2023年山西省运城市河津中学高二上物理期末调研模拟试题含解析.doc

2023年山西省运城市河津中学高二上物理期末调研模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献．他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法，下列叙述正确的是　　
A.法拉第首先发现了电流磁效应，并引入“场”的概念用来研究电和磁现象
B.点电荷是一个理想模型，只有电荷量很小的带电体才可看成点电荷
C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
D.物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的
2、航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示．当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去．现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝．则合上开关S的瞬间，下列（）

A.从右侧看，环中产生逆时针方向的感应电流
B.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
C.若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射
D.电池正、负极调换后，金属环能向右弹射
3、已知两个力的合力大小为18N，则这两个力不可能是（）
A.7N，8N B.18N，18N
C.10N，20N D.20N，28N
4、如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为( )

A. B.2
C. D.3
5、如右图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向电流时，可以判断出（　　）

A.弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小
B.弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小
C.弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大
D.弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大
6、如图所示是质谱仪工作原理的示意图．重力均可忽略的带电粒子a、b经电压U加速(在A点的初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则(　　)

A.a的质量一定大于b的质量 B.a的电荷量一定大于b的电荷量
C.在磁场中a运动的时间一定小于b运动的时间 D.a的比荷一定大于b的比荷
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、通电细杆ab置于倾角为的粗糙平行导轨上，加上如图所的磁场，杆ab恰好静止在导轨上．其中杆与导轨间摩擦力可能为零的是　　

A. B.
C. D.
8、如图所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是(　　)

A.P=I2R B.P=
C.P=IU D.P=
9、空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度沿水平方向（未标明方向），磁场垂直纸面向外，一带电油滴以某速度进入复合场中，正好做直线运动，其运动轨迹如虚线所示，ab 是轨迹上的两个点，则下列判断正确的是（）

A.油滴带负电
B.油滴必定做匀速直线运动
C.油滴可能从 a 运动到 b，也可能从 b 运动到 a
D.电场方向水平向左
10、如图，真空中一质量为m、电荷量为q(q>0)的检验电荷仅受固定点电荷Q(图中未画出)的作用绕Q做匀速圆周运动，A、B是q在运动中通过的相距为L的两点，在A、B两点，电荷的速率为v，与A、B连线的夹角为30°。已知静电力常量为k，由此可知（ ）

A.电荷Q距A、B连线的距离是L
B.电荷q从A到B经历的时间为
C.电荷Q带负电，电荷量绝对值为
D.电荷Q在A、B连线中点O处的场强大小为
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）某同学进行了以下测量：
（1）用游标卡尺测出正方体木块的边长，其示数如图甲所示，则正方体木块的边长为_____cm
（2）用螺旋测微器测量小球的直径，其示数如图乙所示，则小球的直径为_____mm

12．（12分）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为_____mm

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）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）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】A、奥斯特首先发现了电流的磁效应，法拉第引入“场”的概念用来研究电和磁现象，故A错误；
B、点电荷是一个理想模型，带电体能否视为点电荷只需要分析其体积和大小是否在所研究的问题中能忽略，与电荷量无关，故B错误；
C、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故C错误；
D、物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的，故D正确；
故选D
2、C
【解析】A．线圈中电流为左侧流入，磁场方向为向右，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，感应电流由左侧看为逆时针，由右侧看为顺时针，故A错误；
B．由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大；故铜环受到的安培力要大于铝环，故B错误；
C．若环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动；故C正确；
D．电池正负极调换后，金属环受力向左，故仍将向左弹出；故D错误；
故选C。
3、A
【解析】7N，8N的合力范围为，故A错误；18N，18N的合力范围为，故B正确；10N，20N的合力范围为，故C正确；20N，28N的合力范围为，故D正确；本题选不正确的，故选A
4、D
【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动。
【详解】电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知，两电子运动半径相同，由周期公式可知，周期也相同，由几何关系可知，电子1运动的圆心角为，电子2运动的圆心角为，由时间 可得：

D正确。
故选D。
5、A
【解析】条形磁铁正上方磁场方向水平向右，根据左手定则，通电导线受到竖直向下的安培力，所以弹簧的拉力增大，根据牛顿第三定律，磁铁对导线有向下的作用力，则导线对磁铁有向上的作用力，故磁铁对桌面的压力减小，A正确
考点：考查了安培力
6、D
【解析】ABD．设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S。
根据动能定理，得

解得：

由

解得：

则

得到：

由图，Sa＜Sb，U、B相同，则

故AB错误，D正确；
C．根据粒子做匀速圆周运动，周期公式，可知，它们的周期相同，由于运动的时间是周期的一半，因此磁场中a运动的时间一定等于b运动的时间，故C错误；
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、AB
【解析】根据左手定则，判断出安培力的方向，对物体受力分析，根据物体的受力的情况判断杆是否要受到摩擦力的作用，即可判断摩擦力是否是零
【详解】杆受到向下的重力，水平向右的安培力，和垂直于斜面的支持力的作用，在这三个力的作用下，可以处于平衡状态，摩擦力可以为零，故A正确；杆受重力、竖直向上的安培力，在这两个力的作用下，可以处于平衡状态，故摩擦力可能为零，故B正确；杆受到的重力竖直向下，安培力竖直向下，支持力，杆要静止的话，必定要受到沿斜面向上的摩擦力的作用，摩擦力不可能为零，故C错误；杆受到的重力竖直向下，安培力水平向左，支持力，杆要静止，必有摩擦力，故D错误．所以AB正确，CD错误
8、CD
【解析】居民楼里的用电器不全是纯电阻所以不可以用P＝I2R，P＝，进行功率计算，计算该幢楼居民用电的总功率可以用P＝IU，P＝，选CD
9、BC
【解析】对油滴受力分析，讨论油滴可能的电性以及可能的运动方向，根据三个力的位置关系分析是否能沿直线运动.
【详解】若油滴带正电，且由b向a运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向右上方的洛伦兹力，若电场力水平向左，即此时电场水平向左，则油滴受的三个力能够平衡，做匀速直线运动；若油滴带正电，且由a向b运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向左下方的洛伦兹力，无论电场力是水平向左还是向右，油滴受的三个力都不能平衡，不可能沿直线ab运动；若油滴带负电，且由b向a运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向左下方的洛伦兹力，无论电场力是水平向左还是向右，油滴受的三个力都不能平衡，不可能沿直线ab运动；若油滴带负电，且由a向b运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向右上方的洛伦兹力，若电场力水平向左，即此时电场水平向右，则油滴受的三个力能够平衡，做匀速直线运动；则油滴可能带正电，也可能带负电；油滴必定做匀速直线运动；油滴可能从 a 运动到 b，也可能从 b 运动到 a；电场方向可能水平向左，也可能水平向右；故选项BC正确，AD错误；故选BC.
【点睛】本题考查带电粒子在复合场中的运动情况，解题的关键在于明确各力的特点，特别注意洛伦兹力大小和方向均与速度有关，故如果是变速运动时则洛伦兹力发生变化，合力方向一定会发生变化，粒子不可能做直线运动
10、CD
【解析】A．检验电荷绕点电荷做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，库仑力方向与速度方向垂直，根据几何关系：

轨迹半径：

电荷距、连线的距离为：

A错误；
B．弦对应的圆心角：

则电荷从到经历的时间：

B错误；
C．两电荷间存在库仑引力，则电荷带负电，库仑力提供向心力：

解得：

C正确；
D．根据库仑定律可知，电荷在、连线中点处的场强大小为：

D正确。
故选CD。
第II卷(非选择题

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、 ①.0.97 ②.0.990
【解析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；
螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；
【详解】游标卡尺的固定刻度读数为，游标读数为
所以最终读数：；
螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为
所以最终读数为：
【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数，注意游标卡尺不需估读，螺旋测微器需估读
12、15
【解析】游标卡尺主尺读数为，游标读数为，所以最终读数为，即为物体的长度。

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、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) (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