2024届湖北省枣阳市白水高级中学物理高二上期末综合测试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、下列有关传感器的判断正确的是（）A.传感器是将电学量（电压、电流等）转化成非电学量（压力、温度、位移等）的装置B.把霍尔元件放入磁场中，由于电磁感应现象，在元件的电极间产生感应电动势C.金属热电阻的电阻率随温度升高而减小D.干簧管是一种能够感知磁场的传感器2、一根粗细均匀的电阻丝的阻值为R，在材料和温度不变的情况下，下列情况中阻值仍为R的是A.长度和横截面的半径都增大为原来的2倍B.长度不变，横截面的面积增大为原来的2倍C.横截面的面积不变，长度减小为原来的D.长度和横截面的面积都减小为原来的3、两个半径、材质均相同的金属球A、B带等量同种电荷，它们之间的距离远大于小球本身直径。已知它们相隔一定距离时，两球之间的相互作用力的大小是F，现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的半径、材质均相同的金属小球C，先与小球A接触，再和小球B接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力大小变为()A.B.C.D.4、图甲所示为用来加速带电粒子的直线加速器，图乙是所用交变电压的图像，对它的下列说法中，正确的是（）A.带电粒子是在金属筒内被加速的B.如果仅增大带电粒子的质量，不改变交流电的周期，直线加速器也能正常工作C.粒子每通过一次缝隙都会增加相同的动能D.粒子速度越来越快，为使得它每次都能被加速电压加速，筒间的缝隙应设计成越来越大的，所以直线加速器也会做的很长5、将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是（）A.B.C.D.6、由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点 ()A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比B.无论检验电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C.电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强D.一个不带电小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零二、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、列自右向左传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1，0）的质点刚好开始振动，在t1=0.3s时刻，P质点在t=0时刻后首次位于波峰位置，Q点的坐标是（-3，0），则以下说法正确的是（）A.这列波的传播速度为0.lm/sB.在t=0时刻，质点P向上运动C.在t2=0.4s时刻，质点A具有最大的正向加速度D.在t3=0.5s时刻，质点Q首次位于波峰8、如图所示，矩形区域内有水平方向的匀强电场，一个带负电的粒子从A点以某一速度vA射入电场中，最后以另一速度vB从B点离开电场，不计粒子所受的重力，A、B两点的位置如图所示，则下列判断中正确的是（）A.电场强度的方向水平向左B.带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能C.粒子在电场中运动的全过程中，电势能最大处为A点D.粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处为B点9、如图，正点电荷放在O点，图中画出它产生的电场的六条对称分布的电场线以水平电场线上的O点为圆心画一个圆，与电场线分别相交于a、b、c、d、e，下列说法正确的是 ( )A.b、e两点的电场强度相同B.a点电势高于e点电势C.b、c两点间电势差等于e、d两点间电势差D.电子沿圆周由d运动到c，电场力做功为零10、如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用该加速器给质量为m、电荷量为q的质子加速，狭缝间交变电场的电压为U、周期为T，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，忽略质子通过盒缝的时间。下列说法正确的有（）A.交变电场的周期为TB.增加电压U可以增加质子离开出口的动能C.题知条件不变，该加速器可以直接用来加速氘核D.增加电压U可以缩短质子在回旋加速器中的运动时间三、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，在第二象限内存在一个半径为a的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标。在位置坐标为的P点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为m、带电量的粒子，其速度大小均为v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直xOy平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为的Q点，再从Q点进入第四象限，第四象限内有大小为、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求：（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；（2）第一象限有界磁场的最小面积；（3）这些粒子经过匀强电场后再次经过y轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。12（12分）潍坊高铁北站于2018年12月26日正式投入使用，启用前安装电磁设备时，为减少地磁场的影响，技术人员用霍尔元件做成的设备测地磁场B的大小和方向，该设备的示意图如图所示，设备的MN端边沿东西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上，通入沿NQ自南向北方向的恒定电流I后，电压表有读数；以MN为轴，缓慢向上抬高PQ端，电压表示数发生变化，当它与地面成85角时，电压表读数最大为U若该霍尔元件的载流子M为自由电子，电量为e，单位体积内的自由电子个数为n，MN和PQ两端的截面积均为s，MNPQd则该处的地磁场B_；方向_；该元件电势高的一侧是_（填“MP”或“NQ”）。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=5.0105N/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=4.810-25kg、电荷量为q=1.610-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0106m/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L14（16分）如图，两根间距为L0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E3V、内阻r1的电源，导轨平面与水平面间的夹角37金属杆ab垂直导轨放置，质量m0.2kg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R01时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g10m/s2，sin370.6，cos370.8（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）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】A传感器是将非电学量（压力、温度、位移等）转化成电学量（电压、电流等）的装置，故A错误；B把霍尔元件放入磁场中，载流子在洛伦兹力的作用下偏转，使霍尔元件的上、下两面出现电势差，故B错误；C金属热电阻的阻值率随温度的升高而增大，故C错误；D干簧管是磁控开关，故D正确。故选D。2、D【解析】A.由可知，当长度和横截面的半径都增大为原来的2倍时，横截面积增大为原来的4倍，故电阻变为原来的一半；故A错误； B.由可知，长度不变，横截面积增为2倍时，电阻变为原来的一半，故B错误； C.由可知，当长度减为原来的一半，横截面积不变时，电阻变化原来的倍，故C错误；D.由可知，当长度和横截面积都缩小一半时，电阻不变；故D正确故选D.3、D【解析】设原来两球带电量为q，两球之间的相互作用力大小为；小球C先与A接触后，A球带的电荷，C球带的电荷，然后C再与B接触后，B、C两球的带电量为：A、B两球之间的相互作用力大小为：；A综上分析两球之间的作用力变为原来的，A错误；B综上分析两球之间的作用力变为原来的，B错误；C综上分析两球之间的作用力变为原来的，C错误；D综上分析两球之间的作用力变为原来的，D正确；故选D。4、C【解析】A带电粒子是在金属筒之间的狭缝中进行加速的，故A错误；B粒子从静止开始经过次加速后经过第个长的金属筒用时所以如果仅增大带电粒子的质量，交流电的周期也需要变大，直线加速器才能正常工作，保证粒子每次从金属筒内出来能够持续加速，故B错误；CD粒子每次经过金属筒之间的缝隙，仅有电场力做功，根据动能定理可知粒子每通过一次缝隙都会增加相同的动能，与缝隙的长度无关，故C正确，D错误。故选C。5、D【解析】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下，火箭及燃料气体系统在点火喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v，并以v的方向为正方向，根据动量守恒定律有解得故D正确，ABC错误。故选D。6、B【解析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定；一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零；【详解】A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定，故A错误；B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变，故B正确；C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小，故C错误；D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误【点睛】对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身的性质决定，反映电场本身的强弱和方向二、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、ACD【解析】由在t1=0.3s时，P质点在t=0时刻后首次位于波峰位置，即可求出周期，根据图象读出波长，从而求出波速，根据t=0时波形如图所示，结合由波传播方向来确定质点的振动方向根据时间与周期的关系，分析质点A的运动状态当图中波峰传到Q点时，Q点第一次到达波谷，进而求出时间【详解】波向左传播，P质点在t=0时刻向下运动