2023年山东省肥城市第六高级中学高二上物理期末预测试题含解析.doc

2023年山东省肥城市第六高级中学高二上物理期末预测试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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，空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动，若不计粒子所受重力，带电粒子在匀强磁场中的运动是

A.匀速直线运动 B.匀变速曲线运动
C.顺时针转向的圆周运动 D.逆时针转向的圆周运动
2、如图所示，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则下列说法正确的是( )

A.带电粒子带正电 B.a、b两点间的电势差Uab=
C.b点电势大于a点电势 D.a点场强大于b点场强
3、某人造地球卫星由于空气阻力作用轨道半径逐渐减小，在高度逐渐降低的过程中，关于该人造地球卫星，下列说法正确的是（ ）
A.动能逐渐减小 B.加速度逐渐减小
C.加速度逐渐增大 D.角速变逐渐减小
4、如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为（ ）

A.1∶1，2∶3
B.1∶1，3∶2
C.4∶9，2∶3
D.4∶9，9∶4
5、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则（）

A.a一定带正电，b一定带负电
B.a的速度将减小，b的速度将增加
C.a的加速度将增加，b的加速度将减小
D.两个粒子的电势能都减小
6、如图所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过一个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、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则以下说法正确的是(　)

A.A点的电场强度小于B点的电场强度
B.A点的电势高于B点的电势
C.尘埃在A点的电势能大于在B点的电势能
D.尘埃在A点受到的静电力小于在B点的受到的静电力
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、如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，当该电动机正常工作时，电动机两端电压为U，通过电动机的电流为I，则下列说法正确的是( )

A.电动机内部的发热功率为I2R
B.电动机的机械功率为IU
C.电动机的总功率为I2R
D.电动机机械功率为IU－I2R
8、如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在A、B两点的加速度大小分别为a1、a2，电势能分别为E1、E2．下列说法正确的是 （ ）

A.若a1＞a2，则Q必定为正电荷且在M点的左端
B.电子在A点的速度小于在B点的速度
C.电子在A点的电势能E1小于在B点的电势能E2
D.B点电势高于A点电势
9、如图所示，通电直导线ab质量为m、水平地放置在两根倾角均为的光滑绝缘导体轨道上，通以图示方向的电流，电流强度为E，两导轨之间距离为l，要使导线ab静止在导轨上，则关于所加匀强磁场方向（从b向a看）、大小的判断正确的是

A.磁场方向竖直向上，磁感应强度大小为
B.磁场方向竖直向下，磁感应强度大小为
C.磁场方向水平向右，磁感应强度大小为
D.磁场方向垂直斜面向上时，磁感应强度有最小值
10、如图所示的闭合电路中，当滑动变阻器的滑片P从左端滑向右端的过程中。两个电压表示数的变化量的大小分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数的变化量为ΔI，则（　　）

A.ΔU1＞ΔU2 B.ΔU1＜ΔU2
C.＝ D.＜
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）为探究一定质量的气体在温度不变时，压强与体积的关系，设计了如下实验：

（1）用注射器封闭一部分气体并连接装置，如图1所示，用注射器读出封闭气体的体积V，由电子压强计读出压强P，改变气体体积得出了一组据如表
次数
1
2
3
4
5
6
体积V/mL
20
18
16
14
12
10
压强P/105Pa
1.000
1.105
1.235
1.400
1.815
1.909
压强的倒数/10﹣5Pa﹣1
1.000
0.9.5
0.810
0.714
0.551
0.524
（2）由上表数据在坐标纸上画出V﹣图象，如图2所示。由图象可以看出第_____组数据误差最大，原因可能是实验过程中_____。
A．封闭气体有部分漏出
B．用手握住注射器进行实验
C．缓慢推动注射器活塞
（3）若该实验的差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积V0导致的。由上面图象得V0大小为_____mL（结果保留1位有效数字）；为减少该实验误差，开始封闭气体体积应尽量_____（填“大”或者“小“）一些。
12．（12分）下图是等离子体发电机示意图，平行金属板间匀强磁场的磁感应强度 B=0.5T，两板间距离为0.2m ， 要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v0=________m/s，a是发电机的________极.(发电机内阻不计)

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L

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，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】带电粒子在磁场中的受力可以根据左手定则来判断，即四指指向正电荷运动的方向，磁场垂直手心过，拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向
【详解】带电粒子带正电，根据左手定则可知受洛伦兹力的方向为向上，且洛伦兹力不做功，所以粒子应该做逆时针的匀速圆周运动，故D正确；ABC错误；
【点睛】洛伦兹力的方向与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小.
匀变速运动是指的加速度不变的运动,当合力方向与速度方向不在一条直线上物体将做曲线运动.
2、B
【解析】AD．粒子从a点静止释放，到b点速度减为0，粒子重力向下，电场力竖直向上，则粒子带负电，根据粒子的运动情况可知，粒子先加速，重力大于电场力，后减速至0，电场力大于重力，则a点的电场强度小于b点的电场强度，AD错误；
B．从a点到b点，根据动能定理：

解得：，B正确；
C．沿电场线方向电势降低，所以b点电势小于a点电势，C错误。
故选B
3、C
【解析】根据人造地球卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期与轨道半径的表达式，进行讨论即可
【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有：，可得：，，，，可见当人造地球卫星轨道半径逐渐减小，即r减小时，v增大,动能增大，增大,增大,T减小；则C正确，A、B、D错误.故选C.
【点睛】本题关键是抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、周期的表达式，再进行讨论即可
4、B
【解析】由法拉第电磁感应定律E=n，求解感应电动势之比．根据电阻定律：电阻r=，感应电流I=，联立求解感应电流之比
【详解】由法拉第电磁感应定律得：E=n，
因为，相同，则得到Ea：Eb=1：1
根据电阻定律：线圈的电阻为r=，则ρ、有效面积s、n相同，两线圈电阻之比ra：rb=Ra：Rb=2：3
线圈中感应电流，由上综合得到：IA：IB=3：2；故B正确，ACD错误；
故选B
【点睛】本题是法拉第电磁感应定律和电阻定律的综合应用求解感应电流之比，采用比例法研究，注意此处的磁场的变化所对应的面积相同
5、D
【解析】A．由图可知，b粒子的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，a的轨迹向左弯曲，a粒子受到的电场力方向向左，由于电场线未知，无法确定两个粒子的电性，但是一定带异种电荷，故A错误；
C．由图看出，向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大，故C错误；
BD．由图判断电场力对两个粒子都做正功，电势能都减小，动能都增大，速度均增加，故B错误，D正确。
故选D。
6、C
【解析】根据电场线的疏密可分析场强的大小，进而判断尘埃在A、B两点受到的静电力的大小；根据电场方向，可判断电势高低；分析尘埃所受的电场力的方向，确定电场力对尘埃做功的情况，从而分析出电势能的变化情况。
【详解】AD.由图可知，A点电场线比B点密集，因此A点的电场强度大于B点的电场强度，故尘埃在A点受到的静电力大于在B点受到的静电力，故A、D均错误；
BC.由图可作过B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，因为负电荷在电势越高的地方电势能越小，在电势越低的地方电势能越大，所以尘埃在B点的电势能小于在A点的电势能，故B错误，C正确；
故选C。

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.电动机内部的发热功率为I2R，故A正确；
BD.电动机的机械功率为IU－I2R，故B错误，D正确；
C.电动机的总功率为IU，故C错误；
故选：AD；
8、AC
【解析】A项：若a1＞a2，表明电荷在A点受的电场力更大， 又电子受的电场力向左，即A点离点电荷Q更近，故A正确；
B项：电子从A到B，电场力做负功，电子的动能减小，故B错误；
C项：电子从A到B，电场力做负功，电子的电势能增大，故C正确；
D项：根据负电荷在电势高地方电势能小可知，A点电势高于B点电势，故D错误
【点晴】解决本题关键理解做曲线运动的物体所受合外力指向曲线的内侧
9、AD
【解析】磁场方向竖直向上，受力如图所示

则有在水平方向上：，在竖直方向上：，其中F=BIL，联立可解得：B=，A正确；若磁场方向竖直向下，受到的安培力方向水平向右，则不可能静止，B错误；若磁场方向水平向右，电流方向和磁场方向平行，不受安培力作用，C错误；若要求磁感应强度最小，则一方面应使磁场方向与通电导线垂直，另一方向应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小
如右图，由力的矢量三角形法则讨论可知，当安培力方向与支持力垂直时，安培力最小，对应的磁感应强度最小，设其值为，则：，得：，D正确；
考点：考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】本题是平衡条件的应用，关键是受力分析，安培力的方向是由左手定则判断的，由平衡条件列式计算即可，是一个比较简单的题目
10、BD
【解析】AB．闭合电路电压特点知：
E＝U1+U2+Ur
其中Ur表示电路的内电压。当滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，根据电路中电压分配原则知，U1变大，U2变小，Ur变大。则有
E＝U1+ΔU1+U2﹣ΔU2+Ur+ΔUr
得：
ΔU2＝ΔU1+ΔUr
所以
ΔU1＜ΔU2
故A错误，B正确；
CD．根据上面的分析知

所以

故C错误，D正确。
故选BD.

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、 ①.5 ②.B ③.1 ④.大
【解析】（2）[1]从图中可知，第5组数据明显偏离直线，故误差较大数据为第5组；
[2]第5组数据压强值偏大；
A.如果有气体漏出，压强应该偏小，A错误；
B.用手握住注射器进行实验，导致压强测量偏大，B正确；
C.实验中必须缓慢推动注射器活塞，C错误；
故选B。
（3）[3]由波意耳定律可得

整理可得

故图像与纵轴交点即为注射器与传感器之间细管中的气体体积，即；
[4]为减少该实验误差，则图像应该尽量过原点，即，开始封闭气体体积应尽量大。
12、 ①.2200 ②.正
【解析】根据左手定则，正电荷向上偏，负电荷向下偏，所以上板带正电，即a是电源的正极．两板上有电荷，在两极板间会产生电场，电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有：qvB=q，所以：
【点睛】解决本题的关键掌握等离子体进入磁场受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则，正电荷向上偏，负电荷向下偏，在两极板间会产生电场，电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡

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、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
14、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
15、（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＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答