BILsinθ，可知此时磁感应强度一定大于5T故AD正确，BC错误．故选AD9、AC【解析】A．粒子向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电，A正确；BCD．粒子轨迹如图所示，根据几何知识可知轨迹所对圆心角为，所以粒子在磁场中运动时间为：，根据式子可知粒子在磁场中运动时间和速度无关，即若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变，若仅减小入射角度，或者仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间都将变化，C正确BD错误。故选AC。10、ACD【解析】A.对小球进行受力分析如图，电场力的大小：，由于重力的方向竖直向下．电场力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由几何关系可知，重力与电场力的合力与杆的方向垂直，所以重力与电场力的合力不会对小球做功，而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直，所以也不会对小球做功．所以，当小球做匀速直线运动时，不可能存在摩擦力，没有摩擦力，说明小球与杆之间就没有支持力的作用，则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg所以．故A正确；B.若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=3mg＞FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力，则摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐减小，摩擦力减小，小球做加速度不断减小的减速运动，最后当速度减小到时，小球开始做匀速直线运动．故B错误C.若小球的初速度为，则洛伦兹力：f=qv0B=mg＜FG+F，则在垂直于杆的方向上，小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球将做减速运动；随速度的减小，洛伦兹力减小，则支持力逐渐增大，摩擦力逐渐增大，小球的加速度增大，所以小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止．故C正确；D.若小球的初速度为，球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止，运动中克服摩擦力做功等于小球的动能，所以．故D错误故选ACD.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.R3②.R1③.④.【解析】(1)[1][2]采用已知内阻的小量程电流表A1替代电压表测量电压，需要串联一个大于等于的定值电阻，所以实验中定值电阻应选用阻值为10Ω的R3，滑动变阻器应选用阻值为1～10Ω的R1；(2)[3]测量电阻一般采用伏安法，由于待测电阻的阻值约为2Ω，额定电流为2A，最大电压为4V，而电源电动势为9V，所以必须采用分压电路，电流表外接电路进行测量，电路如图所示(3)[4]由实验原理得得解得12、①.2②.③.2.08(2.07-2.09)【解析】（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为的电压表（2）由电路图可知，R1与G串联后与电阻箱并联，然后再与R0串联，由闭合电路欧姆定律可知：变形可得：由对应的图象可知，解得：E=2.08V；【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理