湖南省常德市示范初中2023年物理高二上期末考试试题含解析

湖南省常德市示范初中2023年物理高二上期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、关于点电荷概念，下列说法正确的是（）A.点电荷就是电荷量很小的电荷B.点电荷就是体积很小的电荷C.体积较大的带电体，不能看作点电荷D.带电体能否看作点电荷，要视实际情况而定2、如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是（）A.组成A束和B束的离子都带负电B.A束离子的比荷大于B束离子的比荷C.组成A束和B束的离子质量一定不同D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外3、下列关于电场线和磁感线的说法正确的是（）A.电场线和磁感线都是电场、磁场中实际存在的线B.磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的C.电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合曲线D.电场线越密的地方，同一试探电荷所受的静电力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电流所受的磁场力也越大4、如图甲是我国自行研制成功的中央处理器（CPU）芯片“龙芯”1号，图乙中，R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻，R2的尺寸远远小于R1的尺寸。若通过两电阻的电流方向如图所示，则R1、R2关系判断正确的是A.R1=R2B.R1<R2C.R1>R2D.无法确定5、如图为质谱仪测定带电粒子质量的装置示意图。速度选择器中场强E方向向下，磁感应强度的方向垂直纸面向里，右侧分离器中磁感应强度的方向垂直纸面向外。在处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于和入射。若，，不计重力，则分别打在四点的离子分别是（）A.甲乙丙丁 B.甲丁乙丙C.丙丁乙甲 D.甲乙丁丙6、初速度为电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子初始运动方向如图，则()A.电子将向左偏转，速率不变B.电子将向左偏转，速率改变C电子将向右偏转，速率不变D电子将向右偏转，速率改变二、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、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法正确的是（）A.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近B.地磁场的磁感线是“有头有尾”的，由地磁北极射出，终止于地磁南极C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.地磁场对射向地球赤道的带负电宇宙射线有向西的作用力8、如图所示，电荷+Q附近有一点电荷q逐渐向它靠近的过程中，以下结论正确的是（）A.若为+q，则q的受力越来越大，速度越来越大B.若为+q，则q的受力越来越大，速度越来越小C.若为－q，则q的受力越来越小，速度越来越大，D.若为－q，则q的受力越来越大，速度越来越大9、如图是质谱仪示意图，离子源S产生的各种不同的正离子束(初速度可看作零)，经电场加速后垂直进入有界匀强磁场，最后到达照相底片P上。设离子在P上的位置与入口处S1的距离为x，可以判断（）A.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大B.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小C.若x相同，则离子质量一定相同D.若x相同，则离子的比荷一定相同10、如图所示，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法正确的是A.电阻R3消耗的功率变大B.电容器C上电荷量变大C.灯L变暗D.R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值三、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）某同学用伏安法测某电源的电动势和内阻，现备有下列器材：A.被测电源B.电流表A：量程0〜0.6A，内阻为0.5ΩC.电压表V：量程0〜3V，内阻未知D.滑动变阻器R：0〜10Ω，2AE.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电源的电动势和内阻。（1）实验电路图应选择上图中的___（填“甲”或“乙”）（2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象。由此可知，电源的电动势E=___V，内电阻r=___Ω。（结果保留二位小数）12．（12分）某金属导线长度为L，粗细均匀，为测定这种金属材料的电阻率，吴老师带领物理研究性学习小组做如下测量(1)用多用电表测量该导线的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择_____倍率的电阻挡（填：“×10”或“×1k”），欧姆调零后再次进行测量，多用电表的示数如图所示，则测量结果R为_____Ω(2)用螺旋测微器测量金属导线的直径，示数如图所示，则直径d是_____mm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）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

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．点电荷是一种理想化的物理模型，其带电荷量并不一定是最小的，故A错误；B．点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的绝对大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，故B错误；C．能否看作点电荷与带电体的体积大小无关，要看带电体的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，故C错误；D．带电体能否看作点电荷，要看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，要看实际情况而定，故D正确故选D【点睛】点电荷是一种理想化的物理模型，当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略，电荷量对原来的电场不会产生影响的时候，该电荷就可以看做点电荷，根据点电荷的条件分析可以得出结论2、B【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，满足qvB=m，圆周运动的半径，由此进行分析得出结论【详解】A离子进入磁场后向左偏，根据左手定则可以判断A束离子都带正电，同理可知B离子带负电，故A错误；经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足qvB=qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v=E/B；进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷（q/m）大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定不同，故B正确，C错误；在速度选择器中，电场方向水平向右，A粒子所受电场力方向向右，B粒子所受电场力方向向左，所以A离子受的洛伦兹力方向向左，B离子受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D错误．故选B【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论3、C【解析】A．电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，选项A错误.B．两种场线切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，选项B错误.C．电场线起始于正电荷或无限远处，终止于无限远处或负电荷，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，选项C正确.D．电场线越密，表示该处电场越强，同一试探电荷在此处所受电场力越大；磁感线越密，表示该处磁场越强，但试探电流受到的磁场力大小还与其放置方向有关，故试探电流受到的磁场力不一定大，选项D错误.故选C。4、A【解析】设导体的电阻率为ρ，厚度为d，边长为L，则由电阻定律得导体的电阻：可知电阻与边长L无关，只取决于厚度，故R1=R2。A.R1=R2。与上述结论相符，故A正确；B.R1<R2。与上述结论不符，故B错误；C.R1>R2。与上述结论不符，故C错误；D.无法确定。与上述结论不符，故D错误。故选：A。5、B【解析】四种一价粒子，只有两个粒子通过速度选择器，只有速度满足，才能通过速度选择器。所以通过速度选择器进入磁场的粒子是乙和丙，根据可得：，乙的质量小于丙的质量，所以乙的半径小于丙的半径，则乙打在P3点，丙打在P4点。甲的速度小于乙的速度，即小于，洛伦兹力小于电场力，粒子向下偏转，打在P1点。丁的速度大于乙的速度，即大于，洛伦兹力大于电场力，粒子向上偏转，打在P2点。故B正确，ACD错误。故选B。6、C【解析】根据安培定则判断出通电导体右侧的磁场方向，然后根据左手定则判断出电子所受洛伦兹力的方向，即得出电子的偏转方向，注意应用左手定则时四指指向与电子运动方向相反，洛伦兹力不做功【详解】由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里，然后跟左手定则可知运动电子所受洛伦兹力向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变，故ABD错误，C正确故选C【点睛】在解决带电粒子在磁场中运动问题时安培定则与左手定则经常联合应用，在平时练习中要加强训练，以提高应用它们的解题能力二、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、AD【解析】A．地球好比条形磁铁，外部和内部均存在磁场，地磁南极在地理北极的附近，故A正确；B．磁感线是闭合的曲线，地磁场的磁感线从地磁北极射出地面，从地磁南极射入地面，组成闭合曲线，故B错误；C．由图可知，地球北半球的磁场有向下分量，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故C错误；D．地球赤道平面处地磁场的方向向北，射向地球赤道的带负电的宇宙射线受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，其所受洛伦兹力方向向西，故D正确。故选AD。8、BD【解析】点电荷产生的电场的特点是越靠近点电荷的地方电场强度越大。AB．若为+q，则点电荷q逐渐向+Q靠近的过程中，根据库仑定律可知，q的受力越来越大；由于同种电荷相互排斥，所以q靠近Q的过程中电场力做负功，则电荷q的速度越来越小，故A错误，B正确；CD．若为-q，负电荷逐渐向+Q靠近的过程中，根据库仑定律可知，电场力逐渐变大，由于异种电荷相互吸引，所以所以q靠近Q的过程中电场力做正功，则电荷q的速度越来越大，故C错误，D正确；故选BD。9、AD【解析】AB．离子在电场加速过程，根据动能定理得：解得：在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：可得：则有：若离子束是同位素，相同，则越大，对应的离子质量一定越大，故A正确，B错误；CD．由知，只要相同，对应的离子的比荷一定相等，故C错误，D正确；故选AD。分卷II10、BCD【解析】A．当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电阻变小，则外电路的总电阻变小，小电阻分小电压，则外电压变小，故消耗的功率：变小，故A错误；B．变小，外电路的总电阻变小，则干路总电流变大，而上电压变小，则电流变小，故上电流变大，电压变大，故电容器两端电压变大，，则电荷量变大，故B正确；C．变小，小电阻分小电压，则的电压变小，灯泡的电压变小，故灯L变暗，故C正确；D．两端的电压变大，两端的电压变小，二者电压之和等于外电压，由前面分析之外电压变小，故两端增加的电压小于两端减小的电压，故D正确三、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、①.乙②.3.00③.2.83【解析】（1）[1]若采用甲图，由于电压表的分流会使测量结果存在系统误差；而采用乙图，由于电流表的内阻已知，测量的内阻为电流表和电源内阻之和，所以采用乙图会消除实验带来的系统误差，使测量结果更准确。（2）[2]根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象，当电流I=0时图线与纵轴的截距即为电源的电动势，即E=3.00V。［3］由闭合电路欧姆定律知，U=E-Ir，图线斜率的大小即为电流表和电源内阻之和，图线斜率r==Ω=3.33Ω所以电源的内电阻r´=3.33Ω-0.5Ω=2.83Ω12、①.×10②.70③.2.150【解析】(1)[1]选用“×100”档，发现指针偏角太大，说明指针示数太小，所选档位太大，为准确测量电阻，应换小挡，应把选择开关置于×10挡；[2]由图示可知，