2023-2024學(xué)年山東省菏澤市重點(diǎn)名校物理高二第一學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年山東省菏澤市重點(diǎn)名校物理高二第一學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動，該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為I；質(zhì)子的質(zhì)量為m，其電量為。那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是（）A. B.C. D.2、如圖甲所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時(shí)間t的變化曲線如圖乙所示，若外接電阻R=70Ω，線圈電阻r=10Ω，則下列說法正確的是A.線圈的角速度為100rad/sB.0.01s末穿過線圈的磁通量最大C.通過線圈的最大電流為1.25AD.電壓表的示數(shù)為87.5V3、下列說法正確的是（）A.只有體積很小的帶電體才能看成點(diǎn)電荷，體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷B.感應(yīng)起電和摩擦起電都是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分C.元電荷的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的，元電荷的數(shù)值跟一個(gè)電子電荷量的數(shù)值相等D.電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小等于正電荷在該點(diǎn)所受的電場力大小4、兩塊平行金屬板帶等量異號電荷，要使兩板間的電壓加倍，而板間的電場強(qiáng)度減半，可采用的辦法有（）A.兩板的電量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍B.兩板的電量加倍，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍C.兩板的電量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍D.兩板的電量減半，而距離變?yōu)樵瓉淼?倍5、在水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場方向豎直向下、勻強(qiáng)磁場方向水平向里?，F(xiàn)將一個(gè)帶正電的金屬小球從點(diǎn)以初速度水平拋出，小球著地時(shí)的速度為，在空中的飛行時(shí)間為。若將磁場撤除，其他條件均不變，那么小球著地時(shí)的速度為，在空中飛行的時(shí)間為，小球所受空氣阻力可忽略不計(jì)。則關(guān)于和和的大小比較，以下判斷正確的是（）A. B.C. D.6、用伏安法測電阻R，按圖中甲圖測得的結(jié)果為R1，按乙圖測得為R2，若電阻的真實(shí)值為R，則()A.R1＞R＞R2B.R1＜R＜R2C.R＞R1，R＞R2D.R1＝R＝R2二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，A、B兩相同的金屬板水平放置．現(xiàn)讓兩板帶上等量異種電荷，兩板間形成豎直方向的勻強(qiáng)電場．將一帶電粒子沿水平方向從A板左側(cè)靠近A板射入電場中．當(dāng)粒子射入速度為v1時(shí)，粒子沿軌跡Ⅰ從兩板正中間飛出，電場力做功為W1；當(dāng)粒子射入速度為v2時(shí)，粒子沿軌跡Ⅱ落到B板正中間，電場力做功為W2．不計(jì)粒子重力，則()A.v1∶v2＝2∶1 B.v1∶v2＝2∶1C.W1∶W2＝1∶1 D.W1∶W2＝1∶28、如圖所示，空間有豎直方向的勻強(qiáng)電場，一帶正電的小球質(zhì)量為m，在豎直平面內(nèi)沿與水平方向成30o角的虛線以速度v0斜向上做勻速運(yùn)動．當(dāng)小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)突然將電場方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，電場強(qiáng)度大小不變，小球仍沿虛線方向做直線運(yùn)動，選O點(diǎn)電勢為零，重力加速度為g，則A原電場方向豎直向下B.改變后的電場方向垂直于ONC.電場方向改變后，小球的加速度大小為gD.電場方向改變后，小球的最大電勢能為9、如圖所示，一絕緣輕彈簧的下端固定在斜面底端，上端連接一帶正電的光滑滑塊P，滑塊所處空間存在著沿斜面向上的勻強(qiáng)電場，傾角為θ的光滑絕緣斜面固定在水平地面上，開始時(shí)彈簧處于原長狀態(tài)，物塊處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)給滑塊一沿斜面向下的初速度v，滑塊到最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的壓縮量為x，若彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，從滑塊獲得初速度v直至滑到最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是（）A.滑塊電勢能的增加量大于滑塊重力勢能的減少量B.滑塊到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，克服彈簧彈力做功mv2C.滑塊動能的變化量等于電場力和重力做功的代數(shù)和D.在滑塊沿斜面運(yùn)動的全程中，當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí)，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能可能最小也可能最大10、如圖所示，一帶電粒子（電荷量為q）以速度v由A點(diǎn)垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場中，在C點(diǎn)穿出磁場時(shí)的速度方向與帶電粒子原來的入射方向成30°夾角，則該帶電粒子的質(zhì)量與穿過磁場所用的時(shí)間的大小為（）A.帶電粒子的質(zhì)量為B.帶電粒子的質(zhì)量為C.帶電粒子穿過磁場所用時(shí)間為D.帶電粒子穿過磁場所用時(shí)間為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）下圖是改裝并校準(zhǔn)電流表的電路圖，已知微安表頭的量程為Ig=600μA，內(nèi)阻為Rg=198Ω，要求把表頭改裝成量程為I=60mA的電流表，則圖中需要并聯(lián)分流電阻Rp的阻值為______Ω，改裝后的電流表測量電流時(shí)，指針指在表盤上原來100μA處,則被測電流的大小是____________mA12．（12分）某學(xué)習(xí)小組探究一小電珠在不同電壓下的電功率大小，實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示，現(xiàn)已完成部分導(dǎo)線的連接（1）實(shí)驗(yàn)要求滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，請按此要求用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲實(shí)物接線圖中完成余下導(dǎo)線的連接_________；（2）某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為_____A；四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，有根據(jù)電流的定義公式則有這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n，則有聯(lián)立解得所以ABC錯(cuò)誤；D正確；故選D2、C【解析】A．由圖乙知，交流電的周期，線圈轉(zhuǎn)動的角速度．故A項(xiàng)錯(cuò)誤B．由圖乙知，0.01s末線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，則0.01s末線圈平面與磁場平行，線圈的磁通量為0．故B項(xiàng)錯(cuò)誤C．由圖乙知，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值，則線圈的最大電流．故C項(xiàng)正確D．線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值，電壓表的示數(shù)．故D項(xiàng)錯(cuò)誤3、C【解析】A．點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型，能否看成點(diǎn)電荷取決于它的大小和形狀都研究問題有無影響，不取決于它的實(shí)際大小，故A錯(cuò)誤；B．摩擦起電是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，故B錯(cuò)誤；C．密立根測定了元電荷的電荷量，一個(gè)電子或質(zhì)子的電荷量數(shù)值上等于元電荷電荷量，C正確；D．電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于電荷受到的力與其電荷量的比值，故D錯(cuò)誤；故選C。4、C【解析】A、板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，根據(jù)公式可得電容為原來的，兩板的電量加倍，由得知，電壓變?yōu)?倍，由分析得知，板間電場強(qiáng)度變?yōu)?倍，不符合題意，A錯(cuò)誤；B、距離變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，根據(jù)公式可得電容為原來的，兩板的電量加倍，由得知，電壓變?yōu)?倍，由分析得知，板間電場強(qiáng)度變?yōu)?倍，不符合題意，B錯(cuò)誤；C、板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍時(shí)，根據(jù)公式可得，兩板的電量減半，由得知，電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，由分析得知，板間電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼姆项}意，C正確；D、板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍，根據(jù)公式可得電容為原來的2倍，兩板的電量減半，由得知，電壓變?yōu)樵瓉淼?，由分析得知，板間電場強(qiáng)度變?yōu)楸?，不符合題意，D錯(cuò)誤5、C【解析】因?yàn)槁鍌惼澚π∏蛴肋h(yuǎn)不做功，則根據(jù)動能定理，磁場存在與否，重力和電場力對小球做功相同，由得小球著地時(shí)的速率都應(yīng)該是相等的，即存在磁場時(shí)，小球就要受到向右上方的洛倫茲力，有豎直向上的分力，由得小球在豎直方向的加速度小于沒有磁場時(shí)的加速度，在空中飛行的時(shí)間要更長些，即故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。6、A【解析】甲圖接法：電壓表的示數(shù)為R兩端的電壓和安培表兩端的電壓之和，即U=UR+UA

電流表的示數(shù)I是通過R的真實(shí)值，則

故R1＞R；乙圖接法：電流表的示數(shù)為通過電阻的電流和電壓表的電流之和，即I=IR+IV

電壓表的示數(shù)U是R兩端電壓的真實(shí)值，則

故R＞R2則得R1＞R＞R2；A．R1＞R＞R2，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．R1＜R＜R2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．R＞R1，R＞R2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．R1＝R＝R2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，根據(jù)規(guī)律，豎直方向：，水平方向勻速：，聯(lián)立解得：，所以：v1∶v2＝2∶1；電場力做功，，聯(lián)立可得：W1∶W2＝1∶2，BC錯(cuò)誤AD正確8、CD【解析】開始時(shí)，小球沿虛線做勻速運(yùn)動，可知小球受向下的重力和向上的電場力平衡Eq=mg，小球帶正電，則電場豎直向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；改變電場方向后，小球仍沿虛線做直線運(yùn)動，可知電場力與重力的合力沿著NO方向，因Eq=mg，可知電場力與重力關(guān)于ON對稱，電場方向與NO成600，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電場方向改變后，電場力與重力夾角為1200，故合力大小為mg，小球的加速度大小為g，選項(xiàng)C正確；電場方向改變后，小球能沿ON運(yùn)動的距離為，則克服電場力做功為：，故小球的電勢能最大值為，選項(xiàng)D正確；故選CD.9、BD【解析】A．因?yàn)殚_始滑塊受重力和電場力和支持力處于平衡，則有：在運(yùn)動到最低點(diǎn)過程中，電場力做功與重力做功相等，則滑塊電勢能增量等于滑塊重力勢能的減小量，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)能量守恒得，動能減小，重力勢能減小，電勢能增加，彈性勢能增加，因?yàn)殡妱菽茉隽康扔谥亓菽軠p小量，所以彈性勢能增加量等于滑塊動能減小量，可知滑塊克服彈簧彈力做功，故B正確；C．根據(jù)動能定理知，電場力、重力、彈簧彈力做功的代數(shù)和等于滑塊動能的變化量，故C錯(cuò)誤；D．由于可知當(dāng)滑塊的加速度最大時(shí)，彈簧最長或最短。彈簧最長時(shí)，滑塊的電勢能最小，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能最大；彈簧最短時(shí)，滑塊的電勢能最大，滑塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能最小，故D正確。故選BD。10、BD【解析】粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動，畫出軌跡，由幾何知識求出軌跡的半徑，由牛頓第二定律求出質(zhì)量，由幾何知識求出軌跡所對的圓心角α，利用周期公式聯(lián)立即可求出帶電粒子穿過磁場所用時(shí)間詳解】粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動，畫出軌跡，由幾何知識得到粒子軌跡的半徑為，由牛頓第二定律，解得由幾何關(guān)系得到，軌跡的圓心角．則粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間是，故選BD【點(diǎn)睛】本題是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中圓周運(yùn)動問題，關(guān)鍵要畫出軌跡，根據(jù)圓心角求時(shí)間，由幾何知識求半徑是常用方法三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.2；②.10；【解析】分流電阻阻值為：，原來電流表量程為，改裝后電流表量程為60mA，電流表量程擴(kuò)大了100倍，分度值擴(kuò)大100倍，指針指在表盤上原來處，則被測電流的大小為：.【點(diǎn)睛】根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律可以求出分流電阻阻值；根據(jù)電流表的量程確定其分度值，然后讀出其示數(shù)12、①.（1）；②.（2）0.44【解析】（1）根據(jù)題意確定滑動變阻器的接法，然后連接實(shí)物電路圖（2）根據(jù)圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)【詳解】（1）滑動變阻器的滑片從左到右移動過程中，電流表的示數(shù)從零開始逐漸增大，滑動變阻器采用分壓接法，分壓電路與滑動變阻器左半部分并聯(lián)，實(shí)物電路圖如圖所示：（2）由圖示表盤可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.44A；【點(diǎn)睛】本題考查了連接實(shí)物電路圖、電流表讀數(shù)；當(dāng)電壓與電流從零開始變化時(shí)滑動變阻器只能采用分壓接法