2023年陕西师范大学附属中学高二上物理期末考试模拟试题含解析.doc

2023年陕西师范大学附属中学高二上物理期末考试模拟试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、A、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷，A、B、C、D四点在同一直线上，且AC=CD=DB。将一正电荷从C点沿直线移到D点，则（　　）

A.电场力一直做正功
B.电场力先做正功再做负功
C.电场力一直做负功
D.电场力先做负功再做正功
2、矩形通电导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是(　　)

A.线框有两条边不受安培力
B.线框有两条边所受的安培力相同
C.线框所受安培力的合力向左
D.线框将绕MN转动
3、如图所示，三根通电直导线垂直于纸面放置，现使每根导线在a点产生的磁感应强度大小均为B，关于a点的磁感应强度说法正确的是（）

A.大小为3B B.大小为B
C.方向沿纸面由a指向d D.方向沿纸面由a指向c
4、真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F，若将两点电荷的电荷量都增大到原来的3倍，且距离保持不变，则两点电荷间的静电力大小变为　　
A.F B.3F
C.6F D.9F
5、关于磁感应强度和磁感线,下列说法中错误的是
A.磁体的磁感线从磁体的N极出来到磁体的S极终止
B.磁感线的疏密程度表示磁场的强弱
C.匀强磁场的磁感线间隔相等、互相平行
D.磁场中某点磁感应强度的方向跟该点小磁针受力方向相同
6、如图所示，在E=600 V/m的匀强电场中，a、b两点相距d=2 cm，它们的连线跟场强方向的夹角是60°，则Uab等于（　　）

A.6V B.12 V
C.-6V D.-12 V
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、某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。以下说法正确的是（ ）

A.M、N点的场强
B.粒子在M、N点的加速度
C.粒子在M、N点的速度
D.粒子带正电
8、有两条垂直交叉但不接触的直导线，通以大小相等的电流，方向如图所示，则哪些区域中某些点的磁感应强度可能为零（　　）

A.象限Ⅰ B.象限Ⅱ
C.象限Ⅲ D.象限Ⅳ
9、如图，速度选择器中磁感应强度大小为B，电场强度大小为E，两者相互垂直，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝P进入另一磁感应强度大小为B、的匀强磁场，最后打在平板S的D1、D2，不计粒子重力，则( )

A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
B.通过狭缝P的带电粒子速度为v=B/E
C.打在D1、D2处的粒子在磁场B、中运动的时间不一定相同
D.带电粒子打在平板S上的位置越靠近P，粒子的比荷越大
10、质谱仪是测量带电粒子比荷以及分析同位素的重要工具。下图为质谱仪的原理示意图，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场（磁感应强度为B）和匀强电场（场强为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场（磁感应强度为B'），最终打在感光板A1A2上，下列说法正确的是( )

A.粒子带负电
B.速度选择器中匀强磁场的方向垂直纸面向外
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于EB
D.粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，粒子的比荷越大
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）用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数精度提高，应使选择开关拨到较________（选填“大”或“小”）倍率挡，重新测量前要进行欧姆调零。
12．（12分）如图所示为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为3V；当使用O、B两接线柱时，量程为15V．已知电流计的内电阻Rg=500Ω，满偏电流Ig=100 μA．则电阻 R=____Ω, R= ____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）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】设AC=CD=DB=L，+Q在C点产生的电场强度大小，方向向右，+2Q在C点产生的电场强度大小，方向向左，所以C点实际场强方向向右，+Q在D点产生的电场强度大小，方向向右，+2Q在D点产生的电场强度大小，方向向左，所以D点实际场强方向向左，所以从C点沿直线移到D点，场强方向先向右后向左，所以正电荷受电场力的方向也是先向右后向左，所以电场力先做正功再做负功，故B正确。
故选B。
2、C
【解析】A.直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则，知导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，知ab边受的安培力向左，cd边受到的安培力向右，bc边受到的安培力向上，ad受到的安培力向下，都受安培力作用，故A错误；
B.由于离MN越远的位置，磁感应强度B越小，故根据安培力公式F=BIL，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力，但方向相反，故B错误；
CD.根据ab边受的安培力向左，cd边受到的安培力向右，bc边受到的安培力向上，ad受到的安培力向下，bc边受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力大小，方向相反，所以线框所受的安培力的合力向左，将向左平动，故C正确，D错误；
故选C.
3、B
【解析】用右手螺旋定则可知直导线在点产生磁场的方向竖直向下，直导线在点产生磁场的方向水平向右，直导线在点产生磁场的方向竖直向下，根据平行四边形定则可得点的合磁感应强度大小为

合磁感应强度方向为右下方，设合磁感应强度方向与水平向右的夹角为，则有

故B正确，A、C、D错误；
故选B。
4、D
【解析】运用库仑定律，进行计算讨论即可解题
【详解】根据库仑定律距离改变之前：，当电荷量都变为原来的3倍时：联立可得：，故ABC错误，D正确
5、A
【解析】磁感线是描述磁场分布而假想；磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向；磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极；
【详解】A．磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极，故A错误；
B．磁感线是描述磁场分布而假想引入的，磁感线的疏密表示磁场强弱，故B正确；
C．匀强磁场的特点：磁感线间隔相等、互相平行，故C正确；
D．某处磁感应强度的方向就是该处小磁针北极所指的方向，即小磁针N极静止时的方向，故D正确
【点睛】通过不存在的磁感线来形象表达客观存在的磁场，磁感线的疏密表示磁场的强弱，某点的切线方向就是该点的磁场方向，也是磁感应强度方向
6、C
【解析】根据顺着电场线方向电势降低可知a点的电势低于b点的电势，则Uab<0，则得

选项C正确，ABD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】A．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以有

A错误；
B．M处场强小，根据

粒子受到的电场力小，由牛顿第二定律知加速度也小，即有

B正确；
C．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，若粒子从M点运动到N点，电场力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，粒子的速度增大，则有

C错误；
D．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，场强方向也是斜向上，所以粒子为正电荷，D正确。
故选BD。
8、AC
【解析】据右手螺旋定则分别判断两通电导线的磁感线的方向，再利用矢量运算分析求解即可
【详解】据右手螺旋定则可知，竖直导线左侧的磁场垂直纸面向外，右侧的磁场垂直纸面向内；水平导线在上侧的磁场垂直纸面向外，下侧垂直纸面向内；由于电流大小相同，据磁场的叠加可知，Ⅰ、Ⅲ区域磁感应强度为零，Ⅱ区域磁场方向垂直纸面向外，Ⅳ区域磁场方向垂直纸面向内，故AC正确，BD错误．故选AC
9、CD
【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性．根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度．通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小
【详解】A．带电粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则，知该粒子带正电，而速度选择器中正电荷受到电场力向上，因些磁场方向垂直纸面向外，故A错误：
B．粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，有：qE=qvB．则v=E/B，故B错误；
C．打在DlD2处的粒子，在磁场B'中做匀速圆周运动，运动的时间等于t=T/2，，则，与带电粒子的比荷有关，故C正确；
D．经过速度选择器进入磁场B'的粒子速度相等，根据知，粒子打在平板S上的位置越靠近P，则半径越小，粒子的比荷越大，故D正确；
故选CD
【点睛】解决本题的关键知道粒子在速度选择器中做匀速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动，明确洛伦兹力充当向心力的正确应用是解题的关键
10、BD
【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性；根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度；通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小。
【详解】A.带电粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则可知该粒子带正电，故A错误；
B.粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，而粒子的电场力水平向右，那么洛伦兹力水平向左，又粒子带正电，则磁场垂直纸面向外，故B正确；
C.能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中所受的电场力和洛伦兹力平衡，即

解得

故C错误；
D.所有通过狭缝P的带电粒子具有相同的速度，然后在磁场B′中做匀速圆周运动，最终打在A1A2上，由

可知

因此粒子打在感光板A1A2上的位置越靠近P，表明其半径R越小，则粒子的比荷越大，故D正确。
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、大
【解析】[1]．由题，用欧姆表测电阻时，发现指针偏转角度太小，说明指针指示值太大，应换用较大的倍率档，使指针指在刻度盘中央附近，测量误差较小；重新测量，测量前必须先要进行欧姆调零；
12、 ①. ; ②. ;
【解析】串联分压电路的特点就是电流相同，在改装的电压表中，各量程达到满偏电压时，经过“表头”的电流均为满偏电流．根据串并联规律，接O、A时有：
解得：；
接O、B时有：
解得：R2=1.2×105Ω
【点睛】明确电表的改装原理，知道电压表是电流表与分压电阻串联而成，当电压表达到量程时通过电流表的电流应为满偏电流

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