吉林省德惠市九校2023年物理高二第一学期期末联考模拟试题含解析

吉林省德惠市九校2023年物理高二第一学期期末联考模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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（a）所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路。若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图（b）所示，规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻。以下说法正确的是（）A.0~1s内，流过电阻R的电流方向为a→bB.1~2s内，回路中的电流逐渐减小C.2~3s内，穿过金属圆环的磁通量在减小D.t=2s时，Uab＝2、三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ab=ad=ac，若导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为（）A.B B.BC.3B D.B3、如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、和．一带正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等．则A.若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功B.若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功C.直线c位于某一等势面内，D.直线a位于某一等势面内，4、在如图甲所示的电路中，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B竖直向下，螺线管匝数匝，横截面积螺线管导线电阻，，，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．则下列说法中正确的是A.闭合S，电路中的电流稳定后电容器下极板带负电B.螺线管中产生的感应电动势为1VC.闭合S，电路中的电流稳定后，电阻的电功率为D.闭合S，电路中的电流稳定后，再断开S，流经的电荷量为5、许多科学家在物理发展的过程中做出了重要贡献．下列说法正确的是（）A.洛伦兹发现了“磁生电”B.法国物理学家库仑利用扭成实验发现了电荷之间的相互作用－库仑定律，卡文迪许测出了静电力常数k的值C.丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，并总结出了右手螺旋定则D.法拉第首先发现了电磁感应现象，并总结出引起感应电流的原因6、通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，下列器件或设备中根据这个原理设计和工作的是A.电容器 B.变压器C.避雷针 D.电动机二、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、如图是一个回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核()和氦核()，下列说法中正确的是()A.它们的最大速度相同B.它们的最大动能相同C.两次所接高频电源的频率相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能8、如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线（方向未画出）．虚线是一带电粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，下列判断正确的是A.粒子所受电场力的方向一定是由M指向NB.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度9、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定A.粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能B.粒子在A点所受到的力大于它在B点受到的力C.粒子在A点的动能小于它在B点的动能D.从A点到B点,电势一直降低10、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是（）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）如图所示，一无限长通电直导线固定在光滑水平面上，金属环质量为0.02kg，在该平面上以、与导线成60°角的初速度运动，其最终的运动状态是__________，环中最多能产生__________J的电能12．（12分）如图所示，两条直线分别对应着两个导体R1、R2。那么，两导体的电阻之比为R1:R2=_________，若两个导体串联时，两导体两端的电压之比为U1:U2=_________。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、D【解析】A．0~1s内，穿过线圈垂直纸面向里的磁场在增大，根据楞次定律可得流过电阻R的电流方向为b→a，选项A错误；B．1~2s内，回路中电流图像的斜率在1~2s内磁通量变化率恒定，所以电流恒定，选项B错误；C．2~3s内，穿过金属圆环的磁通量垂直纸面向外在增大，选项C错误；D．由图像可知t=2s时根据法拉第电磁感应定律可知，在第2s内选项D正确。故选D。【点睛】注意磁通量变化量的方向，先判断穿过线圈的磁通量的变化情况，然后后根据楞次定律判断电流方向，此时线圈相当于一个电源，一定要注意这个电源有没有内阻。2、D【解析】根据安培定则判断三根直流导线在点磁感应强度的方向如图：根据几何关系可知：所以三根导线在a点处的合磁感应强度大小为，ABC错误，D正确。故选D。3、C【解析】CD、据题可知，带正电的粒子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力做负功相等，则电势能增加相等，电势增加，则N、P两点的电势相等，d位于同一等势面内，根据匀强电场等势面分布情况知，直线a不是同一等势面，直线c位于某一等势面内，且，故D错误，C正确A、由上分析知，直线c位于某一等势面内，M、Q的电势相等，若带正电的粒子由M点运动到Q点电场力不做功，故A错误；B、带正电的粒子由P点运动到Q点与带正电的粒子由P点运动到M点电场力做功相等，所以电场力做正功，故B错误；故选C【点睛】匀强电场和点电荷的电场以及等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况要熟记4、D【解析】根据“磁感应强度B随时间均匀增大”可知，本题考查感生电动势的问题，根据电磁感应与电路的综合，知道产生感应电动势的那部分相当于电源，运用闭合电路欧姆定律进行求解.【详解】A、根据楞次定律可知，螺线管的感应电流盘旋而下，则螺线管下端是电源的正极，那么电容器下极带正电，故A错误；B、根据法拉第电磁感应定律：；解得：，故B错误；C、根据闭合电路欧姆定律，有：，根据解得：；故C错误；D、S断开后，流经的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q，电容器两端的电压为：，流经的电量为：，故D正确；故选D.【点睛】根据法拉第电磁感应定律求出螺线管中产生感应电动势；根据楞次定律，来判定感应电流方向，从而确定电容器的正负极；电容器与并联，两端电压等于两端的电压，根据求出电容器的电量；根据求出电阻的电功率.5、D【解析】A．法拉第发现了“磁生电”现象，故A错误；B．库仑利用扭成实验发现了电荷之间的相互作用－库仑定律，卡文迪许测出了万有引力常数G的值，故B错误；C．丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，安培总结出了右手螺旋定则，故C错误；D．英国科学家法拉第首先发现了电磁感应现象，并总结出引起感应电流的原因，故D正确所以D正确，ABC错误6、D【解析】A．电容器的原理是两个靠近的极板，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故A错误；B．变压器的原理是互感，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故B错误；C．避雷针的原理是尖端放电，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故C错误；D．通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，人们利用该原理设计制作了电动机．故D正确故选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、AC【解析】ABD.由于粒子的最大半径为D形金属盒的半径R，由可得粒子的最大动能为由于两粒子比荷相同，故两粒子的最大速度相同，最大动能不同，最大动能与交流电频率无关，故A正确，B、D错误；C.回旋加速器加速的条件为交变电压的周期为，氘核()和氦核()的比荷相同，故两次所接高频电源的频率相同，C正确；8、AC【解析】A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子受力分析一定是由M指向N，故A正确；B、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B错误；C、粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故C正确．D、由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，说明粒子一定受恒力，即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度，故D错误；故选AC【点睛】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况9、ACD【解析】由题图可知，本题考查了电场线．根据电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小的规律进行判断和分析．由带电粒子轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功正负，判断动能和电势能的变化；沿电场线的方向，电势降低【详解】AC、由粒子的运动轨迹和电场线的方向可以判断，粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故AC正确；B、由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故B错误；D、沿电场线方向电势逐渐降低，A点电势高于B点的电势，故D正确【点睛】本题要根据轨迹的弯曲方向判断电场力的方向，根据电场力的做功情况，判断动能和电势能的大小．用电场线可以形象地描述电场的强弱和方向，电场线的方向反映了电势的高低10、AC【解析】ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，；金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，BD错误三、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.匀速直线运动②.0.03【解析】金属环最终会沿与通电直导线平行的直线，做匀速直线运动；最终速度v=v0cos60°由能量守恒定律，得环中最多能产生电能E=ΔEk=0.03J12、①.②.【解析】[1]由图像可知所以R1:R2=1:3。[2]由串联电路特点知U1:U2=R1:R2=1:3四、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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第