2023年新疆维吾尔自治区托克逊县第二中学物理高二上期末综合测试模拟试题含解析.doc

2023年新疆维吾尔自治区托克逊县第二中学物理高二上期末综合测试模拟试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、关于电容器和电容，下列说法正确的是
A.电容器所带电荷量越多，电容越大 B.电容器两板间电压越低，其电容越大
C.电容器不带电时，其电容为零 D.电容器的电容只由它本身的特性决定
2、如图所示，通电螺线管置于闭合金属环 a 的轴线上，当螺线管中电流 I 增加时（）

A.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小
B.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小
C.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大
D.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大
3、如图所示,一个带正电荷q、质量为小球,从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑,然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道,恰能到达轨道的最高点B.现在空间加一竖直向下的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球(假设小球的电荷量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力),则（）

A.小球一定不能到达B点
B.小球仍恰好能到达B点
C.小球一定能到达B点,且在B点对轨道有向上的压力
D.小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关
4、如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=135º．流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力

A.方向沿纸面向上，大小为(+1)ILB
B.方向沿纸面向上，大小为(-1)ILB
C.方向沿纸面向下，大小为(+1)ILB
D.方向沿纸面向下，大小为(-1)ILB
5、如图所示，质量为、长度为的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在、点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为．则（ ）

A.金属棒中的电流方向由指向
B.金属棒所受安培力的方向垂直于平面向上
C.金属棒中的电流大小为
D.每条悬线所受拉力大小为
6、法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．半径为L的铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，磁感强度为B，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（ ）

A.若圆盘转动的角速度为ω，则发电机产生的电动势为
B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流动
C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
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、在如图所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向a端移动一段距离，下列结论正确的是

A.电流表读数变小
B.灯泡L变亮
C.电容器C上的电荷量增多
D.电压表读数变小
8、一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是

A.副线圈输出电压的频率为50Hz B.副线圈输出电压的有效值为31V
C.P向右移动时，副线圈两端电压变小 D.P向右移动时，变压器输出功率增加
9、如图所示，有一长方体金属桶，左右两侧开口，其长、宽、高分别为a、b、c，置于方向向下且垂直于上、下表面的磁感应强度为B的匀强磁场中．第一次实验时沿“→”方向通入电解质溶液；第二次实验时在空间内装入电解质溶液并沿“→”方向通入电流I；第三次实验时在空间内装入形状和大小与所示长方体一样的金属板并沿“→”方向通入电流I．则下列说法正确的是（　　）

A.三次实验中，装置的前、后表面都会形成电势差
B.第一次实验时，在装置前、后表面形成电势差，当电势差稳定时，测得其大小为U，则电解质溶液的流量
C.第二次实验时后表面附近电解质溶液浓度高
D.第三次实验时，其前表面电势低于后表面电势
10、如图所示的回旋加速器可将质子的速度从零加速到v，获得的最大动能为Ek。若保持匀强磁场B不变，加速静止的氘核（H），在不考虑相对论效应的情况下有

A.氘核可加速到
B.氘核的最大动能为2Ek
C.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为1︰2
D.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为2︰1
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）如图所示，竖直矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直匀强磁场，金属棒放在电子秤上，电子秤水平固定在金属框架上．现通过测量通电金属棒在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判断其方向．主要实验步骤：
(1)连接好实物电路，接通电源后金属林中的电流由a流向b；
(2)保持开关S断开，读出电子秤示数；
(3)闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值使电流大小适当，此时电子秤仍有示数，然后读出并记录_____、_____；
(4)用刻度尺测量_________；
(5)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度B的大小，可以得到B=______；
(6)判断磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直金属棒向里；反之，磁感应强度方向垂直金属棒向外

12．（12分）在做《测定金属丝的电阻率》的实验时

（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径．如图所示，由图读出金属丝的直径是_________mm
（2）需要对金属丝的电阻进行测量．已知金属丝的电阻值Rx约为 5Ω；一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻Rx两端的电压从零开始调节．他可选用的器材有：
A.直流电源（电动势6V，内阻可不计）
B.直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）
C.直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）
D.直流电压表（量程0～3V，内阻约为6kΩ）
E.直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）
F.滑动变阻器（10Ω,2A）
G.滑动变阻器（1kΩ，0.5A）
H.电键
I.导线若干
以上器材中电流表选用_______（填序号），电压表选用______（填序号），滑动变阻器选用__________（填序号）
（3）在答题卡的方框中画出实验电路图_______

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、D
【解析】电容器的电容根据定义可知，这是比值法定义的物理量，电容由电容器自身决定，与电容器电荷量及板间电压无关，所以D正确
考点：本题考查电容器的电容，意在考查学生的理解能力
2、D
【解析】当螺线管中通过的电流逐渐变大时，电流产生的磁场逐渐变强，故穿过金属环a的磁通量增大，根据楞次定律可知，为阻碍原磁通量增大，金属环a产生的磁场的方向与螺线管产生的磁场的方向相反，所以电流的方向与原电流的方向相反，根据异向电流相互排斥，所以金属环a有扩大的趋势，故D正确，ABC错误；故选D.
点睛：该题可以使用楞次定律的四个步骤逐步分析解答，也可以根据楞次定律“阻碍变化”快速做出正确的解答；正确理解楞次定律即可正确解题
3、B
【解析】不加电场时，设恰能到达轨道的最高点B的速度为v，根据机械能守恒定律有：
mg（h-2R）=mv2；…①
在最高点时，重力提供向心力，有：mg=m…②
加上电场后，设能到达B点的速度为v2，根据动能定理得：mv22=（mg+Eq）（h-2R）…③
在最高点时，重力与电场力的合力提供向心力，有：mg+Eq=m…④
得v2=v，故为小球仍恰好能到达B点，故B正确，ACD错误；故选B.
4、A
【解析】导线段abcd在磁场中的等效长度为ad两点连线的长度，则；等效电流方向由a→d，据左手定则，安培力方向沿纸面向上，A正确
【点睛】本题也可求出ab、bc和cd所受安培力的大小和方向，然后合成
5、C
【解析】A：根据左手定则，可以知道金属棒中的电流方向由指向，故A项错误
B：金属棒所受安培力的方向垂直于和磁场方向水平向右，与平面不垂直，故B项错误
C：对金属棒受力分析如图：

则，得，故C选项是正确的
D：由受力分析可以知道，，得，故D项错误
所以选C
6、A
【解析】A．若圆盘转动的角速度为ω，则发电机产生的电动势

故A项正确
B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，据右手定则可得流过电阻R的电流沿a到b的方向流动．故B项错误
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，电流方向不变．故C项错误
D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则发电机产生的电动势变为原来的2倍，电流在R上的热功率也变为原来的4倍．故D项错误
故选A。
点睛：导体棒转动切割磁感线时，产生的感应电动势，其中指棒上各点的平均速度即棒中点的速度

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】AB．将滑动变阻器滑片P向a端移动后，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知，电路中电流I变小，则电流表读数变小，灯泡L变暗，故A正确，B错误；
C．电容器C两端的电压：UC=E-I（RL+r），I变小，其他量不变，则UC增大，电容器C上的电荷量增多，故C正确；
D．变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则路端电压增大，电压表读数变大，故D错误。
故选AC。
8、AD
【解析】A．由图像可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，故A正确；
B．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，所以副线圈的电压的最大值为31V，所以电压的有效值为

故B错误；
C．由变压器原理可知，副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝数比决定，所以P向右移动时，副线圈两端电压不变，故C错误；
D．P右移，R变小，原副线的电流都变大。而电压不变，故功率增大，故D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】A．第一次实验时沿“→”方向通入电解质溶液，则电解液中的正负粒子由于受洛伦兹力作用分别向后、前表面偏转积聚，形成电势差；第二次实验时在空间内装入电解质溶液并沿“→”方向通入电流I，则电解液中的正负粒子分别向右、左方向定向移动，根据左手定则，正负粒子都向后表面偏转积聚，不会在装置的前、后表面形成电势差；第三次实验时在空间内装入形状和大小与所示长方体一样的金属板并沿“→”方向通入电流I，则金属中的负电子受洛伦兹力向后表面积聚，从而在前后表面形成电势差．选项A错误；
B．第一次实验时，在装置前、后表面形成电势差，当电势差稳定时，测得其大小为U，则：

则电解质溶液的流量

选项B正确；
C．由A的分析可知，第二次实验时在空间内装入电解质溶液并沿“→”方向通入电流I，则正负粒子都向后表面偏转积聚，后表面附近电解质溶液浓度高，选项C正确；
D．由A的分析可知，第三次实验时在空间内装入形状和大小与所示长方体一样的金属板并沿“→”方向通入电流I，则金属中的负电子受洛伦兹力向后表面积聚，前表面电势高于后表面电势，选项D错误；故选BC
10、AC
【解析】A.粒子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，根据得射出时速度：

氘核质量时质子的2倍，电荷量相等，所以氘核可加速到，故A正确；
B.质子的最大动能为，则氘核的最大动能为：

故B错误；
C.根据周期公式有：，则有：
，
因质量数之比为1：2，而电量之比为1：1；加速氘核的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为1：2；故C正确，D错误；
故选：AC。

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.电流表示数I ②.此时电子秤的示数 ③.金属棒的长度L ④. ⑤.
【解析】（3,4）根据实验原理，电子秤的读数等于导体棒的重力与安培力的合力；根据实验原理读出要记录的数据；
（5）根据平衡条件分列式即可求解；
（6）根据左手定则判断即可
【详解】（3）重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时电子秤的示数为m1；
（4）用刻度尺测量金属棒的长度L；
（5）根据平衡条件，有：|m0-m1|g=BIL
解得：B=
（4）判定磁感应强度方向的方法是：若m1＞m0，磁感应强度方向垂直纸面向里；反之，磁感应强度方向垂直纸面向外；
12、 ①.0.742(0.741mm-0.743mm) ②.B ③.D ④.F ⑤.
【解析】（1）金属丝的直径是：0.5mm+0.01mm×24.2=0.742mm.
（2）电源电压为6V，电压表选择量程为3V的D; 待测电阻阻值约为5Ω，电路中的最爱电流不超过，则电流表选B.滑动变阻器应选择阻值较小的F；
（3）电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：

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