四川省绵阳实验高级中学2022-2023学年高二物理上学期线上期末模拟试题（Word版附解析）

绵阳实验高中2021级第三学期末线上定时训练（2）

物理

一、选择题。（本题共9小题，每小题6分，其中1-6单选，7-9多选）

1. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是（　　）

A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点

B. 乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

C. 丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点

D. 丁图中非匀强电场中的a、b两点

【答案】C

【解析】

【详解】A．电场线的切线方向表示电场强度的方向，a、b两点的电场强度大小相等，方向分别沿a、b点切线向外，不是相反，故A错误；

B．a、b两点的电场强度大小相等，方向分别沿a、b点切线向右，所以两点电场强度大小相等，方向相同，故B错误；

C．a、b两点的电场强度大小相等，a点电场强度方向竖直向上，b点电场强度方向竖直向下，故C正确；

D．a点的电场强度大于b点的电场强度，方向分别沿a、b点切线斜向右下方，故D错误。

故选C。

2. 如图所示，两圆弧中的电流大小相等，电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小与其半径成反比，直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，则关于图中两点（分别为各圆的圆心）的磁感应强度的大小关系和a处磁感应强度的方向，下列说法正确的是（　　）

A. 垂直纸面向外 B. 垂直纸面向外

C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向里

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】圆弧中的电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小与其半径成反比，可知其产生的磁感应强度大小，而直线电流在其延长线上的磁感应强度为零，所以a点的磁感应强度大小

通过右手定则可判断合磁感应强度方向垂直纸面向外；b处的磁感应强度大小

通过右手螺旋定则可判断合磁感应强度方向垂直纸面向里，所以

故选A。

3. 真空中存在点电荷、产生的静电场，其电场线的分布如图所示，如图中、两点关于点电荷水平对称。、两点电场强度的大小分别为、，电势分别为、。一个带电粒子沿虚线轨迹从移动至。以下选项正确的是（　　）

A.

B.

C. 和带等量同种电荷

D. 此带电粒子带正电，它的电势能先变大后变小

【答案】A

【解析】

【详解】B．根据电场线的疏密程度表示场强的大小，由图可知

故B错误；

A．P、Q两点关于点电荷水平对称，P到之间场强较大，电势降低较快，可知

故A正确；

C．由电场线分布可知，带负电，带正电，但电场线分布不对称，故电荷量不相等，故C错误；

D．此带电粒子做曲线运动，受到的电场力指向轨迹凹侧（左侧），与相应场强方向相反，故粒子带负电，电场力先做负功再做正功，故它的电势能先变大后变小，故D错误。

故选A。

4. 如图所示，在边长为L的正方形区域abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场，有一个质量为m，带电量大小为q的离子，从ad边的中点O处以速度v垂直ad边界向右射入磁场区域，并从b点离开磁场．则

A. 离子在O、b两处的速度相同

B. 离子在磁场中运动的时间为

C. 若增大磁感应强度B，则离子在磁场中的运动时间增大

D. 若磁感应强度，则该离子将从bc边射出

【答案】D

【解析】

【详解】离子在磁场中做匀速圆周运动，在离子在O、b两处的速度大小相同，但是方向不同，选项A错误；离子在磁场中的运动的半径满足：，解得，则粒子在磁场中运动的弧长所对的圆心角的正弦值为，即θ=53°，运动的时间，选项B错误；若增大磁感应强度B，由 则离子在磁场中的运动半径减小，粒子将从ab边射出，此时粒子在磁场中运动对应的圆心角减小，则运动时间减小，选项C错误；若离子从bc边射出，则，即，选项D正确.

5. 如图所示，平行板电容器通过一滑动变阻器与直流电源连接，为一零刻度在表盘中央的电流计，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　）

A. 若在两板间插入电介质，电容器的电容变小

B. 若在两板间沿下极板插入导体板，电容器电容不变

C. 若只将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从到方向的电流

D. 开始时，一带电粒子可以在极板间静止，若只将滑动变阻器滑片P向下移动，粒子向上运动

【答案】C

【解析】

【详解】AB．根据

若在两板间插入电介质，可知增大，电容器的电容增大；若在两板间沿下极板插入导体板，则电容器极板间距离减小，电容器的电容增大，故AB错误；

C．闭合开关S后，电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，保持不变；若只将电容器下极板向下移动一小段距离，则电容器极板间距离增大，电容器的电容减小，根据

可知电容器所带电荷量减小，电容器放电，此过程电流计中有从到方向的电流，故C正确；

D．开始时，一带电粒子可以在极板间静止，若只将滑动变阻器滑片P向下移动，由于电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，则电容器电压减小，根据

可知极板间电场强度减小，带电粒子受到的电场力减小，粒子向下运动，故D错误。

故选C。

6. 一列简谐横波沿x轴传播，时的波形如图所示，质点A与质点B相距1m，A点速度沿y轴正方向；时，质点A第一次到达正向最大位移处，由此可知（ ）

A. 此波沿x轴正方向传播

B. 此波的传播速度为50m/s

C. 从时起，经过0.04s，质点A沿波传播方向迁移了1m

D. 在时，质点B处在平衡位置，速度沿y轴正方向

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．根据上下坡法测，A点速度沿y轴正方向，则A点处于下坡过程，所以此波沿x轴负方向传播，则A错误；

B．由图像可知此波的波长为

由题意可知周期为

则此波的波速为

所以B错误；

C．根据波的传播特点可知各质点只能在各自的平衡位置做上下振动，不会随波迁移，所以C错误；

D．在时，质点B振动了 ，恰好处于平衡位置，速度沿y轴正方向，所以D正确；

故选D。

7. 医用回旋加速器的核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核和氦核并通过线束引出加速器．下列说法中正确的是(   )

A. 加速两种粒子的高频电源的频率相同

B. 两种粒子获得的最大动能相同

C. 两种粒子在D形盒中运动的周期相同

D. 增大高频电源电压可增大粒子的最大动能

【答案】AC

【解析】

【分析】根据“医用回旋加速器”、“ 分别加速氘核和氦核并通过线束引出加速器”可知，本题考查回旋加速器的原理和带电粒子在磁场中运动周期和半径，根据回旋加速器的原理，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相同，结合带电粒子在磁场中运动周期和半径公式，即可判断两粒子的运动周期、加速周期和粒子的最大动能．

【详解】AC、回旋加速器加速粒子时，粒子在磁场中运动的周期和交流电的周期相同，否则无法加速．带电粒子在磁场中运动的周期T=，两粒子的比荷q/m相等，所以周期相等，加速两种粒子的高频电源的频率也相同．故A正确，C正确；

B、根据，得v=qBR/m，两粒子比荷q/m相等，所以最大速度相等．最大动能Ek=mv2，两粒子的质量不等，所以最大动能不等．故B错误；

D、最大动能Ek=mv2=,与加速电压无关，增大高频电源的电压不能增大粒子的最大动能，故D错误．

故选AC.

8. 为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则（　　）

A. 针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同

B. 随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大

C. 打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同

D. 稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，选项A正确；

B．当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，选项B错误；

C．打击结束后，树干做阻尼振动，阻尼振动的频率小于树干的固有频率，振动过程中频率不变，粗细不同的树干，固有频率不同，则打击结束后，粗细不同的树干频率可能不同，选项C错误；

D．树干在振动器的振动下做受迫振动，则稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，选项D正确。

故选AD。

9. 在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，D为理想二极管（具有单向导通作用），R1为定值电阻，C为电容器，电压表和电流表均为理想电表，S1、S2均断开，则下列说法正确的是

A. 仅闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，电压表、电流表示数均变大

B. 仅闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，电容器的带电量不变

C. 先闭合S1，将滑动变阻器的滑片向右移，再闭合S2电容器有放电现象

D. 同时闭合S1、S2，将滑动变阻器的滑片向右移，定值电阻R1两端的电压增大

【答案】BC

【解析】

【详解】仅闭合，回路中只有与串联，当滑动变阻器的滑片向右移时的有效阻值减小，故总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律得，总电流增大，路端电压减小，因电容器与二极管串联，电容器不能放电，故电容器的带电量不变，故A错误，B正确；先闭合，将滑动变阻器的滑片向右移，再闭合，电容器与形成闭合回路，电压减小，故电容器所带的电量减小，故电容器对外放电，故C正确；同时闭合，二极管与并联，而二极管的正向导电的电阻为零，故此时被短接，故D错误；故选BC.

二、填空题（每空2分）

10. （1）某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如甲图所示，则该金属丝的直径________。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如乙图所示，则该工件的长度________。

（2）欲测量G表的内阻和一个电源的电动势及其内阻。要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的。待测元件及提供的其他实验器材有：

A．待测电源：电动势约，内阻在间

B．待测G表：量程，内阻在间

C．电流表A：量程，内阻约

D．电压表V：量程，内阻约

E．定值电阻

F．滑动变阻器：最大阻值，额定电流

G．电阻箱：

H．开关S一个，导线若干

（1）小亮先利用伏安法测量G表内阻。

①图甲是小亮设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是________；（填元件序号字母）

②说明实验所要测量的物理量________；

③写出G表内阻的计算表达式________。

（2）测出后，小聪把G表和电阻箱串联、并将接入电路的阻值调到，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势及内阻。

①请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图________。

②若利用测量数据，作出的G表示数与通过滑动变阻器的电流的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动势________，内阻________。

【答案】    ①. 3.202##3.201##3.203    ②. 5.015    ③. E    ④. G表示数，V表示数；    ⑤.     ⑥. 见解析    ⑦. 1.5    ⑧. 0.6

【解析】

【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图甲可知金属丝的直径为

[2]20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知工件的长度为

（2）①[3]G表本身可以测量通过的电流，但由题意可知，G表内阻较小，无法直接用电压表进行测量，故应与定值电阻串联后再与电压表并联，则虚线框中的元件是E；

②[4]由图甲电路图可知，实验所要测量的物理量是G表示数，V表示数；

③[5]根据欧姆定律可得

可得G表内阻为

（2）①[6]将G表与电阻箱串联后，可以充当电压表使用，则其应并联在电源两端，滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验，电路图如图所示

②[7][8]由于远小于，则可认为等于流过电源总电流，根据闭合电路欧姆定律可得

可得

其中

，

可知图像的纵轴截距为

解得电动势为

图像的斜率绝对值为

解得内阻为

三、计算题

11. 一列简谐波在轴上传播，在和时，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求：

（1）这列波可能具有的波速．

（2）当波速为时，波的传播方向如何？以此波速传播时，处的质点从平衡位置运动至波谷所需的最短时间是多少？

【答案】（1）或

（2）沿轴负向传播

【解析】

【详解】（1）若波沿轴正向传播，则

若波沿轴负向传播，则

（2）当波速为时，有

，

所以波沿轴负向传播.

所致质点第一次达到波谷所需最短时间为：

.

12. 如图，在直角坐标系的第二象限内存在竖直向上的匀强电场；第三象限内有一圆心为Q、方向垂直于纸面向外的圆形匀强磁场区域，该区域与x轴相切于坐标为（-L，0）的P点。一电子从坐标为（O，L）的M点以初速度v0沿x轴负方向射入第二象限，然后通过坐标为（-L，O）的N点并沿NQ方向射入圆形磁场区域，随后垂直穿过y轴进入第四象限一矩形匀强磁场区域（图中未画出），最后穿出矩形磁场区域后速度方向恰好与射线00′垂直。已知射线OO′与x轴正方向的夹角为θ=30°，矩形磁场区域与圆形磁场区域的磁感应强度大小相等，方向相同，电子的质量为m，电量为e，不计电子重力。求：

（1）匀强电场的电场强度E的大小；

（2）圆形磁场区域磁感应强度B的大小；

（3）矩形磁场区域的最小面积S。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）第二象限电子类平抛，水平方向匀速

解得

竖直方向匀加速

解得

（2）轨迹如答图2所示，N点处，竖直分速度

合速度

与竖直方向夹角

由几何关系，圆形磁场区域半径

轨道圆半径

又由

解得

（3）由几何关系，矩形磁场区域长度为，宽度为

则最小面积

注：图中第四象限仅为参考轨迹，圆心可以不在上，粒子出射点可以不在上，即轨迹整体可以向左平移