江西省九江市九江第一中學2023年高二物理第一學期期末學業水平測試模擬試題含解析

江西省九江市九江第一中學2023年高二物理第一學期期末學業水平測試模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、質譜儀是測帶電粒子質量和分析同位素的一種儀器，它的工作原理是帶電粒子（不計重力）經同一電場加速后垂直進入同一勻強磁場做圓周運動，然后利用相關規律計算出帶電粒子的質量。其工作原理如圖所示，虛線為某粒子的運動軌跡，由圖可知()A.此粒子帶負電B.下極板比上極板電勢高C.若只增大加速電壓，則半徑變大D.若只增大入射粒子的質量，則半徑變小2、如圖所示，一束質量、速度和電荷量不全相等的離子，經過由正交的勻強電場和勻強磁場組成的速度選擇器后，進入另一個勻強磁場中并分裂為A、B兩束，下列說法中正確的是（）A.組成A束和B束的離子都帶負電B.A束離子的比荷大于B束離子的比荷C.組成A束和B束的離子質量一定不同D.速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向外3、通電螺線管內有一在磁場力作用下處于靜止的小磁針，磁針的指向如圖所示，則（）A.螺線管的P端為N極，a接電源的正極B.螺線管的P端為N極，a接電源的負極C.螺線管的P端為S極，a接電源的正極D.螺線管的P端為S極，a接電源的負極4、某交流發電機給燈泡供電，產生正弦式交變電流的圖象如圖所示，下列說法中正確的是（）A.交變電流的頻率為B.交變電流的瞬時表達式為

C.在時，穿過交流發電機線圈的磁通量最大D.若發電機線圈電阻為，則其產生的熱功率為5W5、如圖所示A、B分別表示某一個門電路兩個輸入端的信號，Z表示該門電路輸出端的信號，則根據它們的波形可以判斷該門電路是（）A.“與”門 B.“或”門C.“非”門 D.“與非”門6、下面關于各種電器應用的電磁學原理的說法中，錯誤的是（）A.電視機的顯像管應用了磁場使電子束偏轉的原理B.變壓器應用了電磁感應現象C.微波爐是用電熱棒加熱食物的D.電磁爐是利用電磁感應原理制成的二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，O是一固定的點電荷，另一點電荷P從很遠處以初速度v射入點電荷O的電場，在電場力作用下的運動軌跡是曲線MN，a、b、c是以O為中心Ra、Rb、Rc為半徑畫出的三個圓，它們之間間距相等，1、2、3、4為軌跡MN與三個圓的一些交點．以|W12|表示點電荷P由l到2的過程中電場力做的功的大小，|W34|表示由3到4的過程中電場力做的功的大小，則（）A.|W12|＞2|W34| B.|W12|=2|W34|C.P、O兩電荷可能同號 D.P、O兩電荷一定異號8、一質量為m的帶電液滴以豎直向下的初速度v0進入電場中，由于電場力和重力的作用，液滴沿豎直方向下落一段距離h時速度為零，取重力加速度為g，下列判斷正確的是A.液滴重力勢能減少量為mghB.液滴的機械能減少量等于液滴的電勢能增加量C.液滴的電勢能增加量為mghD.電場力對液滴做的功為9、如圖所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方時，小磁針的S極向紙內偏轉，這一束帶電粒子可能是（）A.向左飛行的正離子束 B.向右飛行的正離子束C.向右飛行的負離子束 D.向左飛行的負離子束10、AOC是光滑的直角金屬導軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在導軌上的金屬直棒(開始時b離O點很近)，如圖所示．它從靜止開始在重力作用下運動，運動過程中a端始終在AO上，b端始終在OC上，直到ab完全落在OC上，整個裝置放在一勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，則ab棒在運動過程中()A.感應電流方向始終是b→aB.感應電流方向先是b→a，后變為a→bC.所受安培力方向垂直于ab向上D.所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了測定一節干電池的電動勢和內電阻，現準備了下列器材：A.被測干電池（電動勢約1.5V，內阻約1.0Ω）B.靈敏電流表G（滿偏電流3.0mA，內阻10Ω）C.電流表A（量程0~0.60A，內阻0.10Ω）D.滑動變阻器R1（0~20Ω，10A）E.滑動變阻器R2（0~100Ω，1A）F.定值電阻R3=990ΩG.電鍵和導線若干(1)為了能較為準確地進行測量，也為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是_____。(2)請在下圖矩形框中畫出實驗電路圖___。(3)右圖為某同學根據正確的電路圖作出的I1—I2圖線（I1為靈敏電流表G的示數，I2為電流表A的示數），由該圖線可得：被測干電池的電動勢E=_____V，內電阻r=____Ω。12．（12分）（1）如圖所示，游標尺上有50個等分刻度的游標卡尺測量工件的情況，讀數為______mm（2）如圖所示，螺旋測微器的示數為_______mm.四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環，軌道的水平部分與半圓環相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】A．由左手定則可知，粒子帶正電，故A錯誤；B．粒子經過電場要加速，因正電粒子，所以下極板S2比上極板S1電勢低，故B錯誤；C．根據動能定理得由得若只增大加速電壓，則半徑變大，若只增大入射粒子的質量，則半徑變大，故C正確，D錯誤。故選C。2、B【解析】可以根據左手定則可以判斷AB束離子的電性，粒子在磁場和電場正交區域里，同時受到洛倫茲力和電場力作用，粒子沒有發生偏轉，說明粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE，即不發生偏轉的粒子具有共同的速度大小v=E/B，粒子進入磁場后受洛倫茲力作用做勻速圓周運動，滿足qvB=m，圓周運動的半徑，由此進行分析得出結論【詳解】A離子進入磁場后向左偏，根據左手定則可以判斷A束離子都帶正電，同理可知B離子帶負電，故A錯誤；經過速度選擇器后的粒子速度相同，粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，滿足qvB=qE，即不發生偏轉的粒子具有共同的速度大小v=E/B；進入磁場區分開，軌道半徑不等，根據公式可知，半徑大的比荷小，所以A束離子的比荷（q/m）大于B束離子的比荷，但不能說明質量一定不同，故B正確，C錯誤；在速度選擇器中，電場方向水平向右，A粒子所受電場力方向向右，B粒子所受電場力方向向左，所以A離子受的洛倫茲力方向向左，B離子受的洛倫茲力方向向右，根據左手定則可知，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向內，故D錯誤．故選B【點睛】本題能根據粒子不發生偏轉得出粒子所受電場力和洛倫茲力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在單獨的勻強磁場中粒子分裂成幾束說明粒子的荷質比不同，并由此得出電量、質量、以及速度所需要滿足的關系式，從而得出正確的結論3、C【解析】由圖可知，小磁針靜止時N極指向Q端，則通電螺線管的Q端為N極，通電螺線管的P端為S極；根據安培定則判斷出電流的方向：從a端流進，從b端流出，a接電源的正極，b接電源的負極，故C正確，A、B、D錯誤；故選C4、D【解析】A．由圖象可知，交流電的周期為2.0×10-2s，所以交流電的頻率為f==50Hz，所以A錯誤；B．根據圖象可得，交變電流的瞬時表達式為i=Acosωt=5cos100πt（A），所以B錯誤；C．在t=0.01s時，感應電流最大，所以此時穿過交流發電機線圈的磁通量的變化率最大，穿過交流發電機線圈的磁通量最小，所以C錯誤；D．交流電的有效值為I=A，所以發電機的發熱功率為P=I2r=（）2×0.4W=5W，所以D正確5、A【解析】將A、B、C、D四個門電路注意代入，與門輸入端全為“1”，輸出端才為“1”，或門輸入端只要有“1”，輸出端就為“1”．發現A正確，B、C、D錯誤故選A考點：考查了對邏輯電路的理解點評：解決本題的關鍵掌握門電路的特點，與門的特點：事件的所有條件滿足，事件才能發生．或門的特點：只要有一個條件滿足，事件就能發生．非門的特點：輸入狀態和輸出狀態完全相反6、C【解析】顯像管應用了磁場使電子束偏轉原理；變壓器應用了電磁感應現象；微波爐是利用電磁波來加熱食物中水，從而受熱；電磁爐是利用電磁感應原理制成的。【詳解】A．電視機的顯像管應用了磁場使電子束偏轉的原理，故A正確；B．變壓器應用了電磁感應現象，故B正確；C．微波爐是利用電磁波來加熱食物中水，從而受熱，故C錯誤；D．電磁爐是利用電磁感應原理制成的，故D正確；本題選擇錯誤的，故選C。【點睛】考查生活中各種電器的工作原理，理解電磁感應現象的原理，注意微波爐的加熱原理。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】根據電場線的分布情況可知，2、3間的場強大于3、4間場強，由公式U=Ed分析得知，2、3間的電勢差大于3、4間的電勢差，所以1、2間的電勢差大于3、4間電勢差的2倍，即有|U12|＞2|U34|，由電場力做功公式W=qU得，|W12|＞2|W34|．故A正確，B錯誤．由軌跡的彎曲方向可判定兩電荷間存在引力，是異號電荷．故C錯誤，D正確．故選AD【點睛】本題是電場中軌跡問題，由U=Ed定性分析非勻強電場中兩點間電勢差的關系，由軌跡彎曲方向判斷電場力方向都是常見的問題，要加強訓練，熟練掌握8、AB【解析】帶電液滴在電場力和重力的作用，以豎直向下的初速度沿豎直方向下落，根據功能關系可得出電場力做的功；根據除重力以外的力做功，導致機械能變化，即可求解【詳解】帶電液滴下落h高度，液滴重力勢能減少量為mgh，選項A正確；由于只有重力和電場力做功，重力做正功，電場力做負功，電勢能增加，而液滴的電勢能與機械能之和不變，可知液滴的機械能減少量等于液滴的電勢能增加量，由功能關系：W電=-mgh-，即液滴的電勢能增加量大于mgh；電場力對液滴做的功大于選項B正確，CD錯誤；故選AB.【點睛】考查功能關系與機械能是否守恒，并知道除重力以外力做功，導致機械能變化：若此力做正功，則機械能增加；若做負功，則機械能減小9、AC【解析】小磁針N極受力方向與磁場方向相同．電流方向與正電荷定向移動方向相同，與負電荷定向移動方向相反．根據安培定則，即可求解【詳解】向左飛行的正離子形成的電流方向向左，根據安培定則可知，離子在下方產生的磁場方向向外，則N極轉向外，S極轉向里，向右飛行的負離子形成的電流方向向左，根據安培定則可知，離子在下方產生的磁場方向向外，則N極轉向外，S極轉向里，故AC正確，BD錯誤；故選AC【點睛】本題考查應用物理基本定則的能力，B、C兩項是等效的，A、D兩項也是等效的，考試時抓住等效性，可以節省時間10、BD【解析】初始，ab與直角行金屬導軌圍成的三角形面積趨于0，末狀態ab與直角行金屬導軌圍成的三角形面積也是趨于0，所以整個運動過程中，閉合回路的面積是先增大后減小．根據楞次定律的增反減同，判斷電流方向先是逆時針后是順時針，選項A錯B對．根據左手定則判斷安培力可得安培力先是垂直于ab向下，后垂直于ab向上，選項C錯D對三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.D②.③.1.47V④.0.740.78【解析】(1)[1]為方便實驗操作，滑動變阻器應選阻值較小D。(2)[2]伏安法測電源電動勢與內阻，需要電壓表，現在沒有電壓表，可以用G與R3串聯組成電壓表測電壓，電流表測電路電流，電路圖如圖所示。(3)[3][4]由閉合電路歐姆定律可得：E=U+Ir，U=E-Ir，則I1（R3+RG)=E-I2r由圖像可知，電源電動勢E=I1（R3+RG)=1.47×10-3×（990+10）V=1.47V電源內阻12、①.23.2；②.1.410【解析】解決本題的關鍵掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數的方法，游標卡尺讀數等于主尺讀數加上游標讀數，不需估讀；螺旋測微器讀數等于主尺刻度加上螺旋部分的讀數，需要估讀【詳解】游標卡尺讀數為：23mm+0.0