2023年安徽省安庆市怀宁县第二中学高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析.doc

2023年安徽省安庆市怀宁县第二中学高二物理第一学期期末综合测试模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，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，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为，则电场强度大小为

A. B.
C. D.
2、下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是( )
A.电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线
B.磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的
C.静电场中的电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方, 同一通电导线所受的磁场力也越大
3、如图所示，在光滑的水平绝缘杆上，套有一个通电线圈（从右侧向左看电流为顺时针方向），线圈左侧放置一个与线圈共轴的螺线管。闭合开卷后，将通电线圈由图示位置静止释放。下列说法正确的是

A.线圈向右运动，磁通量增大 B.线圈向右移动，磁通量减小
C.线圈向左移动，磁通量增大 D.线圈向左移动，磁通量减小
4、如图所示，边长为L的正方形CDEF区域内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，对角线CE和DF的交点为P，在P点处有一粒子源，可以连续不断地向纸面内各方向发射出正离子。已知离子的质量为m、电荷量为q，不计离子重力及离子间相互作用力。则离子不可能射出正方形区域的发射速率v应满足（　　）

A.0<v≤ B.0<v≤
C.0<v≤ D.0<v≤
5、如图所示，LA和LB是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，其电阻值与R相同。由于存在自感现象，下列说法正确的是（）

A.开关S闭合瞬间，A、B两灯亮度相同
B.开关S闭合时，B灯比A灯先亮
C.开关S闭合，电路达到稳定后，断开开关S时，A、B两灯同时熄灭
D.开关S闭合，电路达到稳定后，断开开关S时，B灯立即熄灭，A灯稍迟熄灭
6、一个空气平行板电容器，极板间距离为，正对面积为，充以电荷量后，两极板间电压为，为使电容器的电容加倍，可采用的办法是(　　)
A.将电压变为 B.将带电荷量变为
C.将极板正对面积变为 D.将两极板间距离变为原来的2倍
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，一带电粒子（重力不计）在匀强磁场中沿图中轨道运动，中央是一薄绝缘板，粒子在穿过绝缘板时有动能损失，由图可知（）

A.粒子的动动方向是abcde
B.粒子带正电
C.粒子的运动方向是edcba
D.粒子在下半周期比上半周期所用时间长
8、如图甲所示，实线是一个电阻为R、半径为a的圆形金属线圈，线圈内部半径为b的圆形虚线范围内存在一方向垂直于线圈平面的匀强磁场，已知磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，时刻磁场方向垂直于纸面向里，则下列说法正确的是　　

A.时刻，穿过线圈磁通量为
B.在时间内，线圈磁通量的变化量为
C.在时间内，通过线圈导线横截面的电荷量为
D.在时间内，线圈中的感应电流方向始终为顺时针方向
9、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，结合上述材料，下列说法正确的是( )

A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的
10、关于天然放射性，下列说法正确的是（　　）
A所有元素都可能发生衰变
B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关
C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性
D.、和三种射线中，射线的穿透能力最强
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）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。

②按图（c）链接电路后，实验操作如下：
（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；
（b）将电阻箱R2阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；
③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。
12．（12分）李强同学测量一个某种材料圆柱体的电阻率，实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如图甲、乙所示，其读数分别为甲：___________mm、乙：___________Ω。

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

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）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】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，如图所示

由平衡条件可得：
解得：
故选D
2、C
【解析】A．电场线和磁感线是为了描述电场和磁场假想的曲线，都不是电场或磁场中实际存在的线， A错误；
B．磁场中两条磁感线一定不相交，所有电场中电场线也是不相交的， B错误；
C．磁感线是一条闭合有方向的曲线，而电场线不是闭合的的曲线， C正确；
D．电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强，同一通电导线所受的磁场力不一定越大，如：通电导线与磁场方向平行，受到的磁场力为0，D错误。
故选C。
3、C
【解析】闭合开关后螺线管中通电，产生磁场，磁场对右侧通电线圈有安培力，杆光滑，则合力等于安培力，由右手螺旋法则可知，螺线管右端为S极，线圈左端相当N极，则通电线圈受安培力向左移动。向左移动，靠近磁极，磁感应强度增大，根据可知，磁通量增大；
A．线圈向右运动，磁通量增大，与结论不相符，选项A错误；
B．线圈向右移动，磁通量减小，与结论不相符，选项B错误；
C．线圈向左移动，磁通量增大，与结论相符，选项C正确；
D．线圈向左移动，磁通量减小，与结论不相符，选项D错误；
故选C。
4、D
【解析】粒子在磁场中恰好不射出的轨迹如图所示

根据几何知识可知，其轨道半径为

因为

所以有

所以粒子不从磁场射出的速度需要满足0<v≤，故ABC错误，D正确。
故选D。
5、D
【解析】AB．开关闭合瞬间，L相当于断路，AB同时亮，A的电流大于B的，故A比B亮，故AB错误；
CD．开关S闭合，电路达到稳定后，断开开关S时，B灯立即熄灭，L相当于电源与A灯串联，A灯稍迟熄灭，故C错误，D正确
故选D。
6、C
【解析】AB．电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，是电容器本身具有的属性，根据电容的定义式：

可知，电容C与Q、U无关，AB错误；
CD．根据电容的决定式：

可知将极板正对面积变为，电容变原来的2倍，将两极板间距离变为原来的2倍，电容变为原来的，C正确，D错误。

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】带电粒子在磁场中由洛伦兹力充当向心力而做匀速圆周运动，则由可得：，可见粒子的轨迹半径与速率成正比；因粒子在穿过板后速度减小，则粒子的半径减小，故说明粒子是由下向上穿过绝缘板，故运动方向为edcba；故A错误，C正确；粒子受力指向圆心，则由左手定则可知粒子应带正电，故B正确．因粒子转动的周期，在转动中磁感应强度及质量没有变化，故周期不变，而由图可知，粒子在上下都经过半个周期，时间相等；故D错误
8、BCD
【解析】A．时刻，磁感应强度为穿过线圈的磁通量为，故A错误；
B．在时间内，线圈磁通量由垂直纸面向里变为垂直纸面向外，变化量为，故B正确；
C．在时间内，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为：，根据闭合电路欧姆定律，产生的感应电流为：，通过线圈导线横截面的电荷量，故C正确；
D．根据楞次定律和安培定则，感应电流的方向方向为顺时针，故D正确
9、ABD
【解析】A．根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，故A正确；
B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故B正确；
C．由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，故C错误；
D．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故D正确。
故选ABD。
10、BCD
【解析】A．有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；
B．放射性元素的半衰期由原子核内部因素决定，与外界的温度无关，故B正确；
C．放射性元素的放射性与核外电子无关，放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C正确；
D．、和三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D正确；
故选BCD。

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、 ①.5.01 ②.5.315 ③.大 ④.大 ⑤.1280
【解析】①[1]根据游标卡尺读数规则，主尺读数为5cm，游标尺读数为0.1×1mm，长度为5.01cm；
[2]根据螺旋测微器的读数规则，主尺读数为5mm，可动刻度为31.5×0.01mm，所以直径为5.315mm。
②（a）[3]了保护电路，因此闭合电键前，滑动变阻器一定调到阻值最大；
（b）[4]将S2拨向接点2时，为了保护电路安全，一定将电阻箱调到最大；
③[5]此题采用等效替代法测量电阻，圆柱体的电阻等于电阻箱R2的阻值为1280Ω。
【点晴】首先应明确实验原理，本实验中测量电阻所采取的方法是替代法。
12、 ①.5.316（5.315～5.318） ②.638
【解析】[1]由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为5mm，可动刻度示数为31.6×0.01mm=0.316mm，螺旋测微器示数为5mm+0.316mm=5.316mm；
[2] 由图乙所示电阻箱可知，电阻箱的阻值为：6×100+3×10+8×1=638Ω。

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、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
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、 (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