2023年安徽省黄山市屯溪区屯溪第一中学高二上物理期末学业水平测试模拟试题含解析

2023年安徽省黄山市屯溪区屯溪第一中学高二上物理期末学业水平测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、在平面直角坐标系里面有一圆形匀强磁场区域，其边界过坐标原点O和坐标点a（0，L）一电子质量为m，电量为e从a点沿x轴正向以v0速度射入磁场，并从x轴上的b点沿与x轴正方向成60°离开磁场，下列说法正确的是（）A.该区域内磁感应强度的方向垂直纸面向外B.电子在磁场中运动时间为C.电子做圆周运动的圆心坐标为D.磁场区域的圆心坐标为2、如图所示，大人和小孩在同一竖直线上不同高度先后水平抛出圆环，都恰好套中前方同一物体，假设圆环的运动可视为平抛运动，则（）A.小孩抛出的圆环初速度较小B.两人抛出的圆环初速度大小相等C.大人抛出的圆环运动时间较短D.小孩抛出的圆环运动时间较短3、小强在加油站加油时，看到加油机上有如图所示的图标，关于图标的含义，下列说法正确的是（）A.工作人员工作时间须穿纯棉服装B.用绝缘的塑料梳子梳头应该没有关系C.化纤手套与接触物容易摩擦起电存在安全隐患D.制作这些图标的依据是静电屏蔽原理4、下列单位，属于国际单位制中的基本单位的是（）A.小时 B.秒C.米/秒 D.米/秒25、1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是()A.该束带电粒子带负电B.速度选择器的P1极板带负电C.在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大D.在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小6、如图所示，平行纸面的匀强电场中有个直角三角形OAB，边长OA为3cm，OB为4cm。己知φ0=6V，φA=φB=-6V，下列说法不正确的是A.匀强电场的方向垂直ABB.OA中点的电势等于0C.匀强电场的大小500V/mD.带电粒子从A运动到B点时不受电场力二、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，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下判断正确的是（）A金属块带正电荷B.金属块克服电场力做功8JC.金属块的机械能减少12JD.金属块的电势能减少4J8、如图所示,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直于纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是()A.Ga最大 B.Gb最大C.Gc最大 D.Gb最小9、法国拥有目前世界上最先进的高危病毒实验室——让梅里厄实验室，该实验室全程都在高度无接触物理防护性条件下操作，一方面防止实验人员和其他物品受污染，同时也防止其释放到环境中。为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，如图所示。其原理可以简化为如图所示模型：液体内含有大量正、负离子，从容器右侧流入，左侧流出，流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积，在垂直纸面向里的匀强磁场的作用下，下列说法正确的是A.所有带电粒子都受到竖直向下洛伦兹力B.稳定后测量的C.电磁流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D.废液流量10、如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现用该装置加速氘核(带电量为e、质量为2m)和氦核(带电量为2e、质量为4m)．若不考虑粒子重力及在电场中的运动时间，则下列说法中正确的有（电源频率可保证电荷到达Ｄ型盒间隙时能改变电压方向）A.氘核和氦核运动的周期相同B.氘核和氦核的最大动能相同C.要使氘核的最大动能变成原来的4倍，可仅将磁感应强度增大为原来的2倍D.要使氘核的最大动能变成原来的1/4，可仅将磁感应强度变为原来的1/2三、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）地球质量大约是月球质量的81倍，一飞行器在地球和月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力相等时，这飞行器距地心距离与距月心距离之比为_____12．（12分）在测定电源电动势和内电阻实验中，选择合适的器材组成如图所示的电路（1）将电阻箱R阻值调到R1=28Ω时，电压表读数为U1=1.4V，将电阻箱R阻值调到R2=13Ω时，电压表读数为U2=1.3V，根据这两组数据求得电源电动势E=___V；内电阻r=___Ω．（保留两位有效数字）（2）多次改变电阻箱的电阻R，读出对应的电压表读数U，然后用图象法处理数据，以电压表读数U为纵轴，以为横轴，做出图象得到一条直线．电动势等于图象的___；内电阻等于图象的___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】A、粒子运动轨迹如图所示，故磁场方向垂直纸面向里，故A错误；B、电子运动的圆心角为60°，则由几何关系可知，，则电子做圆周运动的圆心坐标为，则粒子在磁场中飞行时间为：，故BC错误；D、由题意和上图的几何关系可得，过a、O、b三点的圆的圆心在ab连线的中点，所以：x轴坐标y轴坐标为所以O1点坐标为（，），故D正确【点睛】本题考查带电电粒子在磁场中的运动规律，该类题目根据题意正确画出粒子运动的轨迹，找出R与L之间的关系，再根据几何关系分析求解即可2、D【解析】AB．水平方向位移知，大人抛环的速度小，故AB错误；CD．设抛出的圆环做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为平抛运动的物体飞行时间由高度决定，小孩抛出的圆环运动时间较短，故C错误D正确；故选D。3、C【解析】A．工作人员在工作时应避免产生静电，可以穿纯棉衣服，但不是必须的；故A错误；B．用塑料梳子梳头时会产生静电，会引起静电，故B错误；C．化纤手套与接触物容易摩擦起电，故会引起静电，从而引起油料燃烧的危险；故C正确；D．这些图标都是为了减少静电的产生；不是静电屏蔽；故D错误；故选C。4、B【解析】A．小时，不属于国际单位制中的基本单位，选项A错误；B．秒，属于国际单位制中的基本单位，选项B正确；C．米/秒，不属于国际单位制中的基本单位，选项C错误；D．米/秒2，不属于国际单位制中的基本单位，选项D错误；故选B.5、D【解析】A、带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电，故A错误；B、在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的极板带正电，故B错误；C、进入磁场中的粒子速度是一定的，根据得，，知r越大，荷质比越小，而质量m不一定大，故C错误，D正确6、D【解析】A．AB是一条等势线，所以场强垂直于AB，A正确，不符合题意；B．OA中点电势等于O、A两点电势和的一半，为零，B正确，不符合题意；C．根据几何知识，O到AB的距离为所以场强C正确，不符合题意；D．AB是一条等势线，在等势线上运动，电场力不做功，但带电粒子依然受电场力，D错误，符合题意；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】AB.在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根据动能定理得W总=WG+W电+Wf=△Ek解得：W电=－4J即金属块克服电场力做功4J，由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷；故A正确，B错误；C.在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故C正确；D.金属块克服电场力做功4J，金属块的电势能增加4J．故D错误。8、CD【解析】a球受力平衡，有Ga=qE①重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电；b球受力平衡，有Gb+qvB=qE②c球受力平衡，有Gc=qvB+qE③解得Gc＞Ga＞Gb故选CD.9、BD【解析】考查电磁流量计。【详解】A．由左手定则可知，正离子洛伦兹力向下，负离子洛伦兹力向上，A错误；B．稳定后，粒子受力平衡：解得，B正确；C．电磁流量计是通过磁场对带电粒子的洛伦兹力使正负离子往上下两管壁移动，从而形成电势差，测量电势差的大小来计算流速，无法测不带电的液体流速，C错误；D．废液流量：其中，解得，D正确。故选BD。10、ACD【解析】A项：带电粒子大磁场中运动周期，两粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正确；B项：根据得，最大动能，所以氦核的最大动能较大，故B错误；C、D项：由可知，要使氘核最大动能变成原来的4倍，磁场变为原来的2倍，同理可知，要使氘核的最大动能变成原来的1/4，可仅将磁感应强度变为原来的1/2故CD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、9：1【解析】设月球质量为M，地球质量就为81M．飞行器距地心距离为r1，飞行器距月心距离为r2．由于地球对它的引力和月球对它的引力相等，根据万有引力定律得：，解得：12、①.1.5②.2.0③.纵轴截距④.斜率的绝对值【解析】由闭合电路欧姆定律，分别研究电阻箱电阻为R1和R2的情况，列出含有电动势和内阻的方程组求解；由图象中的截距的含义及闭合电路的欧姆定律的表达式要求得电动势和内电阻【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可知：E＝U+Ir＝U+r，根据题意可知：E＝1.4+r，E＝1.3+r，解得：E＝1.5V，r＝2.0Ω（2）由图示电路图可知，电源电动势：E＝U+Ir＝U+r，整理得：U＝E﹣r，则U﹣图象与纵轴的截距等于电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻【点睛】本题是一道电学测定某电源的电动势和内电阻实验题四、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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律