山东省新泰第一中学2023年高二上物理期末联考模拟试题含解析.doc

山东省新泰第一中学2023年高二上物理期末联考模拟试题
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，A、B两个带正电的粒子，所带电荷量分别为与，质量分别为和．它们以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，粒子打在N板上的点，B粒子打在N板上的点，若不计重力，则（）

A. B.
C. D.
2、如图所示的电路中，线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是：（）

A.k闭合瞬间，LA立即变亮，LB不亮
B.k闭合瞬间，LA、LB同时立即变亮
C.k断开的瞬间，LA、LB同时熄灭
D.k断开的瞬间，LA立即熄灭，LB逐渐熄灭
3、如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（）

A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
4、如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场．一带电粒子从a点沿ad方向射入磁场，当速度大小为v1时，粒子从b点离开磁场；当速度大小为v2时，粒子从c点离开磁场，不计粒子重力，则v1与v2的大小之比为（）

A.1：3 B.1：2
C.2：1 D.3：2
5、如图所示，a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6 V、4 V和1.5 V．一质子(H)从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动判断正确的是( )

A.质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5 eV
B.质子从a等势面运动到c等势面动能不变
C.质子经过等势面c时的速率为2.25v
D.质子经过等势面c时的速率为1.5v
6、从同一点O先后水平弹出的三个物体分别落在对面台阶上的A、B、C三点，若不计空气阻力，三物体平抛的初速度vA、vB、vC的关系以及三物体在空中的飞行时间tA、tB、tC的关系分别是( )

A.vA＞vB＞vC ，tA＞tB＞tC B.vA＜vB＜vC，tA=tB=tC
C.vA＜vB＜vC ，tA＞tB＞tC D.vA＞vB＞vC ，tA＜tB＜tC
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，沿水平方向放置的平行金属板a和b分别与电源的正、负极相连，a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔，闭合开关S后，带正电的液滴从小孔正上方到达a板小孔时速度为v1，现使a板不动，在开关S仍闭合或断开的情况下b板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍从P点自由落下，此时液滴到达a板小孔时速度为v2，空气阻力不计，下列说法中正确的是

A.若开关S保持闭合，向下移动b板，则v2>v1
B.若开关S保持闭合，则无论向上或向下移动b板，都有v2＝v1
C.若开关S闭合一段时间后再断开，则无论向上或向下移动b板，都有v2<v1
D.若开关S闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2>v1
8、如图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不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（）

A.由n＝4能级跃到n＝1能级产生的光子能量最大
B.由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光子频率最小
C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D.由n＝4能级跃到n＝3能级产生的光子波长最长
9、在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设E、r是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示．下列判断中正确的是（）

A.电源内阻消耗的功率随外电阻R的增大而增大
B.当R＝r时，电源有最大的输出功率
C.电源的功率P总随外电阻R的增大而增大
D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大
10、如图所示，MN是负点电荷电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是（）

A.带电粒子从a到b运动的过程中动能逐渐减小
B.带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能
C.负点电荷一定位于N点右侧
D.带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度
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）用螺旋测微器测金属棒直径为___________mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度为________ cm

12．（12分）李明同学想要测量某个未知电阻R1,他的手边共有仪器如下:一个电阻箱R、一个滑动变阻器R0、一个灵敏电流计G、一个不计内阻的恒定电源E、开关、导线若干．他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路,但发现由于仪器缺乏无法实现．苦恼之余去寻求物理老师的帮助．老师首先给了他一道习题要求他思考:

(1)如图甲,在a、b之间搭一座“电桥”,调节四个变阻箱R1、R2、R3、R4的阻值,当G表为零时(此时也称为“电桥平衡”),4个电阻之间的关系是_____
(2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验,他按照以下步骤很快就测出了Rx
①按图乙接好电路,调节_____,P为滑动变阻器的滑片,当G表示数为零时,读出此时变阻箱阻值R1;
②将Rx与变阻箱R互换位置,并且控制______不动,再次调节____,直至电桥再次平衡时,读出此时变阻箱阻值R2;
③由以上数据即可得Rx的阻值,其大小为Rx=__
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，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）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L

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】设粒子进入电场时的速度为，电荷量为q，质量为m，所以加速度

运动时间

偏转位移为，整理得

显然由于A粒子的水平位移小，则有，但A粒子的电荷量不一定大，质量关系也不能确定，故C正确
2、B
【解析】闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化．断开S，B灯立即熄灭，线圈中电流，根据楞次定律判断A灯亮度如何变化
【详解】AB．闭合k时，电源的电压同时加到两灯上，LA、LB同时亮，且亮度相同；随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，LA逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，LB变亮；故A错误，B正确.
CD．断开k，LB立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过LA灯，LA闪亮一下后熄灭；故C错误，D错误.
故选B.
【点睛】对于通电与断电的自感现象，它们是特殊的电磁感应现象，可楞次定律分析发生的现象
3、A
【解析】由电流的安培定则可知电流产生的磁场在a点的方向水平向右，c点水平向左，b点竖直向下d点竖直向上，且四点磁感应强度大小相等，根据矢量合成法则可知磁感应强度最大值为a点
A.a点与分析相符，A正确
B.b点与分析不符，B错误
C.c点与分析不符，C错误
D.d点与分析不符，D错误
4、A
【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动。
【详解】依题意，画出两种情况的轨迹如图：

设边长为a，由几何关系可得：

可知，两半径之比为：
由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式：

可得，两速度之比为：。
故选A。
5、D
【解析】考查电场力做功的计算以及电场力做功与电势能动能的关系。
【详解】A．由a、b和c电势分别为6 V、4 V和1.5 V可知，该点电荷为正点电荷，质子带正电，从等势面a上某处由静止释放，运动到c等势面过程中，电场力做功为：

有功能关系可知，电势能减少4.5 eV ，A错误；
B．质子从a等势面运动到c等势面电场力做正功，动能增加，B错误；
CD．质子从等势面a运动到b等势面过程中，电场力做功为：

又由动能定理：

联立上式，
解得质子经过等势面c时的速率为1.5v，C错误，D正确。
故选D。
6、C
【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，落地的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移
解：三个物体落地的高度hA＞hB＞hC，根据h=gt2，知，tA＞tB＞tC
xA＜xB＜xC，根据x=vt知，A的水平位移最短，时间最长，则速度最小；C的水平位移最长，时间最短，则速度最大，所以有vA＜vB＜vC．故C正确，A、B、D错误
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、BD
【解析】AB．若电键K保持闭合，无论向上或向下移动b板，重力与电场力做功不变，由动能定理可知，带电液滴速度不变，则v2=v1，故A错误，B正确；
CD．若电键K闭合一段时间后再断开，则两板带电量Q不变，向下移动b板，极板之间的距离减小，则由可知C变大，根据Q=CU可知，两板电势差U减小，所以电场力做的负功减小，而重力做功不变，由动能定理得液滴速度变大，即v2＞v1，故D正确，C错误.
8、AD
【解析】A．n=4和n=1间的能级差最大，跃迁时辐射的光子能量最大，故A正确；
B．从n=4跃迁到n=3，能级差最小，则辐射的光子频率最小，故B错误；
C．根据=6知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，故C错误；
D．由n=4跃迁到n=3，能级差最小，辐射光子频率最小，波长最长，故D正确；
故选AD。
9、BD
【解析】A．电源内阻消耗的功率，所以外电阻R的增大，电源内阻消耗的功率减小，故A错误；
B．该图象反映了电源的输出功率P随外电阻R变化的规律，由图看出，电源的输出功率随着外电阻的增大先增大后减小，当R=r时，电源有最大的输出功率，故B正确；
C．电源的功率，则当外电阻R的增大时，.电源的功率减小，故C错误；
D．电源的效率，则知R增大时，电源的效率增大，故D正确；
10、AD
【解析】详解】A．由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，对带电粒子做负功，其动能减小．故A正确；
B．电场力对带电粒子做负功，电势能增大，则带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能，故B错误；
CD．带正电粒子的电场力向左，电场线由N指向M，说明负电荷在直线MN左侧，a点离点电荷较近，a点的电场强度大于b点的电场强度，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度，故C错误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、 ①.6.124-6.126 ②.10.230
【解析】[1]．用螺旋测微器测金属棒直径为：6mm+0.01mm×12.5=6.125mm；
[2]．用20分度游标卡尺测金属棒长度为：10.2cm+0.05mm×6=10.230cm
12、 ①.； ②.R； ③.P； ④.R； ⑤.
【解析】(1) 由图可知，要使G中电流为零，其两端的电势差为零；则由串并联电路的规律可知，上下两电路中电阻的比值相等；即一定有：，解得：；
(2)①由题意可知，李明采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读出R1，则R1与Rx的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；
②应控制P不动，使两边电阻的比值不变；互换Rx与变阻箱R；再次调节R，使电流计读数为零；则也有比值等于左右两边电阻的比值；
③根据题意有：，解得：

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) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
14、（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；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得