福建宁德市2023年高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析.doc

福建宁德市2023年高二物理第一学期期末考试模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是

A.该带电粒子带负电
B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大
2、不计空气的作用，小球沿固定光滑斜面下滑的过程中受到的作用力共有（　　）

A.一个 B.两个
C.三个 D.四个
3、平面内有一边长为a的正方形线圈，内部与其相切的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，其它区域无磁场，磁感应强度大小为B．则穿过该线圈磁通量为

A. B.Ba2
C B（π-1）a2 D.B（2π-1）a2
4、一匝数为10的线圈置于磁场中，穿过线圈的磁通量为Φ。现将该线圈的匝数增为100，其他条件不变，则穿过该线圈的磁通量为（　　）
A. B.Φ
C.10Φ D.100Φ
5、如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场．一束带电粒子（不计重力）沿着直线通过两板间而不发生偏转，则这些粒子一定具有相同的（ ）

A.质量 B.初速度
C.电荷量 D.比荷
6、下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是
A. B.
C. 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、如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从P点以相同的初速度垂直电场方向进入匀强电场E中，它们分别落到A、B、C三点，则可判断（　　）

A.三个小球到达正极板时的动能关系是：
B.三个小球在电场中运动的时间
C.三个小球在电场中运动的加速度关系是：
D.落到A点的小球带负电，落到B点的小球不带电
8、如图所示电场，实线表示电场线．一个初速度为v的带电粒子仅在电场力的作用下从a点运动到b点，虚线表示其运动的轨迹．则：（）

A.粒子带正电
B.粒子在a点受的电场力比b点大
C.a点电势高于b点电势
D.粒子的动能增加，电势能减小
9、空间中有足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，矩形线框abcd在磁场中，如图所示，以下操作中可以使线框中产生感应电流的是（ ）

A.水平向右加速运动
B.以ab为轴旋转
C.以bd连线为轴旋转
D.以ac、bd连线交点o为轴在平面内旋转
10、一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知周期T＝0.2s，t＝0时的波形如图所示，波上有P、Q两质点，其纵坐标分别为yP＝2cm，yQ＝－2cm。下列说法中正确的是(　　)

A.P点的振动比Q点滞后半个周期
B.P、Q在振动的过程中，位移的大小总相等
C.在0.25s内，P点通过的路程为20cm
D.在相等的时间内，P、Q两质点通过的路程相等
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）为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：
A.待测干电池一节
B.直流电流表（量程0 ~ 0.6 ~ 3 A，0.6 A挡内阻为0.1Ω，3 A挡内阻为0.02Ω）
C.直流电压表（量程0 ~ 3 ~ 15 V，3 V挡内阻为5 kΩ，15 V挡内阻为25 kΩ）
D.滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 15Ω，允许最大电流为1A）
E.滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 1000Ω，允许最大电流为0.2 A）
F.开关
G.导线若干
（1）将如图所示中的器材，进行实物连线_______；

（2）为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选______（填代号）；
（3）根据实验记录，画出的U—I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为E=_____V，内电阻为r=______Ω

12．（12分）某同学用图示电路测绘“3.8V，2W”小灯泡的电流I随电压U变化的图像。除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：

电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；
电压表：V1（量程5V，内阻约5 kΩ）；V2（量程15V，内阻约15 kΩ）；
滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω）；R2（阻值范围0～2 kΩ）；
电源：E1（电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）；
（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表________，电压表________。滑动变阻器________，电源________；（填器材的符号）
（2）根据实验数据，描绘出I-U的图像数据如图所示，由图像可知，当所加电压为4.0V时，灯丝电阻为________Ω，灯泡消耗的电功率为_________W。

（3）若此实验中测量电压、电流数据时，同时记录了滑动变阻器滑动头P从左往右滑动的不同距离x，下列最符合实验中测量电压U与滑动头P从左往右滑动的距离x的关系的是_____.

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）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
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、D
【解析】A．粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可以知道粒子带正电，所以A错误.
B．粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误.
C．由：

得：

此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，所以C错误.
D．由：

知R越小比荷越大，故D正确.
2、B
【解析】地球表面的一切物体都受到重力；物体与斜面之间相互挤压，故一定受到支持力；光滑表示没有摩擦力；故物体只受重力和支持力，即受两个力作用，故B正确，ACD错误。
故选B。
3、A
【解析】磁场的有效面积为，根据磁通量的定义，穿过该线圈磁通量为：
。
A.。与上述结论相符，故A正确；
B.Ba2。与上述结论不符，故B错误；
C.B（π-1）a2。与上述结论不符，故C错误；
D.B（2π-1）a2。与上述结论不符，故D错误。
故选：A
4、B
【解析】磁通量形象的说是穿过某个线圈的磁感线条数，与匝数无关，故线圈有10匝时磁通量为，增加为100匝时磁通量依然是，不变，故B正确，ACD错误。
故选B。
5、B
【解析】一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转，知粒子受电场力和洛伦兹力平衡，有：，因为与是确定的，所以，知粒子的速度相同，所以B正确的，A，C，D错误．故选B
【点睛】解决本题的关键知道速度选择器选择粒子，通过平衡知，选择的粒子与粒子的电量、电性无关
6、A
【解析】根据产生感应电流的条件：穿过闭合线圈的磁通量要发生变化来判断．图丙中，线圈磁通量为零
【详解】A．电键S闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故A符合题意；
B．磁铁向铝环A靠近，穿过线圈的磁通量在增大，线圈产生感应电流．故B不符合题意；
C．金属框从A向B运动，穿过线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流，故C不符合题意；
D．铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故D不符合题意

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】由图可知上极板带负电，所以平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力．则不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动．由此根据平抛和类平抛运动规律求解
【详解】在平行金属板间不带电小球、带正电小球和带负电小球的受力如下图所示：

由图可知不带电小球做平抛运动：；带正电小球做类平抛运动：；带负电小球做类平抛运动：
所以落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球
A、根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功．由受力图可知，带负电小球合力最大为，做功最多，动能最大；带正电小球合力最小为，做功最少，动能最小．即：，故A错误；
B、根据题意，三小球在竖直方向都做初速度为0的匀加速直线运动，球到达下极板时，在竖直方向产生的位移h相等，根据，，得三小球运动时间，正电荷最长，不带电小球次之，带负电小球时间最短，故，B正确；
CD、根据运动轨迹，结合受力分析可以判断，落到A点的是带正电小球；落到B点的是不带电小球；落到C点的是带负电小球，故，，，因，故，C正确，D错误；
故选BC
【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析
8、BC
【解析】电场线的疏密代表电场的强弱，正电荷所受电场力的方向就是电场线的方向，而负电荷所受的电场力的方向与电场线的方向相反，沿着电场线方向电势降低
【详解】A．由轨迹弯曲方向可判断出电场力方向，受力方向指向弧内，与电场方向相反，则粒子带负电荷;故A错误.
B．电场线的疏密代表电场的强弱，a点的电场线较b点的电场线密，则粒子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力;故B正确.
C．沿着电场线方向电势降低，则a点电势高于b点电势；故C正确.
D．电场力方向与速度方向夹角大于90°，一直做负功，动能减小，电势能增大；故D错误.
故选BC.
【点睛】理解电场线的特点，明白只要合外力做正功物体的动能就增加的道理
9、BC
【解析】A．水平向右加速运动时，穿过线圈的磁通量不变，不会有感应电流，选项A错误；
B．以ab为轴旋转，穿过线圈的磁通量变化，会有感应电流，选项B正确；
C．以bd连线为轴旋转，穿过线圈的磁通量变化，会有感应电流，选项C正确；
D．以ac、bd连线交点o为轴在平面内旋转，穿过线圈的磁通量不变，不会有感应电流，选项D错误；
故选BC.
10、BD
【解析】A．PQ两质点平衡位置间的距离为半个波长，P点距波源近，P点先振动，所以P点振动比Q点振动超前半个周期，故A错误；
BD．PQ两质点平衡位置间的距离为半个波长，振动反相，两质点的位移大小始终相等，在相同的时间内两质点通过的路程大小相等，故B正确，D正确；
C．时间
t=0.25s=0.2s+0.05s=T+T
在一个周期内质点通过的路程等于4A，但在T内，质点通过的路程不一定等于A，只有质点从平衡位置或最大位移处开始振动，个周期内通过的路程才等于A，图中质点P在t=0时刻，不是处于最大位移处也不是位于平衡位置，而是距平衡位置2cm，所以通过的路程不等于A，所以在0.25s时间内质点P运动的路程不等于5A，即不等于20cm，故C错误；
故选BD。

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. ②.D ③.1.5 ④.0.9
【解析】（1）[1]因为电流表内阻已知，故测定电源电动势和内电阻的电路图如图所示，对照电路图连线如下

（2）[2]滑动变阻器E电阻值较大，操作不方便，同时额定电流太小，故滑动变阻器应选D；
（3）[3][4]把电源与电流表看成一个等效电源，则图像的纵轴截距表示电源的电动势，故有

图像的斜率绝对值表示电源的内阻与电流表内阻的和，故有

解得内电阻为

12、 ①. ②. ③. ④. ⑤.8.0 ⑥.2.0 ⑦.B
【解析】(1)[1]
因小灯泡的额定电流为
，
故选择。
[2]
因小灯泡的额定电压为3.8V，故电压表选择；
[3]
因滑动变阻器采用的时分压式接法，选择
可小灯泡两端电压接近线性变化，调节方便，故选择。
[4]
因小灯泡的额定电压为3.8V，故电源选择。
(2)[5]

[6]

(3)[7]
滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器滑动头P从左往右滑动时，小灯泡两端电压逐渐增大，因小灯泡的电阻和滑动变阻器的最大电阻接近，故小灯泡两端电压接近线性变化，故B正确，ACD错误。
故选择B选项。

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
14、 (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
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