2023年陕西省汉中市汉台区县高二物理第一学期期末联考模拟试题含解析.doc

2023年陕西省汉中市汉台区县高二物理第一学期期末联考模拟试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、质量为2 kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（）

A.质点的初速度为3 m/s
B.质点所受的合外力为3 N
C.2 s末质点速度大小为10 m/s
D.2 s内质点的位移大小为17 m
2、如图所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿( )

A.x轴正向 B.x轴负向
C.y轴正向 D.y轴负向
3、电流为I的直导线处于磁感应强度为B的匀强磁场中，所受磁场力为F．关于电流I、磁感应强度B和磁场力F三者之间的方向关系，下列图示中正确的是（）
A. B.
C. D.
4、下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是
A.分子间距离减小时分子势能一定减小
B.温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈
C.温度是物体内分子热运动平均速率的标志
D.布朗运动是液体分子的无规则运动
5、如图所示，可视为质点的带正电小球，质量为m，用长为L的绝缘轻杆分别悬挂在（甲）重力场、（乙）悬点O处有正点电荷的静电场、（丙）垂直纸面向里的匀强磁场中，且偏角均为θ（θ＜10°）．当小球均能由静止开始摆动到最低点A时，下列说法正确的是（ ）

A.三种情形下，达到A点时所用的时间相同
B.三种情形下，达到A点时轻杆的拉力相同
C.三种情形下，达到A点时的向心力不同
D.三种情形下，达到A点时的动能不同
6、如图所示电路中，三个相同的灯泡额定功率是40 W，在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过()

A.40 W B.60 W
C.80 W D.120 W
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，物体A、B、C放在光滑水平面上用细线a、b连接，力F作用在A上，使三物体在水平面上运动，若在B上放一小物体D，D随B一起运动，且原来的拉力F保持不变，那么加上物体D后两绳中拉力的变化是（）

A.Ta增大 B.Tb增大
C.Ta变小 D.Tb变小
8、电磁学的基本现象和规律在生产生活中有若广泛的应用．下列哪些科学仪器和生活电器在工作时．其主要器件成用了电磁感应现象的是（ ）
A.金属探测器 B.示波器
C.电子感应加速器 D.质谱仪
9、如图，正方形abcd中△abd区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，△bcd区域内有方向平行bc的匀强电场（图中未画出）。一带电粒子从d点沿da方向射入磁场，随后经过bd的中点e进入电场，接着从b点射出电场。不计粒子的重力，则（ ）

A.粒子带正电
B.电场的方向是由b指向c
C.粒子在b点和d点的动能相等
D.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为π：2
10、用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率则

A.圆环中产生逆时针方向的感应电流
B.圆环具有扩张的趋势
C.圆环中感应电流的大小为
D.图中a、b两点间的电势差
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）学校实验室新进了一批低阻值的绕线电阻，已知绕线金属丝是某种合金丝，电阻率为ρ.要测算绕线金属丝长度，进行以下实验：

(1)先用多用电表粗测金属丝的电阻．正确操作后转换开关的位置指示和表盘示数如图所示，则金属丝的电阻约为________Ω.
(2)用螺旋测微器测金属丝的直径d.
(3)在粗测的基础上精确测量绕线金属丝的阻值R.实验室提供的器材有：
电流表A1(量程0～3A，内阻约为0.5Ω)
电流表A2(量程0～0.6A，内阻约为3Ω)
电压表V1(量程0～3V，内阻约3kΩ)
电压表V2(量程0～15V，内阻约18kΩ)
定值电阻R0＝3Ω
滑动变阻器R1(总阻值5Ω)
滑动变阻器R2(总阻值100Ω)
电源(电动势E＝6V，内阻约为1Ω)
开关和导线若干
①还需要先利用实验室提供的器材较准确测量将选用的电流表的内阻．测量电路的一部分可选用以下电路中的________

②请在给出的器材中选出合理的器材，在虚线框内画出精确测量绕线金属丝阻值的完整电路________(要求标明选用的器材标号)

(4)绕线金属丝长度为________(用字母R、d、ρ和数学常数表示)
12．（12分）对于“研究平抛运动”的实验，请完成下面两问

(1)研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是______．（请将正确选项前的字母填在横线上）
A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须保持水平
(2)如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为抛出点．在轨迹上任取两点A、B，分别测得A点的竖直坐标y1=4.90cm、B点的竖直坐标：y2=44.10cm，A、B两点水平坐标间的距离△x=40.00cm．g取9.80m/s2，则平抛小球的初速度v0为______m/s
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、B
【解析】A．由图可知，质点x轴方向初速度为vx=3m/s，y轴方向初速度

因此质点的初速度为：

故A错误；
B．在y轴方向做匀速直线运动，外力为零，因此质点所受的合外力大小等于x轴方向的力的大小，即：

故B正确；
C．2 s末质点在x方向的速度为6m/s，在y方向上的速度为4m/s，则合速度大小为

选项C错误；
D．2 s末质点在x方向的位移为

在y方向上的位移为8m，则合位移大小为

选项故D错误。
故选B。
2、C
【解析】A．若电子沿x轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向下，而电场力方向沿x轴负方向，则电子将向下偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故A错误。
B．若电子沿x轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向上，电场力方向沿x轴负方向，则电子将向上偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故B错误。
C．若电子沿y轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴正向，电场力方向沿x轴负向，电场力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动，电子的速度方向不发生改变。故C正确。
D．若电子沿y轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴负向，电场力方向沿x轴负向，电子将向左偏转做曲线运动，电子的速度方向发生改变。故D错误。
故选C。
3、B
【解析】A．根据电流和磁场方向，由左手定则知安培力的方向水平向左，故A错误；
B．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向水平向右，故B正确；
C．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向竖直向上，故C错误；
D．根据电流和磁场的方向，由左手定则知安培力的方向垂直于导线斜向左上方，故D错误。
故选B。
4、B
【解析】A．分子间距离r0时，分子势能最小，分子间距离小于r0，距离减小，分子势能增加，故A错误；
B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈，故也称之为“分子热运动”，故B正确；
C．温度是分子平均动能的标志，分子的平均动能越大，温度越高，故C错误；
D．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，而颗粒是由成千上成万个颗粒分子组成的，所以布朗运动不是分子的运动，故D错误。
故选B。
5、A
【解析】分别对三种情况受力分析，根据受力情况确定各力做功情况，根据动能定理即可明确到达A点的速度关系，再根据向心力公式明确向心力及绳子上的拉力，根据运动情况即可确定时间关系
【详解】三种情况下均只有重力做功，因此由动能定理可知，它们到达最底点时的速度相同，因此达到A点时的动能相同；根据向心力公式可知，它们在A点需要的向心力相同；但由于乙受到库仑力，而丙受到洛伦兹力，因此三种情况下绳子上的拉力不相同；由于运动任意对应的时刻的速度均相同，因此达到A点的时间一定相同
故只有A正确，BCD错误
故选A
【点睛】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动及受力情况，要注意明确洛伦兹力永不做功，同时注意电场力做功的性质
6、B
【解析】由电路图可知，

则L3消耗的功率最大，当L3消耗的功率是40 W时，根据可知，L1、L2各消耗功率10 W，则电路消耗的总功率为60 W，故选B

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、AD
【解析】要比较绳子拉力如何变化，必需求出绳子拉力的具体的值：在放置D之前，以整体为研究对象求出整体的加速度，进而求出两段绳子各自的拉力；在放置D之后以整体为研究对象求出整体的加速度，进而求出两段绳子各自的拉力。
【详解】在放置D之前，以整体为研究对象有
F= (mA + mB + mC)a1
以C为研究对象有
Fb1=mCa1
故有
Fb1=mC
以BC作为研究对象有
Fa1= (mB + mC)a1= (mB + mC)
在放置D之后，以整体为研究对象有
F= (mA + mB + mC + mD)a2
得
a2=
以C为研究对象有
Fb2=mCa2=mC
以B、C和D作为研究对象有
Fa2= (mB + mC + mD)a2= (mB + mC + mD)
显然
Fa2>Fa1，Fb2即水平向右，而电场线沿bc方向，则做类平抛运动，可知负粒子受的电场力向上，则电场由b指向c，B正确；
C．粒子从d到e做匀速圆周运动，速度的大小不变，而e到b电场力做正功，动能增大，故b点的动能大于d点的动能，C错误；
D．设正方形边长为L，由几何关系可知，电场中的水平分运动是匀速直线运动，，故，则D正确。
故选BD。
【点睛】本题关键是明确粒子的运动规律，画出运动的轨迹，结合几何关系得到轨道半径，再结合牛顿第二定律列式分析。
10、BD
【解析】A.磁通量向里减小，由楞次定律“增反减同”可知，线圈中的感应电流方向为顺时针，故选项A不符合题意；
B.由楞次定律的“来拒去留”可知，为了阻碍磁通量的减小，线圈有扩张的趋势，故选项B符合题意；
C.由法拉第电磁感应定律可知：

线圈电阻，感应电流，故选项C不符合题意；
D.与闭合电路欧姆定律可知两点间的电势差为，故选项D符合题意；

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、 ①.9(或9.0) ②.C ③. ④.
【解析】（1）欧姆表使用“×1Ω”挡，由图1所示可知，金属丝电阻阻值为9×1Ω=9Ω
（3）①电压表选择0-3V，可知电阻丝两端电压最大为3V，电阻丝的电阻大约为9Ω，最大电流大约为0.33A，可知电流表选择A2．用电压表直接测量电流表A2的内阻，电压表的量程偏大，当电压表示数适当时，会超过电流表量程，此时可以将电流表A2与定值电阻串联，定值电阻起分压作用，然后用电压表测量定值电阻和电流表A2的总电压，所以选C
②金属丝电阻约为9Ω，滑动变阻器最大阻值为5Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻约3kΩ，电流表内阻已知，所以电流表应采用内接法，实验电路图如图所示：

（4）根据电阻定律得：，可得：
12、 ①.AC; ②.2;
【解析】（1）在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹
（2）根据位移时间公式分别求出抛出点到A、B两点的时间，结合水平位移和时间求出初速度
【详解】（1）因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故A正确；小球与斜槽之间的摩擦不影响平抛运动的初速度，不影响实验，所以斜槽轨道可以不光滑，故B错误；通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故C正确．故选AC
（2）；，，
根据得：，
根据得：，
则小球平抛运动的初速度为：；
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式，抓住等时性进行求解

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