江苏省盐城市盐城中学2023年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

江苏省盐城市盐城中学2023年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题
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，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个质量和电荷量相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用。则下列说法错误的是(　　)

A.三个粒子都带正电荷
B.c粒子速率最小
C.a粒子在磁场中运动时间最长
D.它们做圆周运动的周期
2、如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时磁铁对水平面的压力为FN1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后,磁铁对水平面的压力为FN2,则以下说法正确的是(　)

A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短
C.FN1=FN2 D.FN1<FN2
3、如图所示为质谱仪测定带电粒子质量的装置的示意图．速度选择器(也称滤速器)中场强E的方向竖直向下，磁感应强度B1的方向垂直纸面向里，分离器中磁感应强度B2的方向垂直纸面向外．在S处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于E和B1入射到速度选择器中，若m甲＝m乙<m丙＝m丁，v甲>v乙＝v丙>v丁，在不计重力的情况下，则分别打在P1、P2、P3、P4四点的离子分别是

A.甲、丁、乙、丙 B.丁、甲、乙、丙
C.甲、丁、丙、乙 D.丁、甲、丙、乙
4、关于电流强度的概念，下列叙述中正确的是 ( )
A.通过导体截面的电量越多，电流强度越大
B.在金属导体内自由电子定向移动的方向就是电流方向
C.单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流强度越大
D.因为电流有方向，所以电流强度是矢量
5、如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电的物体在绝缘的水平面上向左运动，物体与地面间的动摩擦因素为μ，整个装置放在磁感强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中．设某时刻物体的速率为v，则下列叙述中正确的是（）

A.物体速率由v减小到零的过程,加速度逐渐增大
B.物体速率由v减小到零通过的位移等于
C.如果再加一个方向水平向左的匀强电场,物体有可能做匀速运动
D.如果再加一个方向竖直向下的匀强电场,物体有可能做匀速运动
6、如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上，则（　　）

A.a、b两点的场强相同，电势也相同
B.c、d两点的场强不相同，电势不相同
C.O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点
D.O点是中垂线cd上电势最高的点，也是中垂线上场强最大的点
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，在一个半径为R的圆形区坡内存在微感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个比荷为的正粒子，从A点沿与AO夹角的方向射入匀强磁场区域，最终从B点沿与AO垂直的方向离开磁场．若粒子在运动过程中只受磁场力作用，则　　

A.粒子运动的轨道半径
B.粒子在磁场区域内运动的时间
C.粒子的初速度的
D.若仅改变初速度的方向，该粒子仍能从B点飞出磁场区域
8、如图所示，两个互相接触的导体A和B不带电，现将带正电的导体C靠近A端放置，三者均有绝缘支架，下列说法正确的是（ ）

A.导体A左端感应出负电荷，导体B的右端感应出等量的正电荷
B.导体A的左端感应出负电荷，导体B的右端感应出正电荷，但正、负电荷不一定等量
C.若先将A、B分开，再移走C，则A带负电，B带正电
D.若先将C移走，再把A、B分开，则A带负电，B带正电
9、如图所示电路中，A、B为两个相同灯泡，L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C为电容较大的电容器，下列说法中正确的有

A.接通开关S，A立即变亮，最后A、B一样亮
B.接通开关S，B逐渐变亮，最后A、B一样亮
C.断开开关S，A、B都立刻熄灭
D.断开开关S，A立刻熄灭，B逐渐熄灭
10、三角形导线框放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，时磁感应强度方向垂直纸面向里，下图中分别是线框中的感应电流i随时间t变化的图线和ab边受到的安培力F随时间t变化的图线，其中可能正确的是（　　）

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）在用单摆测定重力加速度实验中，除了铁架台、铁夹、游标卡尺外，还提供了如下器材
A.长度约为100cm的细线 B.长度约为30cm的细线 C.直径约为2cm的带孔铁球
D.直径约为2cm的塑料球 E.秒表 F.打点计时器
G.最小刻度是1cm的直尺 H.最小刻度是1mm的直尺
为了较精确测量重力加速度的数值
（1）应该选择的器材有_____________________．（填器材前的代号）
（2）经过多次测量，得出了一组摆长L和对应的周期T的数据．利用图像法处理时，应该作的是_________________
AT-L图像 B．T2-L图像 C．T-L2图像 D．T-图像
12．（12分）为了研究某导线的特性，某同学所做部分实验如下：

(1)用螺旋测微器测出待测导线的直径，如图甲所示，则螺旋测微器的读数为_______mm；
(2)用多用电表直接测量一段导线的阻值，选用“×10”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择_______倍率的电阻档（选填“×1”或“×100”），欧姆调零后再进行测量，示数如图乙所示，则测量值为_______ Ω；
(3)另取一段同样材料的导线，进一步研究该材料的特性，得到电阻 R随电压U变化图像如图丙所示，则由图像可知，该材料在常温时的电阻为_______Ω；当所加电压为 3.00V时，材料实际消耗的电功率为_______W．（结果保留两位有效数字）
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L

15．（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、B
【解析】A.由左手定则可知，三个粒子都带正电，故A正确；
B.粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，则有

解得

由于带电粒子的B、q、m均相同，所以R与v成正比，因此运动圆弧半径越大，则运动速率越大，由图知c粒子速率最大，故B错误；
CD.粒子运动周期为，由于带电粒子的B、q、m均相同，所以周期相同，运动圆弧对应的圆心角越大，则运动时间越长，由图知a粒子在磁场中运动的时间最长，故CD正确；
故选B。
2、B
【解析】开始时磁体受重力和支持力，二力平衡，故弹簧处于原长，磁体对地压力等于磁体的重力；
通电后，根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向如图所示，由左手定则可判断出通电导线所受安培力方向如图所示；

由牛顿第三定律可知，条形磁铁受到的电流对磁体的作用力斜向左上方，如图所示，故磁体对地面的压力减小，FN1>FN2，同时弹簧缩短；所以选项B正确，选项ACD错误．故选B
3、B
【解析】粒子通过速度选择器，只有满足qvB=qE，即速度满足v=E/B，才能沿直线通过．当粒子的速度大于E/B，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，当粒子的速度小于E/B，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转
【详解】四种粒子，只有两个粒子通过速度选择器，只有速度满足v=E/B，才能通过速度选择器．所以通过速度选择器进入磁场的粒子是乙和丙．由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，乙的质量小于丙的质量，所以乙的半径小于丙的半径，则乙打在P3点，丙打在P4点．甲的速度大于乙的速度，即大于E/B，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，打在P2点．丁的速度小于乙的速度，即小于E/B，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，打在P1点．故选B
【点睛】解决本题的关键知道速度选择器的原理，即所受洛伦兹力和电场力等大反向的粒子才能沿直线通过速度选择器
4、C
【解析】考点：电流的大小
专题：应用题
分析：物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量（简称电量）叫做电流强度，简称电流．在电压一定时，电阻越大，电流越小
解答：解：A、电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量，没有时间无法判断．不合题意
B、自由电子带负电，负电荷运动的方向跟电流方向相反．不合题意
C、电流强度与通过导体横截面的电量和通电时间有关．符合题意
D、电流有方向，但是电流是标量．不合题意
故选C
点评：此题考查了有关影响电流强度的因素，要会辨别
5、C
【解析】AB.对物体受力分析，受重力、支持力，洛伦兹力和滑动摩擦力；根据左手定则知洛伦兹力向下，合力向右，物体做减速运动；由摩擦力
f=μ（mg+qvB）
知不断减小，水平方向合力不断减小，则加速度不断减小，设物体的速度由v减小到零所通过的位移为x，由动能定理有：

故AB错误
C.若另加一个水平向左的电场，电场力的方向向左，当
qE=μ（mg+qvB）
时，滑块可能做匀速直线运动．故C正确；
D.如果再加一个方向竖直向下的匀强电场，电场力方向竖直向下，则水平方向仍存在摩擦力且不为零，故物体无法匀速运动，故D错误
6、C
【解析】A．在等量同种电荷的连线上，中点处的电场强度为零，从中点向两边电场强度在增大，方向都是指向中点O处，所以ab两点的电场强度大小相等，方向不同，而ab两点关于O点对称，根据等势线分布可知ab电势相同，所以A错误；
B．在其中垂线上从O点处开始向两边先增大后减小，上面方向竖直向上，下面方向竖直向下，所以cd两点的电场强度不同，根据对称性可知电势相等，所以B错误；
C．根据电势对称以及沿电场方向电势降落可得O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点，所以C正确；
D．O点是中垂线cd上电势最高的点，但不是是中垂线上场强最大的点，所以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、AC
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度的偏向角等于轨迹对应的圆心角．画出轨迹，由数学知识求出轨迹半径，再利用洛伦兹力提供向心力结合结合关系即可分析求解，利用周期公式结合粒子在磁场中转过的圆心角，求解粒子在磁场中运动的时间
【详解】A、画出粒子轨迹示意图，如下图所示，

因为粒子从B点沿与AO垂直方向离开磁场，故O´B与AO平行，又因为OAB与O´AB均为等腰三角形，可得：OAB=OBA=O´BA=O´AB，所以O´A与BO也平行，因为粒子速度方向偏转的角度为，故AO´B=，所以四边形OAO´B为两个等边三角形组成的菱形，故粒子运动的轨道半径r=R，故A正确
B、粒子在磁场中运动的周期：T==，粒子在磁场中转过的圆心角=600，所以粒子在磁场中运动的时间为：t==，故B错误
C、根据洛伦兹力提供向心力可得：qv0B=m，结合轨道半径r=R，联立可得粒子的初速度为：v0=，故C正确
D、当入射粒子速度方向发生变化时，粒子运动的轨迹示意图如图所示，

速度大小不变，粒子做圆周运动的半径不变，入射速度方向发生变化，粒子在圆周上的出射点也随之变化，所以若仅改变初速度的方向，该粒子将不能从B点飞出磁场区域，故D错误
故选A、C
【点睛】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间
8、AC
【解析】A.由于静电感应，导体A的左端感应出负电荷，导体B的右端感应出等量的正电荷，故A正确，B错误；
C.若把导体A和B分开，再移走C，导体A和B由于感应起电带上异种电荷，所以此时A带负电，B带正电，故C正确；
D.若先移走C，此时导体A和B中的电荷发生中和，不再带电，再把导体A和B分开，同样不再带电，所以此时A不带电，B不带电，故D错误
9、ABD
【解析】接通开关S，电容器C要通过A充电，因此A立刻亮，由于充电电流越来越小，当充电完毕后，相当于断路，而L对电流变化有阻碍作用，所以通过B的电流逐渐增大，故B逐渐变亮，当闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，因此A、B一样亮，故AB正确；当S闭合足够长时间后再断开，A立刻熄灭，而L产生自感电动势，且电容器也要对B放电，故B要逐渐熄灭，故C错误D正确
【点睛】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小，注意电容器也要放电
10、BC
【解析】AB．根据题意，由图像可知，时间内，B增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流是逆时针的，因恒定，则感应电动势不变，感应电流不变；磁通量不变，无感应电流；，B的方向垂直纸面向里，B减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，感应电流大小与内大小相同，以后重复上述变化，故A错误B正确；
CD．根据公式，结合电流时间关系图像可知，时间内，B增大，电流为逆时针方向不变，则F线性增加；感应电流为零，则；时间内，B减小，电流为顺时针方向不变，则F线性减小，由于电流方向发生改变，则安培力方向改变，以后重复上述变化，故D错误C正确。
故选BC。

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.ACEH ②.B
【解析】单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长质量越小，测量误差越小，摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，刻度尺的最小分度越小，读数越精确；根据单摆的周期公式得出重力加速度的表达式，从而确定要做的图像.
【详解】（1）单摆模型中，小球视为质点，故摆线越长质量越小，测量误差越小，故要选AC；需要用秒表测量周期，故选E；刻度尺最小分度越小，读数越精确，故要选H；故选ACEH；
（2）根据单摆的周期公式得，，则要测量重力加速度需要做T2-L图像，故选B.
12、 ①.1.731（1.730—1.733） ②.×1 ③.22 ④.1.5 ⑤.0.78（0.70—0.80均给分）
【解析】(1)[1]由图可知，螺旋测微器的示数为：d=1.5+23.0×0.01mm=1.730mm；
(2)[2]角度偏转太大，则说明示数太小，阻值太小，应换用小倍率档位，故选用×1档；
[3]由图可知，电阻值为：22×1=22Ω；
(3)[4]由图可知，常温不加电压时，电阻为1.5Ω；
[5]加电压为3V时，电阻为11.5Ω；则功率：

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、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
15、（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