甘肃省武威市凉州区六坝乡中学2027届物理高二上期末统考模拟试题含解析

甘肃省武威市凉州区六坝乡中学2027届物理高二上期末统考模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A.A点电势高于B点电势B.尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动D.尘埃在迁移过程中电势能始终在增大2、一个电荷量为q的正点电荷位于电场中A点，受到的电场力为F，则A点的电场强度大小E=F/q，方向与F相同．若把该点电荷换为电荷量为2q的负点电荷，则A点的电场强度A.大小仍为E，方向与原来相反B.大小变为E/2，方向与原来相反C.大小仍为E，方向与原来相同D.大小变为E/2，方向与原来相同3、下列说法中，正确的是：（）A.由可知，电场中某点的电场强度E与q成反比B.由可知，某段导体的电阻R和电压U成正比C.由可知，磁场中某点的磁场强度B与F成正比D.由可知，电容器的电容C的大小与电容器两极板间的电势差U无关4、真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于（）A.F B.2FC. D.5、静电场中某点的电场强度（）A.其方向跟电荷在该点所受的电场力的方向一致B.跟电荷在该点所受的电场力的大小成正比C.跟放于该点的电荷的电量成反比D.跟放于该点的电荷的电量及所受电场力的大小无关6、如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有3个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示：由以上信息可知,从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为A.3、2、1 B.3、1、2C.2、3、1 D.1、3、2二、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，圆形区域内有垂直纸面的匀强电场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动估计如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法中正确的是（）A.a粒子动能最大B.c粒子速率最大C.c粒子在磁场中运动的时间最长D.它们做圆周运动的周期Ta=Tb=Tc8、如图所示，M、N是在真空中竖直放置两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为－q的带电粒子(不计重力)，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是()A.使初速度为原来B.使M、N间电压提高到原来的2倍C.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、N间电压都减为原来的9、如图所示，用两根轻质绝缘细线将质量为、长为的金属棒悬挂在两处，整个装置处于匀强磁场中。棒中通以从到的电流，两悬线偏离竖直方向的夹角处于平衡状态，则磁感应强度的大小可能为（重力加速度）A. B.C. D.10、如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板、，两板间距为，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠板处有一粒子源A，自时刻开始连续释放初速度大小为，方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻释放的粒子恰好从板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期，粒子质量为，不计粒子重力及相互间的作用力，则（）A.在时刻进入的粒子离开电场时速度大小为B.粒子的电荷量为C.在时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了D.在时刻进入的粒子刚好从板右侧边缘离开电场三、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）用相同的灵敏电流计改装成量程为3V和15V两个电压表，将它们串联接入电路中，则它们的指针偏角之比为______，读数之比______.12．（12分）如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置①关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是______．（选填选项前面的字母）A．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器所带电荷量的多少B．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小C．静电计的外壳与A板相连接后可不接地D．可以用量程为3V的电压表替代静电计②让平行板电容器正对的两极板带电后，静电计的指针偏转一定角度．不改变A、B两板所带电荷量，且保持两板在竖直平面内．现要使静电计指针偏转角变大，下列做法中可行的是_____．（选填选项前面的字母）A．保持B板不动，A板向上平移B．保持B板不动，A板向右平移C．保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板四、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）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、B【解析】由图可知，作过的等势线，交A所在电场线于B'，则可知，B'点靠近正极板，故B点的电势高于A点电势，故A错误；由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的场强大于B点场强，故A点的电场力大于B点的电场力，再根据牛顿第二定律可知，A点的加速度大于B点的加速度，故B正确；放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的．故粒子不可能做匀变速运动，故C错误；由图可知，开始为钝角，电场力做负功，电势能增大；后来变为锐角，电场力做正功，电势能减小；对于全过程而言，根据电势的变化可知，电势能减小，故D错误．故选B2、C【解析】电场中某点的电场强度是由电场本身决定的物理量，与试探电荷的电量和电性以及所受的电场力均无关；A．大小仍为E，方向与原来相反，与结论不相符，选项A错误；B．大小变为E/2，方向与原来相反，与结论不相符，选项B错误；C．大小仍为E，方向与原来相同，与结论相符，选项C正确；D．大小变为E/2，方向与原来相同，与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】电场中某点电场强度E是由电场本身决定的物理量，与试探电荷的电量无关，选项A错误；某段导体的电阻R是由导体本身决定的，和电压U无关，选项B错误；磁场中某点的磁场强度B是由磁场本身决定的，与所受的磁场力F无关，选项C错误；电容器的电容C的大小是由电容器本身决定的物理量，与电容器两极板间的电势差U无关，选项D正确；故选D.4、D【解析】由点电荷库仑力的公式可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的，故D正确，A、B、C错误；故选D5、D【解析】A．电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，故A错误；BCD．电场中某点的电场强度由电场本身的性质决定，与放入电场中的电荷，以及电荷所受的电场力无关，故BC错误，D正确6、A【解析】根据带电粒子在磁场中运动的偏转方向可知，a、b带同种电荷，c为异种电荷，所以c为1号粒子；由可知，半径：，结合表格中数据可求得2、3号粒子的半径比应为3:2，则b一定是第2组粒子，a是第3组粒子。a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为3、2、1。A.3、2、1。与上述结论相符，故A正确；B.3、1、2。与上述结论不符，故B错误；C.2、3、1。与上述结论不符，故C错误；D.1、3、2。与上述结论不符，故D错误。故选：A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、BD【解析】三个质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．运动轨迹对应的半径越大，粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，运动时间由圆弧对应的圆心角决定【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子的动能：，则可知三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，a粒子速率最小，动能最小，c粒子速率最大．c粒子动能最大，故A错误，B正确；由于粒子运动的周期，粒子在磁场中运动的时间：，可知，三粒子运动的周期相同，a在磁场中运动的偏转角最大，运动的时间最长，故C错误，D正确．所以BD正确，AC错误【点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短8、BD【解析】A.在粒子刚好到达N板的过程中，由动能定理得－qEd＝0－，所以，令带电粒子离开M板的最远距离为x，则使初速度减为原来的，x＝，故A错误；B.使M、N间电压提高到原来的2倍，电场强度变为原来的2倍，x＝，故B正确；C.使M、N间电压提高到原来的4倍，电场强度变为原来的4倍，x＝，故C错误；D.使初速度和M、N间电压减为原来的，电场强度变为原来的一半，x＝，故D正确9、CD【解析】如图当安培力垂直于拉力时，安培力最小解得A．0.2T，与结论不相符，选项A错误；B．0.4T，与结论不相符，选项B错误；C．0.5T，与结论相符，选项C正确；D．1.0T，与结论相符，选项D正确；故选CD。10、ABD【解析】A．粒子进入电场后，水平方向做匀速运动，则t＝0时刻进入电场的粒子在电场中运动时间此时间正好是交变电场的一个周期，粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动，经过一个周期，粒子的竖直速度为零，故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度v0，故A正确；B．在竖直方向，粒子在时间内的位移为，则计算得出故B正确；C．在时刻进入电场的粒子离开电场时在竖直方向上的位移为故电场力做功为故C错误；D．时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动，然后向下减速运动，再向上加速，向上减速，由对称可以知道，此时竖直方向的位移为零，故粒子从P板右侧边缘离开电场，故D正确。故选ABD。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、①.1：1②.1：5【解析】因两电压表是串联关系，则通过两电压表的电流相同，故指针偏转的角度相同，即指针偏角之比为1:1，串联电路电流相等，电阻两端电压与阻值成正比，两电压表内阻之比为1:5，两电压表串联时示数之比1:5.12、①.BC②.A【解析】①静电计指针张角可表示出两板间电势差的大小，所以A错误B正确因为目的就是为了让两板间电势差与静电计两铂片上电势差相等，所以静电计的外壳与A板相连接后可不接地，故C正确电压表有示数必须有电源，所以不可以用量程为3V的电压表替代静电计，故D错误故选BC②现要使静电计指针偏角变大，即电势差增大，，电荷量不变，所以电容减小，，保持B板小动，A板向上平移，正对面积减小，电容减小，符合题意，故A正确保持B板不动，A板向右平移，板间距离减小，电容增大，不符合题意，故B错误保持A、B两板不动，在A、B之间插入一块绝缘介质板，增大介电常数，电容增大，不符合题意，故C错