广西壮族自治区桂林市第十八中2023年物理高二上期末监测试题含解析

广西壮族自治区桂林市第十八中2023年物理高二上期末监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径，则可知(重力不计)()A.两粒子都带正电，质量比B.两粒子都带负电，质量比C.两粒子都带正电，质量比D.两粒子都带负电，质量比2、如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是（）A.电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B.电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮C.电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗D.电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗3、速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中，则下列说法正确的是（）A.甲束粒子带正电，乙束粒子带负电B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3：24、如图所示，在高速公路的紧急停车带上，一辆刹车失灵的大货车动力关闭后以一定的速度冲上斜坡．在货车开始上冲到停止的过程中，下列说法正确的是A.合外力对货车做负功 B.合外力对货车做正功C.重力对货车做正功 D.摩擦力对货车做正功5、真空中两个点电荷相距r时,静电力为F,如果保持它们的电量不变,而将距离增大为2r时,则静电力将变为A. B.FC. D.2F6、世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连．当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则A.穿过铜盘的磁通量不变，电刷B的电势高于电刷A的电势B.若仅将电刷B向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，灵敏电流计的示数将变小C.若仅将滑动变阻器滑动头向左滑动，灵敏电流计的示数将变小D.金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越小二、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，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子（不计重力）以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U、B、比荷（）、v0的变化情况为（）Ad随v0增大而增大，d与U无关B.d随v0增大而增大，d随U增大而增大C.d随U增大而减小，d与v0无关D.d随B增大而减小，d随比荷增大而减小8、如图所示，一个带少量正电的小球沿着光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，其速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌面边缘后最后落到水平地板上．设其在空中飞行时间为t1，水平射程为s1，着地时速率为v1；撤去磁场，其余条件不变．小球飞行时间为t2，水平射程为s2着地时速率为v2，若不计空气阻力，则以下答案中正确的是（）A.s1>s2 B.t1>t2C.v1>v2 D.v1=v29、一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同电流并且均正常工作时，在相同时间内（）A.电炉放出的热量等于电动机放出的热量B.电炉放出的热量大于电动机放出的热量C.电炉两端电压等于电动机两端电压D.电炉两端电压小于电动机两端电压10、空间存在一静电场，场强方向与轴平行，电场中的电势随的变化规律如图所示，下列说法正确的是A.处电场强度可能为零B.处电场方向一定沿轴正方向C.沿轴正方向，电场强度逐渐减小D.电荷量为的负电荷沿轴从0点移动到处，电势能增大三、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）如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子(1)最少要给基态的氢原子提供__________的能量,才能使它辐射上述能量的光子?(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图12．（12分）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为20Ω）除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0～3V，内阻约3KΩ）B．电压表（量程0～15V，内阻约10kΩ）C．电流表（量程0～200mA，内阻约5Ω）D．电流表（量程0～3A，内阻约0.05Ω）E．电源（电动势3V，额定电流0.5A，内阻不计）F．电源（电动15V，额定电流2.5A，内阻不计）G．滑动变阻器R0（阻值范围0～5Ω，额定电流2A）①为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________。（均填器材的字母代号）②画出测量Rx阻值的实验电路图。（）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）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14．（16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L15．（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】两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到洛伦兹力均向下，由左手定则可知，四指所指的方向与粒子的运动方向相反，所以这两个粒子均带负电，根据洛伦兹力提供向心力，得：，得，又动能，联立得：，可见m与半径r的平方成正比，故，选B.【点睛】带电粒子在匀强磁场中以垂直于磁场方向运动，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．根据偏转方向，利用左手定则来判断粒子所带的电性，根据半径表示粒子的质量，即可求得质量之比2、B【解析】ABCD．由电路图可知，与L1并联，再与L2串联，电压表并联在L1两端。当滑动变阻器滑片P从a端向b端滑动时，阻值变小，分得的电压变小，电压表示数变小，L1两端的电压变小，流过L1的电流变小，灯L1变暗，L2两端电压变大，流过L2的电流变大，灯L2变亮。故选B。3、B【解析】粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用，电场力不变，速度方向不变，可知洛伦兹力与电场力应平衡，由左手定则判断出洛伦兹力方向，粒子进入匀强磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小甲粒子在磁场中向上偏转，乙粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力，，得：，则甲的比荷大于乙的比荷，B正确；能通过狭缝的带电粒子，根据平衡条件可得，得速率，故C错误；若甲、乙两束粒子的电荷量相等，由前面分析，则甲、乙两束粒子的质量比为2：3，故D错误；【点睛】此题考查了速度选择器的问题：在速度选择器中，粒子的受力特点是：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，可得，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器4、A【解析】在货车开始上冲到停止的过程中，受到的合力与运动的位移方向相反，故合力做负功，故A正确，B错误；在货车开始上冲到停止的过程中，重力的方向与位移的方向夹角大于90°，做负功，故C错误；摩擦力的方向与位移的方向相反，做负功，故D错误；故选A5、C【解析】设两点电荷分别带电为q1、q2，由点电荷库仑力的公式得：电量不变，将它们之间的距离增大为2r，库仑力将变为：A.．故A项错误；B.F．故B项错误；C.．故C项正确；D.2F．故D项错误6、C【解析】根据右手定则判断AB间感应电流方向，即可知道电势高低．仅减小电刷A、B之间的距离，感应电动势将减小，灵敏电流计的示数变小．提高转速，灵敏电流计的示数变大．根据欧姆定律分析将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数如何变化【详解】根据安培定则可知，电磁铁产生的磁场方向向右，由右手定则判断可知，金属盘产生的感应电流方向从B到A，则电刷A的电势高于电刷B的电势，故A错误．若仅将电刷B向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，切割磁感线的有效长度增大，产生的感应电动势增大，感应电流增大，则灵敏电流计的示数变大，故B错误．若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路电流减小，磁场减弱，灵敏电流计的示数将减小，故C正确．金属盘转动的转速越大，感应电动势增大，感应电流增大，电功率增大，安培力增大，维持金属盘做匀速转动所需外力做功的功率越大，故D错误；故选C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】带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有得根据得带电粒子在磁场中的运动的半径则有所以d与m、v0成正比，与B、q成反比，与U无关，故AD正确、BC错误。故选AD。8、ABD【解析】球在有磁场时做一般曲线运动，无磁场时做平抛运动，运用分解的思想，两种情况下，把小球的运动速度和受力向水平方向与竖直方向分解，然后利用牛顿第二定律和运动学公式来分析判断运动时间和水平射程；最后利用洛伦兹力不做功判断落地的速率【详解】有磁场时，小球下落过程中要受重力和洛仑兹力共同作用，重力方向竖直向下，大小方向都不变；洛仑兹力的大小和方向都随速度的变化而变化，但在能落到地面的前提下洛仑兹力的方向跟速度方向垂直，总是指向右上方某个方向，其水平分力fx水平向右，竖直分力fy竖直向上如图所示，竖直方向的加速度仍向下，但小于重力加速度g，从而使运动时间比撤去磁场后要长，即t1＞t2，所以B选项正确．小球水平方向也将加速运动，从而使水平距离比撤去磁场后要大，即s1＞s2，所以A正确．在有磁场，重力和洛仑兹力共同作用时，其洛仑兹力的方向每时每刻都跟速度方向垂直，不对粒子做功，不改变粒子的动能，有磁场和无磁场都只有重力作功，动能的增加是相同的．有磁场和无磁场，小球落地时速度方向并不相同，但速度的大小是相等的，故C错误，D正确．故选ABD【点睛】本题关键运用分解的思想，把小球的运动和受力分别向水平和竖直分解，然后根据选项分别选择规律分析讨论9、AD【解析】AB．电炉电路和电动机电路焦耳定律都适用。根据焦耳定律Q=I2rt，知电炉和电动机的电阻相同，电流相同，则在相同的时间内电炉和电动机产生的电热相等。故A正确，B错误。CD．设电流为I，电阻为r，则电炉两端电压U炉=Ir电动机由U机＞Ir所以U机＞U炉即电动机两端电压大于电炉两端电压，故D正确，C错误。故选AD。10、BD【解析】A．φ-x图象的斜率等于电场强度，则知x=4m处的电场强度不为零，故A错误；B．从0到x=6m处电势不断降低，沿电场线电势降低，所以x=4m点的电场方向一定沿x轴正方向，故B正确；C．由斜率看出，从0到6m，图象的斜率先减小后增大，则电场强度沿x轴先减小后增大，故C错误；D．某负电荷沿x轴正方向移动，沿x轴正方向电势降低，负电荷在电势高的地方电势能小，所以电势能增大，增大了8eV，故D正确第II卷（非选择题三、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、75Ev【解析】如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子【详解】（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射光子的频率应满足：hν=En-E2=2.55eVEn=hν+E2=-0.85eV解得：n=4基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应提供的能量为：△E=E4-E1=12.75eV（2）获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图如图【点睛】该题考查对玻尔理论的理解，解决本题的关键知道能级间跃迁吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即Em-En=hv12、①.A②.C③.E④.见解析【解析】若选择量程0～15V，内阻约10kΩ的电压表，选3V电源电动势会导致电压表读数不准确，只能选15V的电源电动势，最大电流I约为只能选择量程0～3A的电流表，这样会导致读数不准确，故只能选择量程0～200mA的电流表，量程为0～3