安徽省三校2023年物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

安徽省三校2023年物理高二第一学期期末考试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、如图所示，直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，比荷相同的两带电粒子沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.从P点射出的粒子速度大B.从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长2、如图所示，在立方体区域内有垂直于abcd平面向上的匀强磁场，现有一负离子不计重力以速度v垂直于adhe平面向右飞入该区域，为使粒子能在该区域内沿直线运动，需在该区域内加一匀强电场，则匀强电场的方向为A.垂直abfe平面向里 B.垂直adhe平面向左C.垂直abfe平面向外 D.垂直adhe平面向右3、如图所示为地磁场的示意图．从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，称为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在，改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用，下列说法正确的是：A.地球内部也存在磁场,地磁S极在地理南极附近B.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行C.若带正电的粒子流垂直射向赤道,在进入地球周围的空间将向东偏转D.若带正电粒子流垂直射向赤道,在进入地球周围的空间将向北偏转4、为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A. B.C. D.5、如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中（）A.它们运动的时间B.它们运动的加速度C.它们的动能增加之比：：2D.它们所带的电荷量之比：：26、某同学用伏安法测电阻时，分别采用了电流表内接法和外接法，测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx之间的关系为()A.R1＞Rx＞R2 B.R1＜Rx＜R2C.R1＞R2＞Rx D.R1＜R2＜Rx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、如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是()A.最容易表现出波动性的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B.这些氢原子最多可辐射出6种不同频率的光C.若用n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光照射某金属恰好发生光电效应，则用n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光照射该金属一定能发生光电效应D.用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为3.86eV8、如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的关系如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用。则()A.电子将沿Ox方向运动B.沿Ox方向电场强度一直增大C.电子运动的加速度先减小后增大D.电子的电势能将一直减小9、垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别向两个方向以v、3v的速度匀速拉出磁场，如图所示，则导体框从两个方向移出磁场的过程中A.导体框中产生的焦耳热相同B.导体框中产生的感应电流方向相同C.通过导体框某一截面的电荷量相同D.导体框cd边两端电势差的绝对值相同10、如图所示，匀强电场中的三个点A、B、C构成一个直角三角形，，，．把一个带电量为的点电荷从A点移到到B点电场力不做功，从B点移动到C点电场力做功为W．若规定C点的电势为零，则A.A点电势为B.B、C两点间的电势差为C.该电场的电场强度大小为D.若从A点沿AB方向飞入一电子，其运动轨迹可能是甲三、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）小明同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，为了更准确选取电压表和电流表的合适量程，决定先用多用电表测量小灯泡的阻值。(1)在使用前发现电表指针位置如下图甲所示，该同学应该调节哪个位置_________（选“①”或者“②”）；(2)小明使用多用电表欧姆档的“×10”档测量小灯泡电阻阻值，读数如图乙所示，为了更准确地进行测量，小明应该旋转开关至欧姆档_______（填“×100”档；或“×1”档），两表笔短接并调节______（选“①”或者“②”）。(3)按正确步骤测量时，指针指在如图丙位置，则小灯泡阻值的测量值为_________Ω12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线.有下列器材供选用：A.电压表（0～5V，内阻约为10kΩ）B.电压表（0～10V，内阻约为20kΩ）C.电流表（0～0.3A，内阻约为1Ω）D.电流表（0～0.6A，内阻约为0.4Ω）E.滑动变阻器（10Ω，2A）F学生电源（直流6V），还有电键、导线若干(1)实验中所用电压表应选用______，电流表应选用_______用仪器前字母表示）.(2)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图所示），若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是________W（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）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、D【解析】BCD．两带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，圆心分别为O1、O2，弦AP、AQ的中垂线交AC于M点和N点，由于∠AO1M＝∠AO2N，所以∠MO1P＝∠NO2Q，即两粒子轨迹所对的圆心角相等，又相同，所以两粒子在磁场中运动时间一样长，选项D正确，BC错误；A．由图看出，从Q点射出的粒子半径大，根据可得则从Q点射出的粒子速度大，选项A错误。故选D。2、A【解析】带电粒子恰好在电场与磁场中做直线运动，当受到电场力与磁场力时，则两力必平衡．这样确保速度不变，才会使洛伦兹力不变，否则不可能做直线运动．当只受到电场力时，磁场方向须与运动方向相平行，此时虽在磁场中但没有洛伦兹力存在【详解】当匀强磁场方向竖直向上，不计重力的负离子，则洛伦兹力垂直纸面向里，由于直线运动，所以电场力与洛伦兹力大小相等，则离子受到的电场力垂直纸面向外，而匀强电场方向垂直于纸面向里，使离子做匀速直线运动，故A正确，BCD错误【点睛】当两个电场力与磁场力均存在时，必须是平衡力，因为洛伦兹力是与速度有关的力．当粒子的运动方向与磁场方向平行时，没有洛伦兹力存在，所以只要考虑电场力就可以3、C【解析】根据题图可知，考查地磁场以及带电粒子在磁场中的运动．地球外部，地磁场从地理的南极指向地理的北极，带正电的粒子，地磁场的方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则判断出质子流所受洛伦兹力的方向【详解】A、由地磁场的特点可知，地磁S极在地理北极附近，故A错误；B、由地磁场磁感线分布特点可知，只有地球赤道的地磁场方向与地面平行，故B错误；CD、带正电的粒子的运动方向从上而下射向地球表面，地磁场方向在赤道的上空从南指向北，根据左手定则，洛伦兹力的方向向东，所以向东偏转．故C正确，D错误【点睛】解决本题的关键掌握地磁场的方向，以及会运用左手定则判断洛伦兹力的方向4、B【解析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定5、D【解析】A．粒子在垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，速度相等，由得知，运动的时间相等，故A错误；B．粒子在平行电场方向受到电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有解得由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为：：2所以，故B错误；D．根据牛顿第二定律，有由两式解得所以它们所带的电荷量之比：：2故D正确；C．根据动能定理，有又：：2，：：2所以动能增加量之比：：4故C错误；故选：D。6、A【解析】采用内接法时，电流表与待测电阻串联，故电流表是准确的；而由于电流表的分压使电压表测量值偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏大，故R1＞Rx；当采用外接法时，电压表与待测电阻并联，故电压表是准确的；而由于电压表的分流使电流表测量结果偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏小，故Rx＞R2；故选A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、BD【解析】波长越短的光越不容易产生波动性；大量处于激发态n的氢原子，在向低能级跃迁时可产生的光子种类为个；处于激发态的氢原子的电子从高能级向低能级跃迁过程中，产生的光子能量由前后两个能级的能量差决定，；根据爱因斯坦光电效应方程，电子从金属表面逸出时的最大初动能【详解】A、最容易表现出波动性的光是波长较大，即频率较小的光．根据，在所有辐射出的光中，只有从n=4能级到n=3能级跃迁的能量差最小，波长最长，最满足题意，故A错误；B、由于是一群氢原子处于n=4能级，故它们在向低能级跃迁过程中产生的光子种类为种，故B正确；C、根据，从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子的频率小于从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的频率，用频率的光恰好发生光电效应，则频率小于该种金属的极限频率（截止频率），无论光多么强，都不能发生光电效应，C错误；D、用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为；又根据光电效应方程，最大初动能，D正确故选BD【点睛】本题考查了能级跃迁和光电效应的综合运用，知道能级间跃迁辐射的光子频率与能级差的关系以及光电效应的条件是解决本题的关键8、ACD【解析】详解】AD．顺着电场方向，电势逐渐降低，可知电场方向沿x轴负方向，因电子只受电场力，故电子沿x轴正方向运动，因电场力做正功，故电子电势能减小，故AD正确；BC．图象切线斜率表示电场强度，可知，电场强度先减小后增大，故电子受到的电场力先减小后增大，加速度先减小后增大，故B错误，C正确。故选ACD。9、BC【解析】感应电流大小先由和欧姆定律分析，根据焦耳定律分析产生的热；感应电流方向根据楞次定律判断；由分析通过导体框截面的电量关系，根据欧姆定律和电路的连接关系，分析边两端电势差关系【详解】A．设磁感应强度为，线框边长为，电阻为，则：又：得到，则，当速度为时产生的焦耳热多，故A错误；B．将导体框从两个方向移出磁场的两个过程中，磁通量均减小，而磁场方向都垂直纸面向外，根据楞次定律判断知，导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向，故B正确；C．根据：可知磁通量的变化量相同，电阻相等，则通过导体框截面的电量相同，故C正确；D．水平向右拉出时导体框边两端电势差公式为：水平向上拉出时导体框边两端电势差公式为：导体框边两端电势差的绝对值不相同，故D错误【点睛】本题主要是考查了法拉第电磁感应定律、楞次定律和闭合电路欧姆定律；对于导体切割磁感应线产生的感应电动势，可以根据来计算10、BD【解析】点电荷从B点移动到C点电场力做功为W，则B、C两点间的电势差为，点电荷从A点移动到B点电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上．从B点移动到C点电场力做功为W．说明电场强度方向垂直AB边向下，则有：，其，解得A点的电势为，该电场的电场强度大小为，电子从A点沿AB方向飞入，所受的电场力方向将沿电场线方向的反方向，故电子将向左上偏转，其运动轨迹可能是甲，故AC错误，BD正确，故选BD.【点睛】点电荷从A点移动到B点电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，从B点移动到C点电场力做功为W．说明电场强度方向垂直AB边向下.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、①.①②.×1③.②④.28（25-30范围都可）【解析】(1)[1]由图甲可知，电表指针没有指在左侧零刻度处，故应进行机械调零，故应用螺丝刀调节旋钮①；(2)[2][3]由图乙可知，测量电阻时指针偏转较大，表盘上示数偏小，则说明所选档位太大，故应换用小档位，故选×1；同时每次换档后均应进行欧姆调零，故将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮②使指针指到右侧零刻度处；(3)[4]由图可知，电阻R=28×1Ω=28Ω12、①.A②.D③.0.80【解析】（1）器材的选取需精确、安全，根据灯泡的额定电流和额定电压选择合适的电表（2）在U-I图线上上电源的外电压和电流的关系图线，与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率【详解】（1）灯泡额定电压为3