2022-2023学年广州市番禺实验中学高二（上）期末物理试题及答案

试题试题番实高二物理上学期期末测试卷2023.1.9一、单选题(每题4分，共28分)1．下图为静电植绒的装置简图，将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上.打开电源开关后，在金属网与金属板间会产生3kV的高压，放在金属网上的绒毛将垂直地粘植在被植体上。若保持金属网和金属板间的距离为2cm，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是（）A．金属网和金属板间的场强为B．绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大C．若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大D．在潮湿的环境中进行植绒效果会更好2．太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场改变了这些带电粒子的运动方向，从而使很多粒子到达不了地面。另一小部分粒子则可能会在两极汇聚从而形成炫丽的极光。赤道上空P处的磁感应强度为B=3.5×10−5T，方向由南指向北，假设太阳风中的一质子以速度v=2×105m/s竖直向下运动穿过P处的地磁场，如图所示。已知质子电荷量为q=1.6×10-19C，此时该质子受到的洛伦兹力（）A．方向向北 B．方向向南 C．方向向东 D．大小为11.2N3．如图，便携式小风扇用可充电直流电源连接电动机驱动，电源电动势为E、内阻为r，电动机内部电阻为，电动机正常工作时，回路电流为I，则（）A．t秒内电源的总功为 B．电动机的额定电压为C．电动机将机械能转化为电能 D．通过电动机电流做功功率大小为4．随着生活水平的提高，电子秤已成为日常生活中不可或缺的一部分。如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移，则下列说法正确的是（）A．电容器的电容减小 B．电容器的带电电荷量减少C．膜片下移过程中，电流表有到的电流 D．电容器两极板的电压增大5．在校园冬季安全大检查中，某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示，R1为热敏电阻，温度升高时，R1急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是()A．增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高B．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向上移C．若试验时发现当有火时装置不响，应把R2的滑片P向下移D．若报警器的电池老化(内阻变大，电动势不变)，不会影响报警器的安全性能6．某次闪电击中了一棵大树，某瞬间在树周围地面的电势分布情况如下方的俯视图.A、B两车按图中方式停放在树下，若车的橡胶轮胎始终对地绝缘.则下列相关说法正确的是（）A．由右图可知，本次闪电地面电流的方向是大树流向小车B．由右图可知，本次闪电电流的方向是由云层流向被击中的大树C．B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高D．B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压大7．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1，若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为（

）A．：1 B．：2C．1：1 D．1：2二、多选题(每题6分，漏选3分，共18分)8．正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（）A．磁场方向垂直于纸面向里 B．轨迹1对应的粒子运动速度越来越大C．轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的小 D．轨迹3对应的粒子是正电子9．如图所示，磁控管内局部区域分布有水平向右的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。电子从M点由静止释放，沿图中所示轨迹依次经过N、P两点。已知M、P在同一等势面上，下列说法正确的有（）A．电子从N到P，电场力做正功B．N点的电势高于P点的电势C．电子从M到N，洛伦兹力不做功D．电子在M点所受的合力大于在P点所受的合力10．如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片，平板S下方有磁感应强度为的匀强磁场。下列说法正确的是（）A．质谱仪是分析同位素的重要工具 B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C．通过速度选择器的粒子的速度等于 D．打在处的粒子比打在处的粒子的比荷大三、实验题(11题7分，12题8分，共15分)11．在练习使用多用电表的实验中，两小组的同学分别进行了如下操作：（1）下列是A小组同学对多用电表的使用，其中操作正确的是________。A．如图甲，利用多用电表直流电压挡测小灯泡两端的电压B．如图乙，利用多用电表直流电流挡测通过小灯泡的电流C．如图丙，利用多用电表直流电压挡粗测电源的电动势D．如图丁，利用多用电表欧姆挡测电源的内阻（2）B小组同学利用多用电表的欧姆挡测量某一定值电阻的阻值，开始时他们采用“×100”倍率试测，请完善他们的实验步骤：①将多用电表选择开关拨至“×100”倍率；②__________；③把待测电阻放在绝缘桌面或纸上，两表笔分别接在电阻两端；④结果指针指在图戊中a位置；⑤为了减小误差，需要把选择开关拨至“________”（填“×10”或“×1k”）倍率；⑥重复步骤②和③；⑦最终指针指在图戊中b位置，读数为_________；⑧把选择开关拨至“OFF”，结束测量。12．小钢想测量一下“柠檬水果电池”的电动势和内电阻，他在网上查阅相关资料，“柠檬水果电池”的电动势约为2V，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0。现有下列器材：待测“水果电池”电流表A：满偏电流0.6A，电阻不计电压表V：量程0－2V，电阻约10kΩ滑动变阻器R1：0－10Ω滑动变阻器R2：0－20kΩ定值电阻R3=1.5Ω（额定功率5W）定值电阻R4=10Ω（额定功率10W）开关、导线等(1)甲图是小钢设计本实验的电路图，你认为滑动变阻器应该选用______（选填“R1”或“R2”）。保护电阻应该选用______（选填“R3或“R4”）；(2)根据电压表的示数U与电流表的示数I，做出如图乙所示的U－I图象，A、B两点坐标分别为（0.05，1.76）、（0.45，1），待测电池的电动势_______，内电阻_______。四、解答题13．（10分）电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器，如图甲为电磁炮工作原理示意图，可简化为图乙模型。某电磁炮导轨长10m，两导轨之间的距离为0.5m。导轨间磁场可认为是方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为1.5T，电流方向如图所示。质量为10kg的炮弹受安培力作用从导轨最右端静止开始做匀加速直线运动，到达最左端离开导轨时的速度大小为2.4×103m/s。整个电磁炮固定在水平面上，忽略炮弹与导轨间的摩擦力。求：（1）炮弹在导轨中加速时的加速度大小；（2）导轨中的电流大小。14．（13分）如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿出磁场时的速度方向与原来电子入射方向的夹角是，求：(1)电子运动的轨迹半径；(2)电子的质量；(3)电子穿过磁场的时间。15．（16分）两竖直平行板A和B之间电压为20V，间距为3.75cm。两水平平行板C和D之间电压为22.5V，板长为L=40cm。某种比荷为的带正电粒子。从A板小孔无初速进入AB板间。经过加速从B板小孔射出。正好沿CD板的中心线进入CD板间，不计粒子重力和电场边缘效应。（1）求粒子刚从B板小孔射出时的速度？（2）若撤去CD板上的电压，粒子将从CD板的中心线右侧M点进入虚线边界右侧的辐向电场，辐向电场M点的电场强度与AB板间电场强度大小相等，其轴心在D板右侧延长线上O点，MO为竖直方向，粒子在辐向电场中刚好做匀速圆周运动，求该匀速圆周运动的半径？（3）射入CD板的粒子在CD板间电场力作用下发生偏转，竖直方向做加速运动，求加速度为多少？粒子能否从CD板右侧射出？（写出计算过程）

参考答案：1．A【解析】A．金属网和金属板间的场强为选项A正确；B．绒毛在飞往被植体的过程中，电场力做正功，则电势能不断减小，选项B错误；C．金属网与金属板间电压不变，则若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差不变，选项C错误；D．在干燥的环境中进行植绒效果会更好，选项D错误。故选A。2．C【解析】根据左手定则，结合题图可判断知此时该质子受到的洛伦兹力方向向东。故选C。3．A【解析】A．t秒内电源的总功A正确；B．电动机为非纯电阻用电器，不适用欧姆定律，电动机的额定电压不等于，选项B错误；C．电动机消耗的电能转化为机械能和内能，C错误；D．通过电动机电流做功功率即为电功率大于热功率，D错误。故选A。4．C【解析】A．根据电容器表达式当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大，A错误；BCD．根据电容器定义式由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，B、D错误，C正确；故选C。5．B【解析】A．电源电动势增大时，R2上电压增大，报警临界温度降低，选项A错误；BC．R2减小时，R1上电压增大，R2上电压减小，可能不报警；反之，R2上电压增大，易报警，选项C错误，选项B正确；D．设电铃工作电压为U，当IR2＝U时报警，若电池内阻较大，同一温度时，R2上电压较小，可能不会报警，选项D错误．6．C【解析】AB．由右图可知，本次闪电是由空中云层向大树放电产生的，放电时有自由电子向大树转移，所以电流的方向应是由被击中的大树流向云层流，地面电流由高电势流向低电势，因此是小车流向大树，AB错误；C．由右图可知，虚线圆是等势线，由大树向小车方向电势逐渐升高，因此B车右侧车轮处的电势比左侧车轮处的电势高，C正确；D．B车左侧两轮的电势相等，A车左侧前轮电势比后轮电势低，所以B车左侧两轮间的电压比A车左侧两轮间的电压小，D错误。故选C。7．B【解析】设该电流在距其R处产生的磁场为B，当M处长直导线未移动时有B1=2B将M处长直导线移至P处，根据磁场的叠加原理有根据余弦定理有解得则故选B。8．AC【解析】AD．根据题图可知，1和3粒子绕转动方向一致，则1和3粒子为电子，2为正电子，电子带负电且顺时针转动，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，A正确，D错误；B．电子在云室中运行，洛伦兹力不做功，而粒子受到云室内填充物质的阻力作用，粒子速度越来越小，B错误；C．带电粒子若仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知解得粒子运动的半径为根据题图可知轨迹3对应的粒子运动的半径更大，速度更大，粒子运动过程中受到云室内物质的阻力的情况下，此结论也成立，C正确。故选AC。9．BC【解析】A．由题可知电子所受电场力水平向左，电子从N到P的过程中电场力做负功，故A错误；B．根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知N点的电势高于P点，故B正确；C．由于洛伦兹力一直都和速度方向垂直，故电子从M到N洛伦兹力都不做功；故C正确；D．由于M点和P点在同一等势面上，故从M到P电场力做功为0，而洛伦兹力不做功，M点速度为0，根据动能定理可知电子在P点速度也为0，则电子在M点和P点都只受电场力作用，在匀强电场中电子在这两点电场力相等，即合力相等，故D错误；故选BC。10．AC【解析】A．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；B．粒子进入磁场后向左偏转，根据左物定则，可知粒子带正电，则在速度选择器中受到向右的电场力，所以磁场力的方向应该向左，由左手定则知，磁场方向应该垂直纸面向外，故B错误；C．在速度选择器中做匀速直线运动的粒子能进入偏转磁场，由平衡条件得解得故C正确；D．粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得解得由此可知，r越小，荷质比越大，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，所以打在A1处的粒子比打在A2处的粒子的比荷小，故D错误。故选AC。11．

BC

将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆刻度最右端的零刻度处

×1k

10【解析】（1）A．如图甲，利用多用电表直流电压挡测小灯泡两端的电压，进表电流方向应“红进黑出”，故A错误；B．如图乙，利用多用电表直流电流挡测通过小灯泡的电流，表与灯泡串联且满足进表电流方向“红进黑出”，故B正确；C．如图丙，利用多用电表直流电压挡粗测电源的电动势，表与电源并联且满足进表电流方向“红进黑出”，故C正确；D．利用多用电表欧姆挡测电阻，必须把表与外部电源断开，显然D错误。故选BC。（2）②根据多用电表测电阻实验要求可知选挡之后要进行欧姆调零：即需要将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆刻度最右端的零刻度处；⑤选择“×100