河南省郑州市牛寨中学2022-2023学年高二物理模拟试卷含解析

河南省郑州市牛寨中学2022-2023学年高二物理模拟试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图，甲图中虚线是点电荷产生电场的等势面，乙图是匀强电场．电场中各有两点，则（）A．甲图中两点的E相同，φ也相同B．乙图中两点的E相同，φ不相同C．甲图中，带电粒子在两点间移动，电场力做功为零D．乙图中，带电粒子在两点间移动，电场力做功为零参考答案：

考点：等势面．分析：场强是矢量，有大小又有方向，场强相同，既要看大小，也要看方向．电场力做功，根据公式W=qU，可知跟两点间的电势差有关系，两点间电势差为零，不做功．解答：解：A、场强是矢量，甲图中两点的场强大小相等，但方向不同．故A错误；B、乙图是匀强电场，所以两点的场强大小相等，方向也相同，但沿着电场线电势要降低，故两点的电势不等．故B正确；C、甲图中两点在同一个等势面上，在同一等势面上移动电荷，电场力不做功．故C正确．D、乙图中两点的电势不等，有电势差，根据W=qU在两点间移动电荷，电场力要做功．故D错误．故选：BC．点评：根据电场的对称性，电场线与等势面垂直，沿电场线的方向，电势降低，可以分析解决本题．2.在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是

（

）A．在任何电路中，电功UIt=I2RtB．在任何电路中，电功为UIt，电热为I2RtC．在纯电阻电路中，UIt=I2RtD．在非纯电阻电路中，UIt>I2Rt参考答案：BCD3.静止在水面上的船，长为L，质量为M，一个质量为m的人站在船头，当此人由船头走到船尾时，不计水的阻力，船移动的距离为A.mL/M

B.mL/(M+m)C.mL/(M-m)

D.(M-m)L/(M+m)参考答案：B4.如图所示，abc为主截面是等腰直角三角形的三棱镜，一束白光垂直入射到ac面上时，在ab面上发生全反射，若光线入射点O的位置保持不变，改变光线的入射方向（不考虑自bc面反射的光线），则A．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则紫光首先射出B．使入射光按图中的顺时针方向逐渐偏转，如果有色光射出ab面，则红光首先射出C．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光将首先射出ab面D．使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出ab面参考答案：B5.（单选）1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的___

，使得电学和磁学从原来互相独立的两门学科发展成为物理学中一个完整的分支科学—电磁学A．流动效应

B．热效应C．磁效应D．光电效应参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，水平导轨处于蹄形磁铁的磁场中，导线ab所在处的磁场方向竖直

(选填“向上”或“向下”)；闭合电键，通电导线ab在磁场中受到的力称为

（选填“安培力”或“洛伦兹力”），由左手定则可知，该力的方向

（选填“向左”或“向右”）。参考答案：向上、安培力、向右7.（4分）在国际单位制中，加速度的单位是“米/秒2”，读作“

”。加速度是描述速度变化

的物理量。参考答案：米每二次方秒，快慢8.在电场中画出一系列的从

发到

终止的曲线，使曲线上每一点的

方向都跟该点场强方向一致，这些曲线就叫做电场线.电场线的密稀表示场强的

.在电场的某一区域，如果场强的

和

都相同，这个区域的电场叫匀强电场.参考答案：正电荷

负电荷

强弱

大小

方向9.如图乙所示，质量为m、电量为q的带电小球用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，平衡时细线与竖直方向成θ角。可知，电场强度大小为

。现使电场方向逆时针转动，转角小于90°。若要保持带电小球在原处不动，则场强大小的变化情况是

。参考答案：mgtanθ/q;先减小后增大10.沿竖直方向安放两条比较靠近并且相互平行的直导线，当两导线通以同向电流时，两导线相互

，通以反向电流时，两导线相互

（填“吸引”或“排除”）。参考答案：吸引

排除11.弹簧振子在振动过程中具有动能和势能，在振子离开平衡位置的运动过程中，速度逐渐

，位移逐渐

，动能

，势能

，在这一过程中，是

转化

能。参考答案：12.英国物理学家麦克斯韦总结了法拉第等电磁学研究先驱者们的工作，并且做了充满智慧的创造性的开拓和发展．他的电磁理论有两个基本论点：（1）变化的磁场产生电场；（2）变化的电场产生磁场．参考答案：解：麦克斯韦电磁场理论内容有：①变化的磁场产生电场；②变化的电场产生磁场．故答案为：麦克斯韦，变化的电场产生磁场．13.如图一闭合三角形导线框ABC，∠ABC=120o，AB=BC=1m，放在磁感应强度为2T的匀强磁场中，磁场垂直于线框平面，若在线框中通以I=1A的电流，则AB与BC所受磁场力的合力大小为

N，整个线框所受磁场力的合力大小为

N。参考答案：3.46

0三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d，电压大小为U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为m、、电量为－q的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度h=_________________，参考答案：;试题分析:小颗粒由静止释放，电场力对它做正功，重力做负功，从小颗粒由静止释放到最高点过程，根据动能定理得qU-mg（d+h）=0，解得，h=考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；机械能守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲是质谱仪的工作原理示意图。图中的A容器中的正离子从狭缝S1以很小的速度进入电压为U的加速电场区(初速度不计)加速后，再通过狭缝S2从小孔G垂直于MN射入偏转磁场，该偏转磁场是以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，离子最终到达MN上的H点(图中未画出)，测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计。试求：

(1)该粒子的比荷(2)若偏转磁场为半径为的圆形区域，且与MN相切于G点，如图乙所示，其它条件不变，仍保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场，最终仍然到达MN上的H点，则磁感应强度与B的比为多少?参考答案：（1）设离子被加速后获得的速度为v，由动能定理有

离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径

又

以上三式联立可解得

（2）离子在磁场中得轨迹如图所示，由几何关系有

即

离子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为

则

磁感应强度

17.今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少。已知大气压强为P0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变。参考答案：：P0L0S/(P0S－Mg)解析：对缸内理想气体，平放初态P1＝P0，V1＝L0S悬挂末态：对缸体，Mg＋P2S＝P0S即P2＝P0－Mg/SV＝LS由玻意耳定律：P1V1＝P2V2即P0L0S＝(P0－Mg/S)LS得：气柱长度为L＝P0L0S/(P0S－Mg)18.如图甲是一种家用电熨斗的电路原理图(额定电压为220V)．R0是定值电阻，R是可变电阻(