山东省恒台第一中学2023年物理高二第一学期期末监测模拟试题含解析

山东省恒台第一中学2023年物理高二第一学期期末监测模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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是相互平行、垂直于纸面放置的长直导线，其中通入的电流大小相等、方向相反．纸面内的点a到M、N距离相等．关于a点的磁场方向，下列说法正确的是（）A.沿纸面向上 B.沿纸面向下C.沿纸面向左 D.沿纸面向右2、电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时，电场力做功W，由此可算出两点间的电势差为U，若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点，则()A.电场力做功仍为W B.电场力做功为C.两点间的电势差仍为U D.两点间的电势差为3、在同一平面内有四根彼此绝缘的通电直导线，如图所示，四根导线中电流I4＝I3>I2>I1，要使O点磁场增强，则应切断哪一根导线中的电流()A.I1 B.I2C.I3 D.I44、在电场中的P点放一个试探电荷q，已知q受到电场力为F，若将电荷量增大到2q，则（）A.电荷受到的电场力为F，P点的电场强度为E=B.电荷受到的电场力为2F，P点的电场强度为E=C.电荷受到的电场力为F，P点的电场强度为E=D.电荷受到的电场力为2F，P点的电场强度为E=5、如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向．则在线框中产生的感应电流随时间变化的关系可能为图中的A. B.C. D.6、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如图所示，下面说法正确的是A.交流电动势的有效值为20VB.交流电动势的有效值为10VC.t=0.01s线圈处于中性面D.交流电动势的频率为50Hz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、如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射状电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.加速电场的电压C.D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷8、如图所示，两块较大的金属板A、B平行水平放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、带电量为q的油滴恰好在P点处于静止状态．则下列说法正确的是（）A.在S仍闭合的情况下，若将A板向下平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有的电流B.在S仍闭合的情况下，若将A板向右平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有的电流C.若将S断开，且将A板向左平移一小段位移，P点电势升高D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，P点电势不变9、如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是()A.极板M比极板N的电势高B.加速电场的电压U=ERC.直径PQ=2BD.若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷10、如图所示，通电直导线ab质量为m、水平地放置在两根倾角均为的光滑绝缘导体轨道上，通以图示方向的电流，电流强度为E，两导轨之间距离为l，要使导线ab静止在导轨上，则关于所加匀强磁场方向（从b向a看）、大小的判断正确的是A.磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为B.磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为C.磁场方向水平向右，磁感应强度大小为D.磁场方向垂直斜面向上时，磁感应强度有最小值三、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）利用所学物理知识解答下列问题：(1)在做“用单摆测定重力加速度”实验中，某同学甲用毫米刻度尺测得摆线长L0=935.8mm；用游标卡尺测得摆球的直径如下图所示,则摆球直径d=__________mm．用秒表测得单摆完成n=40次全振动的时间如下图所示,则秒表的示数t=___________s；若用给出的各物理量符号(L0、d、n、t)表示当地的重力加速度g，则计算g的表达式为g=_________________(2)实验中同学甲发现测得的g值偏大，可能的原因是_________________A.摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了B.将悬点到小球上端的悬线的长度当作摆长C.开始计时时，秒表过迟按下D.实验中误将40次全振动计为39次12．（12分）在匀强磁场中，有一段0.05m的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么该匀强磁场磁感应强度B=______T；当导线通过的电流是0时，那么该匀强磁场磁感应强度B=______T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）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）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

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、C【解析】M在a处产生的磁场方向垂直于aM偏左下方，N在a处产生的磁场方向垂直于aN偏左上方，根据平行四边形定则，知a处的磁场方向水平向左，C正确，ABD错误。故选C。2、C【解析】让电荷量为2q的点电荷在电场中由A点移到B点，电场力做功为q×2U=2W，故A错误，B错误；在同一个电场中，两点之间的电势差就不变，与放入的电荷的电荷量的大小无关，所以AB之间的电势差的大小还是U，C正确，D错误故选：C点睛：两点间的电势差是由电场决定的，电场不变，两点之间的电势差就不变，根据W=qU可以直接计算电场力做功的大小3、D【解析】从图中可得在O点产生的磁感应强度的方向都为垂直纸面向里，而在O点产生的磁感应强度方向为垂直纸面向外，故要使O点磁场增强，则应该切断，D正确【点睛】本题利用安培定则判断磁场方向比较简单，但磁场叠加，较为复杂，采用作图法可防止思路出现混乱4、B【解析】在电场中的P点放一个试探电荷q，已知q受到电场力为F，则该点的电场强度电场强度的大小由电场本身决定，不随检验电荷的正负及电荷量的多少而改变所以将电荷量增大到2q时，P点电场强度仍为电荷所受电场力：选项B正确，ACD错误。故选B。5、A【解析】楞次定律指出感应电流的效果，总是阻碍磁通量的变化，感应电流变化的结果总是阻碍引起磁通量变化的原因，根据楞次定律可知电流的方向【详解】由于磁场是均匀变化的所以产生的电流应该是恒定电流，根据楞次定律可知，感应电流方向没有发生变化，故A对；BCD错误；故选A6、B【解析】由图可读出电动势的最大值，计算有效值．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交变电流．磁通量为零，感应电动势最大；磁通量最大时，感应电动势为零，线圈恰好通过中性面．由图可读出周期，计算频率【详解】AB、由图象可得Em=20v，有效值为：E=V=10V，故A错误，B正确；C.t=0.01s时电动势最大，磁通量为零，线圈平面与中性面垂直，故C错误；D.由图象可得交流电的周期为T=0.04S，所以频率为：f=1/T=1/0.04Hz=25Hz，故D错误；故选B.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、ABD【解析】A．由左手定则可知粒子带正电，故A正确；B．粒子在M、N间被加速，则有，根据电场力提供向心力，则有，联立解得，故B正确；C．根据洛伦兹力提供向心力，则有，可得，故C错误；D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，说明运动的轨迹相同，由于磁场、电场与静电分析器的半径不变，则C选项可知该群离子具有相同的比荷，故D正确8、BD【解析】A．开始时，重力和电场力平衡，故：mg=qE；将A板向下移，由可知，E变大，故油滴应向上加速运动；根据可知C变大，根据Q=CU可知电容器带电量变大，电容器充电，故G中有a→b的电流，故A错误；B．若将A板向右平移一小段位移，由可知，E不变，油滴仍静止；根据，可知C变小，根据Q=CU可知电容器带电量变小，电容器放电，故G中有b→a的电流，故B正确；C．若将S断开，Q不变，A向左平移一小段距离，根据可知，电容C减小，再根据Q=CU可知，U增大；根据U=Ed可知，E增大；则PB电势差增大，而B板接地，因此P点电势降低；故C错误；D．若将S断开，Q不变；再将A板向下平移一小段位移，根据，Q=CU、U=Ed，得到，故电场强度不变，且P点电势不变，故D正确9、AD【解析】带电粒子要打到胶片Q上，根据磁场方向和左手定则可知带电粒子需带正电，在加速电场能够得到加速，则极板M比极板N电势高，A对；在静电分析器中带电粒子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，即，再根据可知，B错；带电粒子垂直进入磁分析器，直径PQ=2R，C错；若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，即半径相同，根据和可知，，即只与带电粒子的比荷有关考点：本题考查了带电粒子在组合场中的运动10、AD【解析】磁场方向竖直向上，受力如图所示则有在水平方向上：，在竖直方向上：，其中F=BIL，联立可解得：B=，A正确；若磁场方向竖直向下，受到的安培力方向水平向右，则不可能静止，B错误；若磁场方向水平向右，电流方向和磁场方向平行，不受安培力作用，C错误；若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，另一方向应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小如右图，由力的矢量三角形法则讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应的磁感应强度最小，设其值为，则：，得：，D正确；考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】本题是平衡条件的应用，关键是受力分析，安培力的方向是由左手定则判断的，由平衡条件列式计算即可，是一个比较简单的题目三、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、①.11.1；②.97.5；③.④.C【解析】（1）游标卡尺和秒表的读数：先读主尺（只读整数），再加上游标尺（格数乘以分度分之一，格数找对齐的一个不估读）；秒表读数等于大盘刻度读数加上小盘刻度读数；（2）根据单摆周期公式列式分析即可【详解】（1）游标卡尺主尺：11mm；游标尺对齐格数：1个格，读数为：1×0.1mm=0.1mm，所以直径为：11mm+0.1mm=11.1mm；秒表读数：秒表的小盘读数90s，大盘读数7.5s，故时间为97.5s；根据，其中的T=t/n，解得：（2）摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故相对与原来的单摆，周期测量值偏大，故加速度测量值偏小，故A错误；将悬点到小球上端的悬线的长度当作摆长，摆长的测量值偏小，则加速度测量值偏小，B错误；开始计时时，秒表过迟按下，则周期测量值偏小，加速度测量值偏大，选项C正确；试验中误将40次全振动数为39次，周期测量值偏大，故加速测量值偏小，所以选项D错误；故选C12、①.2②.2【解析】根据磁感应强度的定义式，磁感应强度，这与导线的放置、长短