山东省临沂市临沭第一中学2023年物理高二第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

山东省临沂市临沭第一中学2023年物理高二第一学期期末教学质量检测模拟试题
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、河宽d=60m，水流速度v1=4m/s不变，小船在静水中的行驶速度为v2=3m/s，则( )
A.小船能垂直直达正对岸
B.若船头始终垂直于河岸渡河，渡河过程中水流速度加快，渡河时间将变长
C.小船渡河时间最短为20s
D.小船渡河的实际速度一定为5m/s
2、2017年1月我国科学家利用天眼观测到一颗宜居行星，这是迄今为止发现的最像地球的行星，这颗行星的直径是地球的a倍，质量是地球的b倍。已知近地卫星绕地球运动的周期为T，引力常量为G．则该行星的平均密度为
A. B.
C. D.
3、如图所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，今有一质量为m、有效电阻r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为x，则 （ ）

A.金属杆下滑的最大速度
B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为
C.在此过程中电阻R产生焦耳热为
D.在此过程中流过电阻R的电量为
4、某电容器上标有“20μF 100V”，则（　　）
A.该电容器加的电压可以长时间高于100V
B.该电容器加上50V电压时，其电容为10μF
C.该电容器加上100V电压时，其所带电荷量为2×10﹣3C
D.该电容器的最大电容为20μF，当其带电荷量较少时，电容小于20μF
5、有一电场的电场线如图 所示，场中A、B两点电场强度的大小和电势分别用EA、EB和UA、UB表示，则 （ ）

A.EA＞EB ，UA＞UB
B.EA＞EB ，UA＜UB
C.EA＜EB ，UA＞UB
D.EA＜EB ，UA＜UB
6、下列器件，利用电流的热效应工作的是（ ）
A.变压器 B.验钞机
C.电容器 D.电热水壶
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，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为-e（e > 0），加速电场的电压为U0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子的重力，则下列说法中正确的是

A.加速电场的左极板应该带正电
B.电子进入偏转电场的初速度等于
C.电子在偏转电场中沿电场方向的位移（Δy）等于
D.电子离开偏转电场时的动能为
8、空中存在水平向左的匀强电场，一带正电小球在空中某点以初速度v0水平向右抛出，小球落到水平地面上的速率为v0，若小球受到的电场力大小等于小球的重力．下列说法正确的是（）
A.小球落地时速度方向一定与地面垂直
B.小球下落过程，电势能先增大后减小
C.小球下落过程，动能先增大后减小
D.小球下落过程，机械能一直减小
9、如图所示的空间存在水平向右的匀强电场E和垂直纸面向外的匀强磁场B，质量为m，带电荷量为+q的小环套在粗糙且足够长的竖直绝缘杆上，由静止开始（　　）

A.小球的加速度不断减小，直至为零
B.小球的加速度先增大后减小，直至为零
C.小球的速度先增大后减小，直至某一值
D.小球的动能不断增大,直至某一最大值
10、如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直于纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场，此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°．下列说法中正确的是（ ）

A.电子在磁场中运动的时间为
B.电子在磁场中运动的时间为
C.磁场区域的圆心坐标（，）
D.电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为（0，－2L）
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）在匀强磁场中，有一段0.05m的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么该匀强磁场磁感应强度B= ______ T；当导线通过的电流是0时，那么该匀强磁场磁感应强度B= ______ T
12．（12分）在测干电池的电动势和内电阻的实验中，有图甲、图乙两个可供选择的电路，为了测量准确应该选用______电路进行实验，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是______V，内电阻是______Ω．测量值与真实值相比E测______E真；r测______r真（填“＞”“=”或“＜”）

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）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，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、C
【解析】A．由于船速小于水速，小船的合速度不可能垂直于河岸，小船不能垂直直达正对岸，故A错误；
BC．当船速垂直于河岸时，小船渡河时间最短为

当水速增大时，渡河时间不受影响，故B错误，C正确；
D．由于船速方向未知，无法求解渡河速度，故D错误。
故选C
2、B
【解析】对地球的近地卫星可得

解得

故该行星的密度为

故B正确，A、C、D错误；
故选B。
3、B
【解析】感应电动势为①
感应电流为②
安培力为③
根据平恒条件得
解得:
由能量守恒定律得:
又因
所以
由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为
所以选项B正确
4、C
【解析】明确电容器铭牌信息，知道电容器的电容与板间电压和电荷量的多少无关，仅有电容器本身决定；
【详解】A、100V是该电容器的额定电压，是可以长时间工作的最大电压，所以该电容器不能长时间工作在大于100V的电压下，故A错误；
B、电容器的电容与电容器板间电压无关，加电压或不加电压、电荷量多或少时，电容都是，故BD错误；
C、该电容器加上100V电压时，其所带电荷量为，故C正确
【点睛】电容表征电容容纳电荷的本领大小，与板间电压和电量无关，对于给定的电容器，电容是一定的，电量与电压成正比
5、D
【解析】根据电场线疏密表示电场强度大小，EA＜EB；根据沿电场线电势降低，UA＜UB，故ABC错误，D正确．故选D
6、D
【解析】利用电流的热效应工作的是纯电阻电路；
ABC．变压器、验钞机、电容器都不是电阻，不发热，则都不是利用电流的热效应工作，选项ABC错误；
D．电热水壶是纯电阻电路，利用电流的热效应工作，选项D正确；
故选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、BD
【解析】A．由于电子在电场中向右加速，所以电场方向应水平向左，则加速电场的左极板应该带负电，故A错误；
B．在加速度电场中由动能定理得

解得

故B正确；
C．在偏转电场中，电子的运动时间为：

偏转距离为

故C错误；
D．对粒子从静止到离开偏转电场由动能定理得

解得

故D正确。
故选BD。
8、AD
【解析】A项：小球在水平方向受到电场力，在电场力作用下做减速运动，减速时的加速度大小为

竖直方向做加速运动，加速度大小为g
设经历时间t落地，故落地时水平方向速度为vx＝v0﹣gt
竖直方向的速度为vy＝gt
落地时速度，解得：故落地时水平方向速度为0，只有竖直方向的速度，故小球落地时速度方向一定与地面垂直，故A正确；
B项：小球下落过程中，电场力一直做负功，故小球的电势能一直增大，故B错误；
C项：小球在水平方向上，做减速运动，电场力做负功，竖直方向重力做正功，做初速度为零的匀加速运动，在开始阶段克服电场力做功要大于重力做功，故动能减小，随后克服电场力做功小于重力做功，故动能增加，故小球下落过程，动能先减小后增大，故C错误；
D项：在下落过程中，由于电场力一直做负功，故小球的机械能一直减小，故D正确
故选AD
9、BD
【解析】小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（有时有）、弹力（有时有）、向右的电场力、向左的洛伦兹力，开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小环向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向左，大小为

N随着v增大而减小，滑动摩擦力f=μN也减小，小球所受的合力

f减小，F合增大，加速度a增大；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大；小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向左，大小为

v增大，N增大，f增大，F合减小，a减小，mg=f时，a=0，故加速度先增大后减小，直到为零；小球的速度先增大，后不变；杆对小球的弹力先减小后反向增大，最后不变；洛伦兹力先增大后不变。
故BD正确。
故选BD。
10、BC
【解析】电子的轨迹半径为R，由几何知识，，得．（1）所以电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)，电子在磁场中运动时间（2），而（3），所以,AD错误，B正确，设磁场区域的圆心坐标为（x，y）其中,,所以磁场圆心坐标为 ,C正确，

考点：考查了带电粒子在磁场中的运动
点评：通过题意刚好得出带电粒子在电场中做类平抛运动，这是本题的突破点．当得出这一条件时，则粒子在磁场中运动轨迹可以确定，从而求出圆磁场的圆心位置，再运用平抛运动规律来运动分解处理

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 ②.2
【解析】根据磁感应强度的定义式，磁感应强度，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感应强度有磁场本身决定，该匀强磁场磁感应强度
12、 ①.甲 ②.1.5 ③.0.625 ④.< ⑤.<
【解析】[1]本实验中电压表应测量路端电压，电流表应测量通过电源的电流，由于电压表和电流表都有一定的内阻，两种电路都存在系统误差。甲电路中，电流表读出的不是通过电源的电流，比电源的电流小，其读数等于电源的电流与通过电压表电流之差，误差来源于电压表的分流，而乙电路中，电压表测量的电压不等于路端电压，是由于电流表的分压。由于电源的内阻较小，电流表的内阻也较小，若采用乙电路，电流表分压较大，测得的内阻误差较大；而甲电路中，电源内阻较小时，电压表分流较小，测量误差较小．故可采用甲电路进行实验；
[2]由可得图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为：

[3]图象的斜率表示电源的内阻，故电源的内阻：

[4][5]本实验中由于电压表分流，使电流测量值小于真实值，而电压表示数是准确的，当电路短路时，电压表的分流可以忽略不计，故短路电流为准确的，如图所示：

故图象与纵坐标的交点减小，图象的斜率减小，故电动势减小，内阻小于真实值。

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) (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、（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