贵州省黔西南市2022-2023学年物理高二第一学期期末检测试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 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、如图所示，大小为E、方向水平向右的匀强电场中有一与电场平行的圆，圆心为O，半径为R，AB为圆的一直径，AB与电场线夹角为，则O、A两点间的电势差等于( ) A. B. C. D. 2、如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。则（　　） A.Ea＜Eb，φb＝φc B.Ea＞Eb，φa＞φb C.Ea＞Eb，φa＜φb D.Ea＝Ec，φb＝φc 3、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是 A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕 B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚 D.a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氚、氘、氕 4、以下说法正确的是（ ） A.密立根用摩擦起电的实验发现了电子； B.密立根用摩擦起电的实验测定了元电荷的电荷量； C.密立根用油滴实验发现了电子； D.密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量 5、在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献．他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法，下列叙述正确的是　　 A.法拉第首先发现了电流磁效应，并引入“场”的概念用来研究电和磁现象 B.点电荷是一个理想模型，只有电荷量很小的带电体才可看成点电荷 C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律 D.物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的 6、空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则( ) A.A点和B点电势相同 B.C点和D点的电场强度相同 C.正电荷从A点移至B点，静电力做正功 D.负电荷从C点沿直线CD移至D点，电势能先增大后减小 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、对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是 A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B.当物体温度降到时，物体分子的热运动就会停止 C.当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小 D.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 8、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间场强为E，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．从两板左侧中点c处射入一束粒子(不计重力), 这些粒子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成两束，且运动半径不同，则下列判断正确的是(　　) A.这束粒子中一定有两种不同速度的粒子 B.这束粒子中一定有正负两种粒子 C.这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子 D.a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向a 9、如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且PO=ON．现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点的运动的过程中，关于小球C的说法可能正确的是(　　) A.速度先增大，再减小 B.电势能先增大，再减小 C.加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大 D.加速度先减小，再增大 10、如图所示，L是一带铁芯的理想电感线圈，其直流电阻为零，电路中A和B是二个相同的灯泡，A灯泡串接一个理想二极管D，则（） A.开关S闭合瞬间，A灯不亮 B.开关S闭合瞬间，B灯泡立即亮 C.开关S断开瞬间，A灯泡闪亮一下后熄灭 D.开关S断开瞬间，a点电势低于b点电势 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）自然界中只存在两种电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ______，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带______。 12．（12分）根据单摆周期公式测量当地的重力加速度．将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，做成单摆 （1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图所示，读数为______mm （2）有同学测得的g值偏小，可能原因是______ A．测摆线时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点 C．以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算 D．开始计时时，小球开始摆动后稍迟才按下停表计时 E．摆球通过平衡位置并开始计时时，将摆球通过平衡位置的次数计为1 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，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝0.1 m的正方形线圈共N＝100匝，线圈总电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OOʹ匀速转动，转速为r/s，外电路中的电阻R＝4 Ω，图示位置线圈平面与磁感线平行，求： (1)线圈转动一周产生的总热量Q； (2)从图示位罝开始线圈转过周的时间内通过R的电荷量q 14．（16分）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿－x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿＋y方向飞出。 （1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷； （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′的大小；此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？ 15．（12分）如图所示，用长为l轻绳悬挂，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放，下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处；第一次两球碰撞的时间为t。求： （1）第一次碰撞后绝缘球的速度大小 （2）第一次碰撞两球之间的弹力大小 （3）第二次碰撞后绝缘球的速度大小 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、C 【解析】匀强电场中OA线段沿电场线方向的距离，根据匀强电场中的场强与电势差的关系可得；故选C. 【点睛】掌握电场强度的三个公式适用范围和符号的意义：定义式，点电荷场源的决定式，匀强电场中的计算式. 2、B 【解析】由图示可知，a处的电场线密，b、c处的电场线稀疏，因此a点的电场强度大，b点的场强小，即 沿着电场线的方向，电势逐渐降低，则a点的电势高于c点的电势，即 b、c两点在同一等势面上，电势相等，即 则 故选B。 3、D 【解析】根据求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序 【详解】A项：根据得：比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A错误； B项：根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误； C项：时间为，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误； D项：进入偏转磁场有，解得：氕比荷最大的，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D正确 故选D 【点睛】解决本题的关键知道根据可求出速度，知道速度与比荷有关，以及知道根据可求出轨道半径与比荷有关 4、D 【解析】密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量，密立根用油滴实验测定了元电荷的电荷量，故D正确 5、D 【解析】A、奥斯特首先发现了电流的磁效应，法拉第引入“场”的概念用来研究电和磁现象，故A错误； B、点电荷是一个理想模型，带电体能否视为点电荷只需要分析其体积和大小是否在所研究的问题中能忽略，与电荷量无关，故B错误； C、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故C错误； D、物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的，故D正确； 故选D 6、C 【解析】A．A点和B点不在同一个等势面上，所以它们的电势不同，故A错误 B．根据电场的对称性可知，C点和D点的电场强度的大小相同，但是它们的方向不同，则电场强度不同，故B错误 C．从A点移至B点，电势降低，所以正电荷从A点移至B点，电场力做正功，故C正确 D．C点和D点在同一个等势面上，负电荷在CD两点电势能相等；负电荷从C点沿直线CD移至D点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大原来的值，故D错误 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】温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能一定大，由于物体的内能与物体的温度、体积、状态以及物质的量等都有关，则温度高的物体内能不一定大，选项A正确；物体分子的热运动是永不停息的无规则热运动，温度越高运动越剧烈，故当物体的温度达到0℃时分子仍在运动，故B错误．当r>r0时，分子间的距离增大时，分子间作用力先增大后减小，故C错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小时，分子力做负功，则分子势能增大，选项D正确；故选AD. 8、BC 【解析】粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，由此得出两种粒子的速度大小相等，射出小孔后，偏转方向及半径不同，结合左手定则及半径公式可知电性和比荷关系，由正负粒子的板间匀速直线，通过受力分析得出电场方向； 【详解】A、粒子在速度选择器中沿直线运动，说明，粒子速度，粒子的速度一定相同，故A错误； B、粒子从小孔射出后，分成两束，偏转方向不同，根据左手定则知，两种带电粒子电性相反，即这束粒子中一定有正负两种粒子，故B正确； C、粒子射出小孔后，进入右侧磁场中做匀速圆周运动，根据，得半径，半径不同，则不同，所以这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子，故C正确； D、正负两种粒子从左侧向右侧沿直线运动，对于带正电粒子，洛伦兹力向上，电场力向下，所以电场方向一定由a指向b，故D错误； 故选BC 【点睛】关键是知道速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性 9、AD 【解析】A.正电的小球受到A、B两小球的库仑引力，在C到O的过程中，合力方向指向CO，可知在C