山东省天成大联考2023年高二物理第一学期期末达标检测模拟试题含解析.doc

山东省天成大联考2023年高二物理第一学期期末达标检测模拟试题
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、两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，如果将两极非常缓慢地错开一些，那么在错开的过程中（　　）

A.油滴将向上加速运动，电流计中电流从b流向a
B.油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b
C.油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b
D.油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a
2、如图，一束正离子先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动，且在匀强磁场中偏转半径又相等的离子具有相同的（　　）

A.电量和质量 B.质量和动能
C.速度和比荷 D.速度和质量
3、如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘的轻弹簧连接．当系统平衡时，弹簧的伸长量为x0．若弹簧发生的均是弹性形变，则（　　）

A.保持Q不变，将q变为2q，平衡时弹簧的伸长量等于2x0
B.保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量大于2x0
C.保持Q不变，将q变为-q，平衡时弹簧的缩短量大于x0
D.保持q不变，将Q变为-Q，平衡时弹簧的缩短量小于x0
4、关于科学家在物理学上做出的贡献，下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电磁感应现象 B.爱因斯坦发现了行星运动规律
C.牛顿提出了万有引力定律 D.开普勒提出了狭义相对论
5、如图所示，直角三角形导线框abc在有界磁场外运动一时间后以速度v从左向右匀速进入匀强磁场区域，从图示位置开始计时，则此过程中导线框内感应电流随时间变化的规律为下列四个图象中的哪一个（　　）

A. B.
C. D.
6、在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc，磁场方向垂直于线框平面，ac两点间接一直流电源，电流方向如图所示，则（　　）

A.导线ab受到的安培力大于导线ac所受的安培力
B.导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力
C.线框受到的安培力的合力为零
D.线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下
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，用两根轻质绝缘细线将质量为、长为的金属棒悬挂在两处，整个装置处于匀强磁场中。棒中通以从到的电流，两悬线偏离竖直方向的夹角处于平衡状态，则磁感应强度的大小可能为（重力加速度）

A. B.
C. D.
8、如图所示电场中有A、B两点，下列判断正确的是（　　）

A.电势φA>φB，场强EA>EB
B.电势φA>φB，场强EAEpB
9、如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（ ）

A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大
C.电压表V的示数减小 D.电压表V的示数增大
10、如图所示，半径为R的圆形区域中充满了垂直纸面向里的匀强磁场，O是圆形区域的圆心，MN和PQ是夹角为θ=的两条直径，a、b两个带电粒子都从M点沿垂直于PQ的方向进入磁场区域，并分别从P、Q两两点离开，不计粒子的重力，下列说法一定正确的是

A.a粒子带负电，b粒子带正电
B.b粒子在磁场中运动的时间是a粒子的2倍
C.若只改变b粒子进入磁场时的速度方向，不改变速度大小，则b粒子均以垂直于MN的方向射出磁场
D.若让a粒子从P点进入磁场，a粒子可能从M点离开磁场
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）如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图。实验时，先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。每次导体棒在场内同一位置平衡时，悬线与竖直方向的夹角为。对该实验：

（1）下列说法正确的是___________
A．该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响
B．该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒对安培力的影响
C．若想增大，可以把磁铁N级和S级对调
D．若想减小，可以把接入电路的导体棒从1、4换成2、3两端
（2）若把电流为I，且接通2、3时，导体棒受到的安培力记为F1，当电流减半且接通1、4时，导体棒受到的安培力为__________________。
12．（12分）某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程06A，内阻约0.3Ω）；
电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ ）；V2（量程15V，内阻约15Ω ）；
电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）
滑动变阻器：R1（最大阻值约为100Ω），R2（最大阻值约为10Ω），
电键S，导线若干
（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表_____，滑动变阻器_____，电源_____．（填器材的符号）
（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为_____

（3）根据R﹣U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的_____

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，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
15．（12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

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】电容器与电源相连，两极板间电压不变，将两极板非常缓慢地水平错开一些，两极板正对面积减小，而间距不变，由

可知，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，仍与重力平衡，因此油滴静止不动。由

可知，电容减小，由
Q＝CU
可知，电荷量减小，电容器放电，因此可判断电流计中的电流从a流向b，故C正确，ABD错误。
故选C。
2、C
【解析】在正交的电磁场区域中，正离子不偏转，说明离子受力平衡，在此区域Ⅰ中，离子受电场力和洛伦兹力，由

得
v＝
可知这些正离子具有相同的速度；进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时，偏转半径相同，由
R＝和v=
可知这些正离子具有相同的比荷，故C正确，ABD错误。
3、C
【解析】根据库仑定律及胡克定律列式分析，电荷量变化，库仑力变化，两球的距离变化，弹力变化，根据平衡条件列方程计算即可
【详解】设弹簧的劲度系数为K,原长为x.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0，则有：
…①
A.保持Q不变，将q变为2q时，平衡时有：
Kx1=…②
由①②解得x1<2x0，故A错误；
B.同理可以得到保持q不变，将Q变为2Q，平衡时弹簧的伸长量小于2x0，故B错误；
C.保持Q不变,将q变为−q，如果缩短量等于x0，则静电力大于弹力，故会进一步压缩弹簧，故平衡时弹簧的缩短量大于x0，故C正确；
D.保持q不变，将Q变为−Q，如果缩短量等于x0，则静电力大于弹力，故会进一步压缩弹簧，故平衡时弹簧的缩短量大于x0，故D错误
故选C
4、C
【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，选项A错误；开普勒发现了行星运动规律，选项B错误；牛顿提出了万有引力定律，选项C正确；爱因斯坦提出了狭义相对论，选项D错误.
5、A
【解析】本题分两段过程研究：一段是ac段切割磁感线的过程，另一段是ac段和ab段都切割磁感线的过程，根据楞次定律判断感应电流的方向，根据有效的切割长度L，由感应电动势公式E=BLv分析感应电动势大小的变化，从而确定出感应电流大小的变化；
【详解】在ac段进入磁场切割磁感线的过程中，由楞次定律判断可知，感应电流方向沿abca．线框有效的切割长度均匀增大，由E=BLv知感应电动势均匀增大，感应电流均匀增大；
在ab段也切割磁感线的过程中，由楞次定律判断可知，感应电流方向沿abca，即感应电流方向不变．线框有效的切割长度均匀减小，由E=BLv知感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小，故A正确，BCD错误
【点睛】本题是电磁感应中图象问题，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律、欧姆定律判断感应电流的方向，得到电流的解析式，再选择图象
6、D
【解析】AB．导线粗细均匀，材料相同，则电阻与导线长度成正比，导线abc与导线ac并联，导线abc的电阻为导线ac的电阻的2倍，流过导线abc的电流I1与流过导线ac的电流I2的关系为

导线ab受到的安培力大小为

导线ac所受的安培力大小为

导线abc的有效长度为L，受到的安培力大小为

故AB错误；
CD．根据左手定则，导线abc受安培力垂直于ac向下，导线ac受到的安培力也垂直于ac向下，故线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下，故C错误，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、CD
【解析】如图当安培力垂直于拉力时，安培力最小

解得

A．0.2T，与结论不相符，选项A错误；
B．0.4T，与结论不相符，选项B错误；
C．0.5T，与结论相符，选项C正确；
D．1.0T ，与结论相符，选项D正确；
故选CD。
8、BC
【解析】AB．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，A处电场线疏，场强小，故场强EA＜EB．顺着电场线的方向电势降落，可知φA＞φB，故A错误B正确；
C．将电荷量为q的正电荷放在电场中，受力的方向是从A指向B，故从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少，故C正确；
D．负电荷受到的电场力和电场方向相反，所以从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增大，故D错误
故选：BC。
9、BC
【解析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析
【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；
CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误
【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同
10、AC
【解析】A．粒子运动轨迹如图甲所示，由左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，故A正确；
B．由粒子运动轨迹和几何关系可知，

得

所以两粒子在磁场中的运动半径相同，由公式

由于不清楚粒子电荷量、质量等，所以无法确定两粒子的运动时间，故B错误；
C．改变b粒子进入磁场时的速度方向，不改变速度大小，由于粒子的运动半径与圆形磁场半径相等，所以，如图乙中四边形AOMC为菱形，所以AC一定竖直，速度一定垂直MN，故C正确；
D．由于a粒子带负电，从P点进入磁场后向右偏转，所以不可能从M点射出，故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.D ②.
【解析】（1）[1]．AB．该实验探究了导体棒通长度和电流大小对安培力的影响，故AB错误；
C．把磁铁的N极和S极对调，不改变B的大小，故F不变，故C错误；
D．把接入电路的导体棒从1、4两端换成2、3两端，L减小，故安培力F减小，则θ减小，故D正确；
故选D。
（2）[2]．若把电流为I且接通2、3时，导体棒受到的安培力记为F1；则当电流减半且接通1、4时，导体棒的安培力为

12、 ①.A2 ②.V1 ③.R2 ④.E2 ⑤.1.5 ⑥.11.5 ⑦.0.78 ⑧.A
【解析】（1）[1][2][3][4]因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选A2，电压表应选V1，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R2，显然电源应选E2
（2）[5]由R﹣U图象知U＝0时R为1.5Ω；
[6] [7]U＝3V时R为11.5Ω；由得P＝0.78W
（3）[8]由知，U＝0时P＝0，P随U的增大而增大，故A正确，BCD错误

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、（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
15、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