甘肃省张掖市山丹县一中2020-2021学年高二物理上学期期末考试模拟试题(含解析)

山丹一中2020-2021学年上学期期末模拟试卷高二物理一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1.如图所示，一质量为m 、电量大小为q 的带正电小球，从水平向右的匀强电场中的O 点以速度v 沿与场强方向成37°角射入电场中，油滴运动到最高点时速度大小也是v ，已知重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）(sin37°=0.6 cos37°=0.8)A. 最高点可能在O 点的正上方B. 匀强电场的电场强度为E ＝mg /3qC. O 点与最高点之间的电势差可能为零D. 匀强电场的电场强度为E ＝mg /4q【答案】B【解析】【详解】A. 粒子到最高点的速度仍为v ，则动能的变化量为零，根据动能定理知，克服重力做的负功等于电场力做的正功，最高点如果是O 点正上方，则电场力不做功，故A 错误． BD. 到最高点的时间为sin 370.6v v t g g ︒==，cos37qE v t v m︒+= 解得：3mg E q=故B 正确D 错误． C. 根据动能定理知，从开始到最高点过程中，动能变化量为零，克服重力做的负功等于电场力做的正功，可知O 点与最高点的电势差不可能为零，故C 错误．2.下列叙述正确的是（）A. 放在匀强磁场中的通电导线受到恒定不变的磁场力B. 沿磁感线方向，磁场逐渐减弱C. 磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向D. 安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面【答案】D【解析】=，只有当B、I、L与θ都【详解】放在匀强磁场中的通电导线受到的安培力F BILsinθ是恒定时，导线所受的安培力才是恒定的，故A错误；磁感线的疏密表示磁场的强弱，与磁感线的方向无关，故B错误；根据左手定则，磁场的方向与通电导体所受磁场力的方向垂直；磁场的方向就是小磁针的N极在磁场中所受磁场力的方向，故C错误；根据左手定则，安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面，故D正确．所以D正确，ABC错误．3.某长螺线管中通有大小和方向都不断变化的电流，现有一带电粒子沿螺线管轴线方向射入管中．若不计粒子所受的重力，则粒子将在螺线管中（）A. 做匀速直线运动B. 做匀加速直线运动C. 做圆周运动D. 沿轴线来回运动【答案】A【解析】【详解】虽然螺线管中的电流在变化，但沿管轴的磁感线始终是一条直线，粒子的射入方向与磁场方向平行，故始终不受洛伦兹力的作用，所以粒子应做匀速直线运动．所以正确答案为A综上所述本题答案是：A4.把一个架在绝缘支座上的导体放在负电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,导体表面上感应电荷的分布如图所示,这时导体( )A. A端的电势比B端的电势高B. A端的电势比B端的电势低C. A端的电势可能比B端的电势高,也可能比B端的电势低D. A端的电势与B端的电势相等【答案】D【解析】【详解】枕形导体在点电荷附近，出现静电感应现象，导致电荷重新分布．因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场，正好与点电荷的电场叠加，静电平衡时内部电场强度处处为零，导体是等势体，表面是等势面；即A端的电势与B端的电势相等；故选D．【点睛】本题关键要理解掌握：处于静电感应现象的导体，内部电场强度处处为零，理解场强处处为零的原因．知道净电荷全部分布在导体表面．且整个导体是等势体5.关于电流，下列说法中正确的是( )A. 通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B. 电子运动的速率越大，电流越大C. 因为电流有方向，所以电流是矢量D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大【答案】D【解析】【详解】根据I=q/t可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大，选项A错误；根据I=nesv可知，电子运动的速率越大，电流不一定越大，选项B错误；电流有方向，但是电流是标量，选项C错误；根据I=q/t可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，选项D正确；故选D.6.在地面上插入一对电极M、N，将两个电极与直流电源相连，大地中形成恒定电流和恒定电场．恒定电场的基本性质与静电场相同，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点．下列说法中正确的是（）A. P 点场强比Q 点场强大B. P 点电势比Q 点电势低C. 电子在P 点的电势能比在Q 点的电势能小D. 电子沿直线从N 到M 的过程中所受电场力变大【答案】C【解析】电场线密的地方电场强度大，所以P 点场强比Q 点场强小，A 错误；该电场与等量异种点电荷的电场相似，根据等量异种点电荷的特点可知，MN 的中垂线为一个等势面，然后根据沿电场线方向电势降低可知P 点电势一定高于Q 点电势，B 错误；P 点电势高于Q 点电势，即p q ϕϕ>．由电势能公式p E q ϕ=，可知由于电子带负电，0q <，所以电子在P 点的电势能小于在Q 点的电势能，C 正确；由于该电场是非匀强电场，从N 到M 的过程E 先减小后增大，由F=qE 可知，电子所受的电场力也是先减小后增大，D 错误．7.关于电源电动势，下面说法不正确的是 ( )A. 电源两极间电压总等于电动势B. 电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大C. 电路接通后，电源的电压小于它的电动势D. 电动势只由电源性质决定，与外电路无关【答案】A【解析】【分析】电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电动势与外电路无关；【详解】A 、电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，当外电路接通时，电源有内电压，根据闭合电路欧姆定律得知，电源两极间电压一定小于电动势，故A 错误，C 正确；B 、电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量，电动势越大，电源将其它能转化为电能的本领越大，故B 正确；D、电动势由电源本身决定，与外电路无关，故D正确．【点睛】本题考查电动势的物理意义，可根据闭合电路欧姆定律理解电动势与电源两极间电压的关系．8.如图所示，闭合导线框向右匀速穿过垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场区域宽度大于线框尺寸，规定线框中逆时针方向的电流为正，则线框中电流i随时间t变化的图象可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】线圈刚进入磁场时，产生逆时针方向的电流，故选项D错误；线圈一半进入磁场后有效长度减半，故感应电动势减半，感应电流减半；线圈出离磁场时产生顺时针方向的电流，刚出离磁场时，有效长度为L，一半出离磁场时有效长度减半，则感应电流减半；由以上分析可知，线框中电流i随时间变化的图线应该为B.故选B.点睛：解题时先根据楞次定律判断感应电流的方向．再分两段时间分析感应电动势，由欧姆定律得到感应电流的变化情况．感应电动势公式E=Blv，L是有效的切割长度即与速度垂直的长度．9. 对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是（）A. 电势差越大，在这两点的电场强度也越大B. 两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功C. 两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关D. 两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关【答案】BD【解析】【详解】A．根据UEd=可知，电势差越大，在这两点的电场强度不一定越大，选项A错误；B．根据WUq=可知，两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功，选项B正确；CD．两点间的电势差只与电场本身有关，与在这两点间移动的电荷无关，选项D正确，C错误；故选BD．【点睛】掌握电场强度与电势差的关系，知道电势差的物理意义，在匀强电场中，根据公式U=Ed，d是电场线方向两点间的距离；此题考查对物理规律的解理能力．物理公式要从每个量的意义、公式适用条件等方面理解．10.一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示，1t、2t分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有（）A. A处的场强一定小于B处的场强B. A处的电势一定高于B处的电势C. 带电粒子从A到B的过程中，电场力一定对它做正功D. 带电粒子在A处的电势能一定小于B处的电势能【答案】AC【解析】【详解】v-t图象的斜率等于加速度，由v-t图象看出，质点做加速度增大的加速运动，而质点在电场中仅受电场力作用，则知电场力增大，说明电场强度增大，即有A处的场强一定小于B处的场强．故A正确．由于电荷的电性未知，不能判断电场线的方向，也就无法判断电势的高低．故B错误．质点的动能增大，由能量守恒定律得知，其电势能一定减小，电场力一定对它做正功，则有电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能．故C正确，D错误．故选AC．【点睛】本题首先要根据速度图象的斜率读出质点加速度的变化，判断场强的大小，从能量的角度可判断电势能及电场力做功的正负．11.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法不正确的是 ( )A. 带电粒子由加速器的中心附近进入加速器B. 带电粒子由加速器的边缘进入加速器C. 电场使带电粒子加速，磁场使带电粒子旋转D. 离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关【答案】B 【解析】【详解】AB．根据回旋加速器的加速原理，被加速离子只能由加速器的中心附近进入加速器，从边缘离开加速器，A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C．在磁场中洛伦兹力不做功，离子是从电场中获得能量，C正确，不符合题意；D．当离子离开回旋加速器时，半径最大，动能最大，则有：2222122mB q rE mvm==与加速电压无关，D正确，不符合题意。

故选B。

【点睛】解决本题的关键掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子从电场中获得能量，但是出回旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D形盒的半径有关．12.如图所示，扇形区域AOB内存在有垂直平面向内的匀强磁场，OA和OB互相垂直是扇形的两条半径，长度为R．一个带电粒子1从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，若与该粒子完全相同的带电粒子2以同样的速度从C点平行AO方向进入磁场，C到AO的距离为R ／2，则A. 1粒子从B点离开磁场时，速度方向沿OB方向B. 粒子带负电C. 2粒子仍然从B点离开磁场D. 两粒子在磁场中运动时间之比为3：2【答案】ACD【解析】【分析】粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子的运动轨迹，应用数学知识与牛顿第二定律分析答题．【详解】A项：粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子在磁场中运动的圆心角为90°，1粒子从B点离开磁场时，速度方向沿OB方向，故A正确；B项：带电粒子从A点沿AO方向进入磁场，从B点离开，那么粒子在A点向右上方偏转，则由左手定则可判定：粒子带正电，故B错误；C项：粒子2从C 点沿CD射入其运动轨迹如图所示，设对应的圆心为O1，运动轨道半径也为BO=R，连接O1C、O1B，O1COB是平行四边形，O1B=CO，则粒子2一定从B点射出磁场，故C正确；D 项：粒子1的速度偏角，粒子在磁场中转过的圆心角θ1=90°，连接PB ，可知P 为O 1C 的中点，由数学知识可知，θ2=∠BO 1P=60°，粒子在磁场中运动的周期：2m T qBπ= ，两粒子的周期相等 粒子在磁场中的运动时间 2t T θπ=，运动时间之比：t 1：t 2=θ1：θ2=90°：60°=3：2，故D 正确．故选ACD ． 【点睛】本题考查了粒子在匀强磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹、应用数学知识、周期公式即可正确解题．13.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是A. 交变电流的表达式为1002sin 50πe t = (V)B. 交变电流的表达式为100sin 50πe t = (V)C. 若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的表达式为()50sin50πV e t =D. 若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的最大值变为50 V【答案】BD【解析】【详解】AB 、由图象可知，交变电流动势的最大值m 100V E =，周期0.04s T =，所以瞬时值表达式为100sin 50πe t =，故A 错误， B 正确；CD 、根据感应电动势最大值的表达式m E NBS ω=得知，m E 与ω成正比，则线圈的转速变为原来的一半，感应电动势最大值变为原来的一半，为m 50V E '=，则交变电流动势的表达式为()50sin 25πV e t =，故C 错误，D 正确；故选BD ．【点睛】从图象中可以求出该交变电流的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解．二、实验题：本题共2小题，共15分。