湖北省天门仙桃潜江2023年物理高二上期末预测试题含解析

湖北省天门仙桃潜江2023年物理高二上期末预测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中正确的是A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大2、如图所示，间距为L的竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，质量为m、电阻为r的金属杆ab，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场的磁感应强度为B，不计导轨电阻及一切摩擦，且ab与导轨接触良好．若金属棒ab在竖直向上的外力F作用下以速度V匀速上升，则以下说法正确的是（）A.a、b两点间的电压为BLVB.b端电势高于a端电势C.作用在金属棒ab上的各个力的合力做功等于零D.拉力F所做的功等于电路中产生的热量3、如图所示，位于纸面内的细直导线，长L＝5m，通有I＝3A的恒定电流．平行于纸面水平向右的匀强磁场，磁感应强度B＝2T．当导线与B成60°夹角时，发现其受到的磁场力为零，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度B1的可能值为()A.TB.C.TD.T4、法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是A.线圈A和电池接通瞬间，小磁针会偏转B.线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转C.只要A线圈中电流足够强，小磁针就会发生偏转D.A线圈接通后，线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转5、质量分别为和的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示，则可知碰撞属于（）A.非弹性碰撞B.弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足，无法判断6、在如图甲所示的电路中，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B竖直向下，螺线管匝数匝，横截面积螺线管导线电阻，，，在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．则下列说法中正确的是A.闭合S，电路中的电流稳定后电容器下极板带负电B.螺线管中产生的感应电动势为1VC.闭合S，电路中的电流稳定后，电阻的电功率为D.闭合S，电路中的电流稳定后，再断开S，流经的电荷量为二、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，竖直放置的绝缘杆足够长，一质量为m、电荷量为+q的小球穿在杆上，可沿杆滑动，且二者间的动摩擦因数为μ，空间有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向水平向左，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，小球从静止释放后能沿杆下滑，且从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，已知重力加速度为g，则根据上述所给条件A.可求出小球的最大加速度B.能求出小球的最大速度C.能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热D.能求出从开始释放至最大速度过程中的摩擦生热8、物体做竖直上抛运动后又落回到原出发点的过程中，下列说法正确的是()A.上升过程中，加速度方向向上，速度方向向上B.下落过程中，加速度方向向下，速度方向向下C.在最高点，加速度大小为零，速度大小为零D.到最高点后，加速度方向不变，速度方向改变9、如图所示电路中，电源内阻忽略不计．闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中A.U先变大后变小 B.I先变小后变大C.U与I比值先变大后变小 D.U变化量与I变化量比值等于R310、将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功三、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）用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，现有的器材规格如下：A．待测电阻Rx(大约100Ω)B．直流毫安表A1(量程0～10mA，内阻约100Ω)C．直流毫安表A2(量程0～40mA，内阻约40Ω)D．直流电压表V1(量程0～3V，内阻约5kΩ)E．直流电压表V2(量程0～15V，内阻约15kΩ)F．直流电源(输出电压4V，内阻不计)G．滑动变阻器R(阻值范围0～50Ω，允许最大电流1A)H．开关一个、导线若干(1)根据器材的规格和实验要求，为使实验结果更加准确，直流毫安表应选________，直流电压表应选________(2)在方框内画出实验电路图_________，要求电压和电流的变化范围尽可能大一些(3)用铅笔按电路图将实物图连线__________12．（12分）（1）如图1所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时，表针指示如图所示，为了使测量结果更精确些，则下列操作正确的是____A．将选择开关旋转到欧姆挡“”B．将选择开关旋转到欧姆挡“”C．换挡后直接接入待测电阻测量D．换挡后先将两表笔短接调零，再接入待测电阻进行测量（2）若选用2.5V电压挡测电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为________V。（3）若该欧姆表表头如图2所示，已知电流计的量程为，电池电动势为E＝1.5V，则该欧姆表的表盘上刻度线对应的电阻值是______KΩ。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=5.0×105N/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L14．（16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15．（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、C【解析】对粒子加速过程有：，粒子经过圆形通道后从S射出后，速度不变，与v相同，可见比荷不同，速度就不同，A错误；粒子的动能取决于电量，电量不同动能不同，B错误；打到胶片上的位置取决于半径，可见打到胶片相同位置的粒子只与比荷有关，由前面分析之，比荷相同，速度相同，C正确；由r的表达式知，打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，D错误考点：带电粒子在复合场中的运动和质谱仪的有关知识2、C【解析】A．ab棒切割磁感线产生的电动势为，ab棒相当于电源，由于电源有内阻，所以ab棒两端电压小于，故A错误；B．由于ab棒匀速上升，由右手定则可知，a端电势更高，故B错误；C．由于ab棒匀速上升，由动能定理可知，作用在金属棒ab上的各个力的合力做功等于零，故C正确；D．根据功能关系可知，拉力F做的功等于重力势能的增加量和电路中产生的热量之和，故D错误。故选C。3、C【解析】当磁场方向与电流方向在平行时，电流不受磁场力作用；根据磁场的叠加原理，由平行四边形定则分析B1的最小值，即可选择【详解】通电导线所受磁场力为零，则电流方向与磁场方向平行，说明该区域同时存在的另一匀强磁场B2，并且B2与B1的合磁场的磁感应强度方向沿导线方向，由平行四边形定则可知，当B2与合磁场(通电导线)垂直时，磁场最小，B2最小=B1sin60∘=T，则B2⩾B1sin60∘=T，所以B2的可能值为T，故C正确，ABD错误；故选C.4、A【解析】A．开关S接通瞬间，线圈A的磁场从无到有，磁场也穿过B线圈，则穿过B线圈的磁通量增加，会产生感应电流，电流会产生磁场，会使小磁针偏转。故A正确；

B．同理，开关S断开瞬间，穿过B线圈的磁通量减少，会产生感应电流，电流产生磁场，会使小磁针偏转。故B错误；

C．A线圈中电流足够强，但若电流稳定，产生的磁场稳定，穿过B线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，小磁针不会偏转，故C错误；

D．开关S接通达到稳定后，穿过B线圈的磁通量不变，B线圈内没有感应电流，小磁针不偏转，与B的线圈的匝数无关。故D错误。故选A。5、B【解析】碰撞前b球静止，碰撞前a球的速度为碰撞前a球的动能为碰撞后两球的速度分别为碰撞后两球的总动能为碰后动能等于碰前动能，无动能损失，是弹性碰撞，B正确，ACD错误。故选B。6、D【解析】根据“磁感应强度B随时间均匀增大”可知，本题考查感生电动势的问题，根据电磁感应与电路的综合，知道产生感应电动势的那部分相当于电源，运用闭合电路欧姆定律进行求解.【详解】A、根据楞次定律可知，螺线管的感应电流盘旋而下，则螺线管下端是电源的正极，那么电容器下极带正电，故A错误；B、根据法拉第电磁感应定律：；解得：，故B错误；C、根据闭合电路欧姆定律，有：，根据解得：；故C错误；D、S断开后，流经的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q，电容器两端的电压为：，流经的电量为：，故D正确；故选D.【点睛】根据法拉第电磁感应定律求出螺线管中产生感应电动势；根据楞次定律，来判定感应电流方向，从而确定电容器的正负极；电容器与并联，两端电压等于两端的电压，根据求出电容器的电量；根据求出电阻的电功率.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、ABD【解析】A．小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向右的洛伦兹力、向左的电场力，开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向右，大小为N随着v增大而减小，滑动摩擦力f=μN也减小，小球所受的合力所以f减小，F合增大，加速度a增大；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大，小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向左，大小为v增大，N增大，f增大，F合减小，a减小。mg=f时，a=0，故加速度先增大后减小，直到为零；所以小球的最大加速度为g，故A正确；B．小球的加速度为零，做匀速运动时速度最大，受力如图，则有而此时即解得，物体的最大速度故B正确；C．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度未知，所以不能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热，故C错误；D．从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，根据能量守恒定律得则知摩擦生热Q可以求出，故D正确。故选ABD。8、BD【解析】AB.做竖直上抛运动的物体，只受到重力作用，故无论是上升还是下降，加速度都为g，方向竖直向下，上升过程速度向上，下降过程速度向下，故A错误，B正确；CD.当物体到达最高点时，速度为0，加速度仍然为g，故C错误，D正确；故选BD。9、BC【解析】由图可知电压表测量的是电源的电压，由于电源内阻忽略不计，则电压表的示数总是不变，故A错误；在滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的电阻先增大后减小，由于电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，U与I的比值就是接入电路的的电阻与的电阻的和，所以U与I比值先变大后变小，故C正确；由于电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量比值等于0，故D错误；【点睛】当滑动变阻器的两部分并联在电路中时，在最中间时，电阻最大，滑片从一端移动到另一端的过程中，电阻先增大后减小，10、ABD【解析】A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;

C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;

D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.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、①.A2②.V1③.④.【解析】（1）0-15V范围的电压表测量4V电压时，误差较大，所以选用电压表V1，但是选用电压表V1后待测电压最大为3V，所以电路中的最大电流为（2）电压和电流的变化范围尽可能大一些，所以采用滑动变阻器的分压接法，因为被测电阻较小，所以采用电流表的外接法，如图所示（3）实物图如图所示12、①.AD②.2.20③.2【解析】（1）[1]．AB由表盘看出，若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，指针偏转较大过大，则说明倍率档选择过大，应改用“×100”的欧姆挡测量；选项A正确，B错误；CD．换挡后先将两表笔短接调零，再接入待测电阻进行测量，选项C错误，D正确；