湖南省株洲市醴陵一中2023年物理高二第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

湖南省株洲市醴陵一中2023年物理高二第一学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示是质谱仪工作原理的示意图．重力均可忽略的带电粒子a、b经电压U加速(在A点的初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则()A.a的质量一定大于b的质量 B.a的电荷量一定大于b的电荷量C.在磁场中a运动的时间一定小于b运动的时间 D.a的比荷一定大于b的比荷2、下列说法错误的是（）A.通常用的干电池的电动势约为1.5V，铅蓄电池的电动势约为2VB.教室里用的日光灯的规格一般是“220V，40W"C.电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，说明电流具有热效应D.在电流一定时，电阻越小，相同时间内发热越多3、如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，ab∥cd，ab⊥bc，2ab＝cd＝bc＝2l，电场方向与四边形所在平面平行。已知a点电势为24V，b点电势为28V，d点电势为12V。一个质子(不计重力)经过b点的速度大小为v0，方向与bc成45°，一段时间后经过c点，则下列说法不正确的是（）A.c点电势为20VB.质子从b运动到c所用的时间为C.场强的方向由a指向cD.质子从b运动到c电场力做功为8eV4、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则（）A.a一定带正电，b一定带负电B.a的速度将减小，b的速度将增加C.a的加速度将增加，b的加速度将减小D.两个粒子的电势能都减小5、从航母起飞的战斗机在空中匀速飞行，在模拟训练中，先后投放多枚炸弹轰炸正前方静止的“敌方”舰船，投放每枚炸弹的时间间隔相同，且轰炸机投放炸弹后速度不变，炸弹离开飞机后受到的空气阻力忽略不计，则A.空中飞行的炸弹在相等时间内速度变化都相同B.战斗机的速度越大，炸弹在空中飞行时间越短C.战斗机上的飞行员看到投放在空中的炸弹位于一条抛物线上D.“敌方”舰船上的士兵看到投放在空中的炸弹位于一条抛物线上6、水柱以速度v垂直射到墙面上，之后水速减为零，若水柱截面为S，水的密度为ρ，则水对墙壁的冲力为（）A.ρSv B.ρSvC.ρSv2 D.ρSv2二、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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法可行的是（）A.增大磁场的磁感应强度 B.减小狭缝间的距离C.增大D形金属盒的半径 D.增大两D形金属盒间的加速电压8、如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度地放置一质量为0.1kg、电荷量为q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，现对木板施加一方向水平向左、大小为0.6N的恒力为F，g取10m/s2，则（）A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动B.滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动C.最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动D.最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动9、均匀导线制成的正方形闭合线框abcd，线框的匝数为n、边长为L、总电阻为R、总质量为m，将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方某高度处，如图所示，释放线框，让线框由静止自由下落，线框平面保持与磁场垂直，cd边始终与水平的磁场边界平行，已知cd边刚进入磁场时，线框加速度大小恰好为，重力加速度为g，则线框cd边离磁场边界的高度h可能为()A. B.C. D.10、下列说法中正确的有（）A.简谐运动的回复力是按效果命名的力B.振动图像描述的是振动质点的轨迹C.当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D.两个简谐运动：x1＝4sin(100πt＋)cm和x2＝5sin(100πt＋)cm，它们的相位差恒定三、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）在研究匀变速度直线运动规律的实验中，小车拖着纸带运动，每秒50次的打点计时器打出的纸带如图所示，选出0、1、2、3、4共5个记数点，每相邻两个点间还有4个实验点未画出，则小车在打点计时器打出第3个计数点时的瞬时速度是______，小车的加速度是______，已测得，，，12．（12分）如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切．一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0．若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经时间打到极板上（1）求两极板间电压u；（2）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件四、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，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15．（12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L

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】ABD．设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S。根据动能定理，得解得：由解得：则得到：由图，Sa＜Sb，U、B相同，则故AB错误，D正确；C．根据粒子做匀速圆周运动，周期公式，可知，它们的周期相同，由于运动的时间是周期的一半，因此磁场中a运动的时间一定等于b运动的时间，故C错误；故选D。2、D【解析】A．通常用的干电池的电动势约为1.5V，铅蓄电池的电动势约为2V，故A正确；B．教室里用的日光灯的规格一般是“220V，40W"故B正确；C．电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，说明电流具有热效应，故C正确；D．根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流一定时，相同时间内电阻越小，发热越少，则D选项错。故选D。3、C【解析】A．作如图e点，ab间电势差为4V，可求得e点电势为20V，即eb间电势差为8V，所以dc间电势差也为8V，故c点电势为20V，A正确，不符合题意；C．连接bd，可得bd中点O处的电势为20V，所以Oc为等势面，根据几何知识可得bd⊥Oc，所以bd为一条电场线，b点电势高于d点，所以电场方向为从b到d，C错误，符合题意；B．质子与bc成45°方向抛出时，电场力沿bd方向，则质子从b→c做类平抛运动，沿初速度方向分位移为，此方向做匀速直线运动，则B正确，不符合题意；D．电势差则质子从b→c电场力做功为8eV，D正确，不符合题意。故选C。4、D【解析】A．由图可知，b粒子的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，a的轨迹向左弯曲，a粒子受到的电场力方向向左，由于电场线未知，无法确定两个粒子的电性，但是一定带异种电荷，故A错误；C．由图看出，向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大，故C错误；BD．由图判断电场力对两个粒子都做正功，电势能都减小，动能都增大，速度均增加，故B错误，D正确。故选D。5、A【解析】A．空中飞行的炸弹都做平抛运动，加速度都是g，根据△v=gt知在相等时间内速度变化都相同，故A正确B．炸弹在空中飞行时间由下落的高度决定，与初速度无关，故B错误；C．由于惯性，炸弹和飞机水平方向具有相同速度，因此炸弹落地前排列在同一条竖直线上，轰炸机上的飞行员看到投放在空中的炸弹位于一条竖直线上，故Ｃ错误；D．由于每一颗炸弹投放时刻不同，即抛出点不同，则“敌方”舰船上的士兵看到投放在空中的炸弹不在同一条抛物线上，故D错误6、D【解析】设t时间内有V体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：即：负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可以知道，水对钢板的冲击力大小也为，D正确，ABC错误。故选D。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、AC【解析】由洛伦兹力提供向心力，可知计算得出则动能可知，动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能，故选AC。8、BD【解析】先求出木块静摩擦力能提供的最大加速度，再根据牛顿第二定律判断当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起运动的加速度，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时摩擦力等于零，此后物块做匀速运动，木板做匀加速直线运动。【详解】由于动摩擦因数为0.5，滑块受到静摩擦力能提供滑块的最大加速度为所以当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起以的加速度一起运动，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，滑块受到的合外力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时解得此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板则在恒力作用下做匀加速运动，加速度大小故选BD。9、AD【解析】在磁场上方运动过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，故有，cd边刚进入磁场时受到的安培力为，根据法拉第电磁感应定律可得，根据欧姆定律可得，联立可得；若cd边刚进入磁场时的加速度大小方向向下，根据牛顿第二定律可得：，联立解得：；若cd边刚进入磁场时的加速度向上时，根据牛顿第二定律有：，联立解得；故AD正确，BC错误。10、ACD【解析】A．简谐运动的回复力方向始终指向平衡位置使振子回到平衡位置的力，是按效果命名的，A正确；B．振动图像描述的是振动质点在不同时刻的位移，不是其实际的运动轨迹，B错误；C．物体做受迫振动的频率等于驱动力频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅最大，故C正确；D．两简谐运动频率相同，相位差为：D正确。故选ACD。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、①.0.430②.2.190【解析】研究匀变速度直线运动规律【详解】小车在打点计时器打出C计数点时的瞬时速度是小车的加速度是12、（1）（2）【解析】（1）设粒子从左侧O1点射入的速度为v，极板长为L，磁场中根据受力平衡可得：qE=qvB根据匀强电场中电场强度与电势差之间的关系式：电场强度为：因为粒子在磁场中做匀速直线运动，所以有：L=vt0在电场中做类似平抛运动，根据牛顿第二定律，有水平方向：L-2R=竖直方向：联立解得：L=4R两极板间电压：（2）设粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，粒子恰好从上极板左边缘飞出时速度的偏转角为α，根据几何关系可知：β=π-α=45°因为：则