2023年湖南省衡阳市衡阳县六中物理高二第一学期期末统考模拟试题含解析

2023年湖南省衡阳市衡阳县六中物理高二第一学期期末统考模拟试题注意事项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、如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）A.d随U1变化，d与U2无关B.d与U1无关，d随U2变化C.d随U1变化，d随U2变化D.d与U1无关，d与U2无关2、如图所示，质量为m长为L的金属棒MN两端用等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．当棒中通以恒定电流后，金属棒摆起后两悬线与竖直方向夹角的最大值为，则下列说法正确的是（）A.电流由N流向MB.悬线与竖直方向夹角时，金属棒处于平衡态C.悬线与竖直方向成时，金属棒的速率最大D.恒定电流大小为3、在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω．闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是（）A.电动机两端的电压为7.0VB.电动机的输出功率为14WC.电动机的发热功率为4.0WD.电源输出的电功率为24W4、将长为0.5m的通电直导线垂直放在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，并通一电流强度为2A的电流．则导线所受安培力大小是（）A.0.1N B.0.2NC.0.4N D.0.5N5、有三束粒子，分别是质子（）、氚核（）和粒子（）束．当它们以相同的速度沿垂直磁场方向射入同一匀强磁场中，在下列四图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是（）A.B.C.D.6、如图所示电容器充电结束后保持与电源连接，电源电压恒定，带电油滴在极板间静止，若将板间距变大些，则()A.电容器的电容增大B.电容器所带的电荷量减少C.两极板间的场强不变D.油滴将向上运动二、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，电源内阻可忽略不计，电路中接有一小灯泡和一电动机，小灯泡L上标有“12V12W”字样，电动机的线圈内阻若灯泡正常发光,电源的输出电压为16V,此时A.电动机的输入功率为12WB.电动机的输出功率为3WC.小灯泡的热功率是12WD.整个电路消耗的电功率为12W8、如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t＝0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0～时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为g，关于微粒在0～T时间内运动的描述，正确的是()A.末速度大小为v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了mgdD.克服电场力做功为mgd9、如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ=30°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则()A.两板间电压的最大值 B.CD板上可能被粒子打中区域的长度C.粒子在磁场中运动的最长时间 D.能打到N板上的粒子的最大动能为10、如图所示，虚线表示电场的一族等势面且相邻等势面电势差相等，一个带正电的粒子以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，粒子先后通过M点和N点．在这一过程中，电场力做负功，由此可判断出()A.N点的电势高于M点的电势B.粒子在N点的电势能比在M点的电势能大C.粒子在M点的速率小于在N点的速率D.粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大三、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）如图所示，由图读出金属丝的直径是_________mm。12．（12分）在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法．用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L＝1.25cm，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度计算式为＝________(用L、g表示)，其值是______m/s．(取)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，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14．（16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L15．（12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

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、A【解析】设带电粒子经电压为U1的电场加速后速度为v0，由动能定理，有带电粒子在电势差为U2的电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成沿初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有所以又因为半径公式则有故d与m，v0成正比，与B，q成反比，即d只与U1有关，与U2无关，故A正确，BCD错误。故选A。2、C【解析】A．根据左手定则可知电流的方向由M流向N，故A错误；B．悬线与竖直方向夹角为θ=60°时，金属棒速率为零，并非处于平衡状态，故B错误；C．导体棒在角的范围内摆动，由运动的对称性可知悬线与竖直方向的夹角为θ=30°时金属棒的速率最大，故C正确；D．在θ=30°时，导体棒处于平衡状态，则对金属棒进行受力分析可知，，解得，故D错误；故选C。3、A【解析】A．电动机两端的电压：UM=E-I（r+R0）=12-2×（1.0+1.5）=7V，故A正确；BC．电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的总功率为：P总=UMI=7×2=14W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5=2W，所以电动机的输出功率为：P出=14W-2W=12W，故BC错误；D．电源的输出的功率为：P输出=EI-I2R=12×2-22×1W=20W，故D错误。故选A。4、B【解析】通电导线受到的安培力大小为故选B。5、C【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由此可知：半径与荷质比成反比；因三束离子中质子的荷质比最大，氚核的最小，故质子的半径最小，氚核的半径最大，故C正确，ABD6、B【解析】根据电容的决定式：可知将板间距变大些，电容减小，故A错误；根据电容定义式：可知极板间电压不变，电容器所带的电荷量减少，故B正确；电容器一直与电源相连，则极板两端的电压不变；当板间距变大时，由U=Ed可得，两板间电场强度减小，则电荷受到的电场力减小，故油滴将向下运动，故CD错误．所以B正确，ACD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、BC【解析】根据题图可知，考查了欧姆定律，电功率；由电动机与灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，可知通过它们的电流相等；已知小灯泡额定电压与额定功率，由电功率公式的变形公式求出灯泡正常工作时的电流；由电功率公式分析求解【详解】灯泡正常发光，则电路电流为：I＝ILA；灯泡的热功率等于它的额定功率12W，电动机的热功率为：PQ＝I2RM＝12×1＝1W；灯泡正常发光时，电动机电压为：UM＝U﹣UL＝16﹣12＝4V，电动机的输入功率为：P＝UMI＝4×1＝4W；电动机的输出功率为：P出＝P﹣PQ＝4W﹣1W＝3W；整个电路的电功率为，故BC正确，AD错误【点睛】电动机是非纯电阻电路，电动机的输出功率等于输入功率与热功率之差8、BC【解析】AB．0～时间内微粒匀速运动，则有：qE0=mg，～内，微粒做平抛运动，下降的位移，～T时间内，微粒的加速度，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，T时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0．故A错误，B正确C．0～时间内微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为d，则重力势能减小量为mgd，故C正确D．在～内和～T时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，则～内和～T时间内位移的大小相等均为d，所以整个过程中克服电场力做功为，故D错误9、ACD【解析】画出粒子运动轨迹的示意图，如图所示，A.当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打CD板上，可知粒子半径r=L，在加速电场中，根据动能定理在偏转磁场中，根据洛伦兹力提供向心力可得可得两板间电压的最大值，故A正确；B.设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系解得，则可得粒子打中区域的长度故B错误；C.粒子在磁场中运动的周期，粒子在磁场中运动的最大圆心角，所以粒子在磁场中运动的最长时间为，故C正确；D.当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能为，根据洛伦兹力提供向心力可得qvB=m解得能打到N板上的粒子的最大动能为，故D正确10、AB【解析】粒子带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，A选项正确；电场力做负功，电势能增加，B选项正确；电场力做负功，动能减小，C选项错误；根据电场线或等势面的疏密表电场强弱可知，D选项错误三、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、742~0.743【解析】[1]．金属丝的直径是：0.5mm+0.01mm×24.2=0.742mm.12、（1），（2）0.7m/s【解析】（1）小球的时间间隔为：，水平速度为；代入数值得；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）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可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（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，大小不变；根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝