山东德州一中2027届高二上物理期末统考试题含解析

山东德州一中2027届高二上物理期末统考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在电场中的某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是（）A.只有在该点放入电荷时，该点才有电场B.该点的电场方向一定向右C.电场强度的方向与电场力的方向相同D.电场强度方向与所放入的电荷电性有关2、地球和火星绕太阳的公转可视为匀速圆周运动．下表给出了地球和火星的质量、半径、绕太阳公转的轨道半径等信息．忽略行星自转影响．火星和地球相比，下列说法正确的是A.火星的公转周期较小 B.火星的向心加速度较小C.火星的运行速度较大 D.火星的第一宇宙速度较大3、图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中正确的是A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大4、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5、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、26、如图所示，a、b、c

为电场中同一条电场线上的三点，其中

c

为

ab

的中点已

知

a、b

两点的电势分别为φa=3V，φb=9V，则下列叙述正确的是()A.该电场在

c

点处的电势一定为

6

VB.负电荷从

a

点运动到

b

点的过程中电势能一定增大C.正电荷只受电场力作用从

a

点运动到

b

点的过程中动能一定增大D.a

点处的场强

可能小于

b

点处的场强二、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，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法（）A.将小球A、B的质量都增大到原来的2倍B.将小球B的质量增大到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍8、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，电流表A1（00.6A）和A2（03A）是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（）A.A1、A2的读数之比为1：5B.Al、A2的读数之比为1：1C.A1、A2的指针偏转角度之比为1：1D.Al、A2的指针偏转角度之比为1：510、速度相同的一束带电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.该束带电粒子带正电B.速度选择器的P1极板带负电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1D.粒子打在胶片上位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大三、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，在第二象限内存在一个半径为a的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标。在位置坐标为的P点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为m、带电量的粒子，其速度大小均为v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直xOy平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为的Q点，再从Q点进入第四象限，第四象限内有大小为、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求：（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；（2）第一象限有界磁场的最小面积；（3）这些粒子经过匀强电场后再次经过y轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。12．（12分）如图甲所示，某实验小组使用多用电表判断二极管的极性（1）测量前应将多用电表的选择开关旋至_____（选填“交流电压挡”“直流电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”）；（2）两次测量指针偏转分别如图乙、丙所示，指针如图乙所示时，红表笔接的是二极管的______（选填“正”或“负”）极；指针如图丙所示时，二极管的负极与_____（选填“红”或“黑”）表笔相连四、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L14．（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，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、B【解析】AB.场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，不放试探电荷，电场同样存在．故A错误．放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右．故B正确；C.电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反．故C错误；D.无论放电荷，还是不放电荷，无论是正电荷，还是负电荷，电场强度方向不变．故D错误故选B【点睛】本题考查对物理概念的理解能力．电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，与试探电荷是否存在无关．在电场中某场强的方向是唯一确定的2、B【解析】AB.火星和地球均绕太阳做圆周运动，根据得：，，火星的轨道半径较大，则周期较大，向心加速度较小，故A错误，B正确；C.根据得：，由于火星的轨道半径较大，则火星运行速度较小，故C错误；D.根据得，第一宇宙速度火星质量和半径的比值较小，则火星的第一宇宙速度较小，故D错误3、C【解析】对粒子加速过程有：，粒子经过圆形通道后从S射出后，速度不变，与v相同，可见比荷不同，速度就不同，A错误；粒子的动能取决于电量，电量不同动能不同，B错误；打到胶片上的位置取决于半径，可见打到胶片相同位置的粒子只与比荷有关，由前面分析之，比荷相同，速度相同，C正确；由r的表达式知，打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，D错误考点：带电粒子在复合场中的运动和质谱仪的有关知识4、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B5、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：A6、D【解析】若该电场是匀强电场，则在c点处电势为φc==6V，若该电场不是匀强电场，则在c点处的电势为φc≠6V．故A错误．根据负电荷在电势高处电势能小，可知负电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定减小，选项B错误；正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中电势能增大，则动能一定减小，选项C错误；一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，所以a点处的场强Ea可能小于b点处的场强Eb，故D正确．故选D【点睛】电场线的疏密可表示电场强度的相对大小，但一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小．但可根据电势的高低判断电势能的大小.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】如图所示，B受重力、丝线的拉力及库仑力，将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知＝而库仑力F=，即==有mgd3=kQAQBL则d=要使d变为，可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立，或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍，也可保证等式成立故选BD。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、AC【解析】这两个电流表是并联接入电路的，所以这两个电流计也是并联的，且两个电流计两端电压相等，所以通过这两个电流计的电流相等，即两个电流表的指针偏转角度相同，因为他们的量程之比为1：5，所以两个电流表的读数之比为1：5，故AC正确，BD错误。故选AC。10、AD【解析】带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据安培左手定则可知该束粒子带正电，故A正确；在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误；粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡可得：，解得：，故C错误；粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有：，解得：，因为v、B不变，半径r越小，则越大，故D正确．所以AD正确，BC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、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，则粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径必须和圆形磁场的半径相同，即：R=a在磁场中，由洛仑兹力提供向心力：联立可得：由左手定则知：磁感应强度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，则根据此时粒子在磁场中做圆周运动的半径为R′=2a则最小磁场的直径为最小面积为（3）粒子在从P到Q运动的过程中，所经历的磁场区域均不可以改变其速度的大小，所有粒子在到达Q点的速度仍是v。虽然不同粒子在Q点的速度方向不同，从Q到y轴负方向，由动能定理可得：解得：由第一象限内的磁场分布可以知道，所有从Q点射出的粒子，其速度大小均为v，方向颁布在沿x轴正向与y轴负向之间的90°范围之内。现研究从Q点射出的，速度与y轴负向平角为θ的粒子。其轨迹应是类斜抛。则有y=vcosθ×t联立两式，消去θ可得：从此式可以看出：当时，故第二次经过y轴最远位置坐标为：（0，）12、①.欧姆挡②.负③.黑【解析】(1)根据二极管具有单向导通性（即正向电压时电阻很小，反向电压时电阻很大）可知，可利用欧姆档来判断二极管的极性；(2)指针如图乙所示时，由图可知