2023届荆门市重点中学物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷注意事项考生要认真填写考场号和座位序号.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。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、如图所示，匀强电场的方向平行于xOv坐标系平面，其中坐标原点。处的电勢为2V,a点的坐标为(0,4),电势为8V,b点的坐标为(3,0),电势为8V,则电场强度的大小为、y/cma。 bx/cm250V/m B.200V/mC.150V/m D.120V/m2、如图所示，圆形磁场区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，PQ为圆形磁场的直径，O为圆心磁场的圆心，OA为圆形磁场的水平半径，圆心磁场的半径为R，处于磁场边界P点的粒子源不断沿各个方向将速率即的同种带电粒子垂直磁场方向射入磁场.当磁感应强度为B=B°时，PQ左侧圆弧恰全部有带电粒子射出，下列说法正确的是。QAP粒子一定带负电粒子出磁场时速度方向一定垂直PQRB。粒子的比荷为寸D.若B=2B0,PA圆弧上均有粒子射出3、医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度.电磁血流计由一对电极，和方以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的,使用时，两电极〃、方均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方

向两两垂直，如上图所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极“、方之间会有微小电势差•在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测中，两触点间的距髙为3.0mn】，血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160卩V,点间的距髙为3.0mn】，血管壁的厚度可忽略,度的近似值和电极。、b的正负为（）A.1.3ni/s,a度的近似值和电极。、b的正负为（）A.1.3ni/s,a正、b负测电势是C.1.3ni/s,"负、力正B.2.7in/s,“正、力负D.2.7iii/s,□负、力正4、用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的强弱。如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：。是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对。对称的两点，B、C和4、。也相对。对称，则下列认识不正确的是（）8、C两点场强大小和方向都相同A、〃两点场强大小相等，方向相反E.F两点场强大小和方向都相同从占到F过程中场强先增大后减小5、英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础.下列相关说法正确的是（）电荷和电荷.通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的磁极和磁极.磁极和通电导体之间的相互作用是通过礎场发生的电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交通过实验可发现电场线和磁感线的存在6、穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中懸应电动势最小的是A.0~2s B.2s~3sC.3s~4s D.4s~6s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、如图是质谱仪的工作原理示意图-现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B。，离子束保持原运动方向未发生偏转.接着进入另一匀强磁场位.发现这些离子分成几束,忽略重力的影响，由此可得结论（ ）速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内E这些髙子通过狭缝P的速率都等于方这些离子的电量一定不相同这些离子比荷一定不相同8、如图所示，在磁感应强度大小为矶方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为叽阻值为R的闭合矩形金属线框•cd,用绝缘轻质细杆悬挂在。点，并可绕。点左右援动.金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面.则下列说法中正确的是（）穿过线框中磁通量先变小后变大穿过线框中磁通量先变大后变小线框中感应电流的方向先是d—bTfiTd,后是銭框中感应电流的方向是iTb—d9、如图所示，图中五点均在匀强电场中，它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心，已知电场线与圆所在平面平行，下列有关圆心O和等分点“的电勢、电场强度的相关描述正确的是（）A•〃点的电势为6VB.a点的电势为一2VC・。点的场强方向指向"点O点的场强方向指向电势为2V的点10、如图所示，一正点电荷周围有A、B、C三点，其中B、C两点在同一个等势面上.下列说法中正确的是（）B、C两点的电势与电场强度均相同试探电荷从B点运动到C点，电场力做的功为零A点的电势高于B点的电势带负电的试探电荷在A点的电势能大于在B点的电势能三、实验题：本題共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）有一面积为的金属环，电阻为O.ld在环中lOOcnF的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1s到0.2s的时间内环中感应电流为，流过的电荷量为（1»>（1»>12.（12分）（1）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每10'mL溶液中有纯油酸5mL.用注射器测得lmL±述溶液有液滴100滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为Icni.则：油膜的面积约为 cm*保留两位有效数字）。每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 cm5根据上述数据，估算出油酸分子的直径d= m（保留一位有效数字）0<2）实验中水槽所撒排子粉太厚会导致测量结果 （选填“偏大”或“偏小”）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，导体杆沥的质量为m,电阻为A,放置在与水平面夹角为。的倾斜金属导轨上，导轨间距为d,电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B,电池内阻不计，问：若导轨光滑，电源电动势E多大能使导体杆静止在导轨上？14.（16分）长L=60cm质量为m=6.OxlO2kg,粗细均匀的金属棒，两端用完全相同的弹簧挂起，放在磁感强度为B=O.4T,方向垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，若不计弹簧重力，问：<1)要使弹簧不伸长，金属棒中电流的大小和方向如何？(2)如在金属中通入自左向右、大小为1=0.2A的电流，金属棒下降x.=lcm,若通入金属棒中的电流仍为0.2A,但方向相反，这时金属棒下降了多少？(g=10ni/s2)15.(12分)如图所示是一个示波管工作原理图，电子经电压U,=4.5x10、加速后以速度％沿两极板的中线进入电压/=180V,间距为d=1.0cm,板长/=5cm的平行金属板组成的偏转电场，离开电场后打在距离偏转电场$=10cm的屏幕上的『点，G=1.6xlOI9C,m=O.9xlO*kg)求:电子进入偏转电场时的速度％=，射出偏转电场时速度的偏角taii(9=?打在屏幕上侧移位移OP=?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、A【解析】由题意可得a、b两点的电势相等，所以匀强电场的方向垂直于ab,过。点做ab的垂线相交ab于c点，由几何关系得,4tanAb=—几何关系得,4tanAb=—,得Zb=53°|oc=ob>sinZb=0.03xsin53°=2.4x10TnC。间的电势差为：U=8V-2V=6V；则电场强度为：E=C=250V/m,故A正确OC考点：电势及电势差2、B【解析】粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故由粒子射出磁场边界恰好占整个边界的一半可得：粒子运动轨迹的轨道半径为R；A项：由左手定则知粒子带正电，故A错误；B项：由粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R,根据几何关系可得：粒子髙开磁场时的径向平行于PQ,故粒子离开磁场时速度方向垂直PQ连线，故B正确；V- qv.C项：根据洛伦兹力做向心力可得：= 故粒子的比荷篇=京-，故C错误:MPPM=R,D项：若B=2B0,粒子运动轨迹的轨道半径为?，改变初速度方向，粒子从PA圆弧射出，最远从如图的M点射出,MPPM=R,故D错误;故选B【解析】血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏.则"带正电，力带负电.最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有q*=qi’Ba所以U160x10-v=——= rni/s=1.3iii/sBd0.040x3x10-3故A正确4、 B【解析】A.根据对称性看出，8、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同，这两点场强的方向均由BtC,方向相同，故A正确，不符合题意；根据对称性看出，如〃两处电场线疏密程度相同，则人、〃两点场强大小相同，由图看出，A,D两点场强方向相同，故B错误，符合题意；由图看出，E、F两点中，电场线疏密程度相同，说明两点电场强度大小相等，电场线切线方向相同说明电场强度方向相同，故两点电场强度相同，故C正确，不符合题意；由图看出，电场线先变密，再变疏，所以场强先增大后减小，故D正确，不符合题意.故选B。5、 B【解析】A.电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过破场发生的，选项A错误；磁极和磁极.磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项B正确；电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线也不可能相交，选项C错误；磁感线和电场线都是人们假想的曲线，实际上电场线和磁感线都是不存在的，选项D错误.故选B。6、 A【解析】根据E= 得，感应电动势与磁通量的变化率成正比。西图线的斜率表示磁通量的变化率，Os〜&内磁通量的变化率最小，则产生的感应电动势最小，故A正确。故选A。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。分.7、 BD【解析】A.由高子在母中的偏转知粒子带正电，则受电场力向右，则离子在选择器中受水平向左的洛伦兹力，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故A错误：B.由qE=qvBl

得Ev=—此时髙子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故B正确:C.由qvB.=m—.R得犬=重离子是半径不同，一定是比荷不同，而电量可能相等，故C错误;D.由&=mv得,D.由&=mv得,q_*inRB2知荷质比越大，A越小，越尊近狭缝,故D正确,故选BD。8、 AD【解析】AB.由静止释放到最低点过程中，磁通量减小，且磁场方向向上，由最低点向右运动的过程中，穿过线框的磁通量增大，故A正确，B错误；CD.由静止释放到最低点过程中，磁通量减小，且磁场方向向上，由楞次定律，感应电流产生磁场也向上，再由右手螺旋定则可知，感应电流的方向：同理，当继续向左摆动过程中，向上的磁通景增大，根据楞次定律可知，电流方向是 故C错误，D正确.AD【解析】AB.在匀强电场中，任意两平行直线上相等距离的电势差相等，所以，0点电势比10V低4V,即为6V,故A正确，B错误；CD.“点的电势为6V,根据电场线应与等势面垂直，且沿电场线电势依次降低，。点的场强方向应指向图中电势为2V的点，故C错误，D正确。故选AD010、BD【解析】正点电荷的电场线的分布，电场强度是矢量，电势是标量；沿电场线的方向电勢降低；根据w=qU,判断电场力做功*根据E=qcp,判断电势能的大小【详解】AB点与C点位于同一个等势面上，所以B、C两点的电势相等，电场强度沿电场线方向，所以电场强度方向不同，故A错误；B、 根据w=qU,B、C两点的电势相等，试探电荷从B点运动到C点，电场力做的功为零.故B正确；C、 沿电场线的方向电势降低，所以A点的电势低于B点的电势.故C错误；D、 沿电场线的方向电势降低，负电荷在电势高的位置电势能反而小，故试探电荷在A点的电势能大于在B点的电势能,故D正确故选BD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.Ik1A,0.0IC【解析】由b图得：-|^=^|t/s=1T/s由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势:£=.厶-芸产1x1 4V=（＞01V；s宀出也.E0.01A=0.1A,感应电流：I—R_°］A=0.1A,通过圆环横截面的电荷量：q=II=0lx（0.2-0.1）C=0.01C；故答案为OJA，0.01C12、 ①.83 ②.5xl0f®.6xlO-10 ④•偏大【解析】（1）卩］这种粗测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜,这时油膜的厚度可视为油酸分子的直径，由图示油膜可知，油膜所占坐标纸的格数是83个（80〜85均正确），油膜的面积为5=icnixIcmx83=83cmz⑵⑵一滴溶液中含纯油的体积J斎岳心5x105=5x105⑶［3］油分子直径d=—^6xlOlomS（4）pi］实验过程中，若油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由"='可知，实验测量的油酸分子的直径偏大.

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.mgRtan0°、Bd【解析】导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，安培力大小为F=BIL,根据平衡条件和闭合电路欧姆定律结合求解电源的电动势对导体棒受力分析如图所示：由闭合电路欧姆定律得：E=I