2023年武漢市重點中學物理高二第一學期期末統考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規定答題。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、已知電場中A點處放有一電量為q的電荷，所受電場力為F，A點處場強為E，則（）A.若在A點換上－q，A點的場強方向發生改變B.若在A點換上電量為2q的電荷，A點的場強將變為2EC.若把A點電荷q移去，A點的場強變為零D.A點場強的大小、方向與q的大小、方向、有無均無關2、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質子時，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（）A.粒子從回旋加速器的磁場中獲得能量B.高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動周期的2倍C.D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大D.不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子3、如圖所示，邊長為2l的正方形虛線框內有垂直于紙面向里的勻強磁場。一個邊長為l的正方形導線框所在平面與磁場方向垂直，導線框和虛線框的對角線共線。從開始，使導線框從圖示位置開始以恒定速度沿對角線方向進入磁場，直到整個導線框離開磁場區域。用I表示導線框中的感應電流，取逆時針方向為正，則下列表示關系的圖象中，大致正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內阻不計）連接，下極板接地．一帶電油滴位于容器中的P點且恰好處于平衡狀態．現將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則下列說法錯誤的是（）A.帶電油滴的電勢能將增大B.P點的電勢將降低C.帶電油滴將沿豎直方向向上運動D.電容器的電容減小，極板帶電量減小5、如圖所示，邊長為L的單匝正方形線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入磁感應強度為B的勻強磁場中，第二次又在外力作用下以速度2v勻速進入同一勻強磁場，下列說法正確的是（）A.第一次進入磁場的過程中，CD兩端電勢差為BLvB.兩次進入過程中線圈產生的感應電流之比I1：I2=1：2C.兩次進入過程中線圈產生的熱量之比Q1：Q2=1：4D.兩次進入過程中通過線圈截面的電荷量之比q1：q2=1：26、下列器件，利用電流的熱效應工作的是（）A.變壓器 B.驗鈔機C.電容器 D.電熱水壺二、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，兩根相互平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c，d到O點的距離均相等。關于這幾點處的磁場，下列說法正確的是()A.O點處的磁感應強度為零B.a、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同C.c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反D.a、b、c、d、O五點處磁感應強度的方向都相同8、帶電粒子從靜止出發經過電場加速后，垂直進入偏轉電場，當離開偏轉電場時，決定帶電粒子側移距離大小的因素是（）A.帶電粒子質量越大，側移越大 B.帶電粒子電量越大，側移越大C.加速電壓越低，側移越大 D.偏轉電壓越高，側移越大9、如圖所示理想變壓器原線圈的匝數為n1，副線圈的匝數為n2，原線圈的兩端a、b接正弦交流電源，電壓表V的示數為220V，負載電阻R=44Ω，電流表A1的示數為0.20A．下列判斷中正確的是（）A.原線圈和副線圈的匝數比為2：1B.原線圈和副線圈的匝數比為5：1C.電流表A2的示數為1.0AD.電流表A2的示數為0.4A10、2019年國產首套超導質子回旋加速器進入集成測試階段，通過該設備可以將質子的能量加速到230MeV，質子被引出后射入人體，當到達病灶的瞬間，釋放大量能量，實現對癌細胞的精準清除，不損傷人體正常細胞，是癌癥患者的福音。回旋加速器的原理如圖，D1和D2是兩個中空的半徑為R的半圓金屬盒，接在電壓為U、周期為T的交流電源上，位于D2圓心處的質子源A能不斷產生質子(初速度可以忽略，重力不計)，質子在兩盒之間被電場加速，D1、D2置于與盒面垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中。已知質子的電量為q、質量為m，忽略質子在電場中運動的時間，不考慮加速過程中的相對論效應，下列說法正確的是（）A.交流電源的周期B.質子第一次進入D1盒與第一次進入D2盒的半徑之比為1:2C.質子在電場中加速的次數為D.若只增大交變電壓U，則質子的最大動能Ek會變大三、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）如圖所示為用多用電表測電路中電流的實驗，圖中多用電表測定的是________(填“甲電阻”“乙電阻”或“總”)的電流，測得電流的大小是________12．（12分）當電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時間變化的圖像為___圖；通過燈泡A2的電流隨時間變化的圖像為___圖A.B.C.D.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）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14．（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）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L

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、D【解析】電場強度是通過比值定義法得出的，電場強度取決于電場本身，與試探電荷無關，故在A點換上－q或2q或把q移去，A點的場強都不變故選D。2、C【解析】回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，當粒子從D形盒中出來時，速度最大，此時運動的半徑等于D形盒的半徑【詳解】A項：粒子從兩D形盒之間的加速電場中獲得能量，故A錯誤；B項：高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動的周期，故B錯誤；C項：根據，解得：，所以D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大，故C正確；D項：根據，知質子換成α粒子，比荷發生變化，則在磁場中運動的周期發生變化，回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應強度或交流電的周期，故D錯誤故選C【點睛】解決本題的關鍵知道當粒子從D形盒中出來時，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等3、D【解析】從t=0開始，線框的位移從0到l，導線框切割磁感線的有效長度線性增加，感應電流也線性增加；線框的位移從l到2l，線框完全進入磁場，無感應電流；線框的位移從2l到3l，導線框切割磁感線的有效長度線性減少，感應電流也線性減小，故D正確，ABC錯誤。故選D。4、C【解析】將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，電容器兩板間電壓不變，根據E=U/d分析板間場強的變化，判斷電場力變化，確定油滴運動情況．由U=Ed分析P點與下極板間電勢差如何變化，即能分析P點電勢的變化和油滴電勢能的變化【詳解】將平行板電容器上極板豎直向上移動一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據E=U/d得知板間場強減小，油滴所受的電場力減小，則油滴將向下運動．故C錯誤．場強E減小，而P點與下極板間的距離不變，則由公式U=Ed分析可知，P點與下極板間電勢差將減小，而P點的電勢高于下極板的電勢，則知P點的電勢將降低．由帶電油滴原來處于平衡狀態可知，油滴帶負電，P點的電勢降低，則油滴的電勢能將增加．故AB正確．根據，可知d增大時，電容器的電容減小；根據Q=UC，由于電勢差不變，電容器的電容減小，故帶電量減小，故D正確；此題選擇錯誤的選項，故選C【點睛】本題運用E=U/d分析板間場強的變化，判斷油滴如何運動．運用推論：正電荷在電勢高處電勢能大，而負電荷在電勢高處電勢能小，來判斷電勢能的變化5、B【解析】A．第一次進入磁場過程中，感應電動勢大小為導體棒作為電源切割磁感線，所以兩端電壓為路端電壓，根據閉合電路歐姆定律可知故A錯誤；B．第二次進入磁場過程中，感應電動勢大小根據閉合電路歐姆定律可知故B正確；C．根據焦耳定律可知故C錯誤；D．通過線框的電荷量兩次通過磁場的相同，所以兩次進入過程中通過線圈截面的電荷量相同，故D錯誤。故選B。6、D【解析】利用電流的熱效應工作的是純電阻電路；ABC．變壓器、驗鈔機、電容器都不是電阻，不發熱，則都不是利用電流的熱效應工作，選項ABC錯誤；D．電熱水壺是純電阻電路，利用電流的熱效應工作，選項D正確；故選D.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、BD【解析】A．根據右手螺旋定則，M處導線在O點產生的磁場方向豎直向下，N處導線在O點產生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應強度不等于0，故A錯誤；B．M在a處產生的磁場方向豎直向下，在b處產生的磁場方向豎直向下，N在a處產生的磁場方向豎直向下，b處產生的磁場方向豎直向下，根據場強的疊加知，a、b兩點處磁感應強度大小相等，方向相同，故B正確；C．M在c處產生的磁場方向垂直于cM偏下，在d出產生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產生的磁場方向垂直于dN偏下，根據平行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向下，d處的磁場方向豎直向下，且合場強大小相等，故C錯誤；D．a、b、c、d、O五點處磁感應強度的方向都豎直向下，故D正確。故選BD。8、CD【解析】粒子先直線加速后做類似平拋運動，對直線加速過程根據動能定理列式，對類似平拋運動過程根據分位移公式列式，最后聯立求解即可【詳解】直線加速過程，根據動能定理，有：，在偏轉電場中做類平拋運動，則有：L=vt，，加速度：，聯立解得：，故側移距離的大小與帶電粒子的質量、電量無關，與加速度電壓、偏轉電壓有關，當加速度電壓越低時，側越大；當偏轉電壓越高，側移越大，故AB錯誤，CD正確，故選CD【點睛】本題關鍵是推導出側移量的表達式進行分析，可以記住“經過同一個加速電場加速、同樣偏轉電場偏轉的粒子的運動軌跡一定相同”的結論9、BC【解析】變壓器輸出功率等于輸入功率，則：，解得：，由于原副線圈電流與匝數成反比，所以初級線圈和次級線圈的匝數比，故BC正確，AD錯誤10、AC【解析】A．質子在回旋加速器中每做半個圓周運動電場變換一次，則回旋加速器的交流電頻率等于質子在磁場中的運動周期，故有，故A正確；B．質子第一次進入D1盒時加速了一次，設速度為，有做圓周運動的半徑為，有可得質子第一次進入D2盒時加速了兩次，同理推得，故兩半徑之比為故B錯誤；D．無論質子在電場中加速多少次，最后都是從磁場中以最大速度勻速圓周離開，有可得最大動能為故有質子的最大動能與加速電壓U無關，與加速度的最大半徑R有關，故若只增大交變電壓U，則質子的最大動能不變，故D錯誤；C．由最大動能可推出質子在電場中的加速次數，有解得質子在電場中加速的次數為故C正確故選AC。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.乙電阻②.50.0mA【解析】由電路中連接情況知，多用電表與乙電阻串聯，故測定的是乙電阻的電流．由圖知選擇量程為100mA，故指針指示讀數為50.0mA12、①.C②.A【解析】當電流增大時，線圈會阻礙電流的增大，當電流減小時，線圈會阻礙電流的減小【詳解】當電鍵S接通時，由于線圈的阻礙作用，A1燈中的電流逐漸增大，最后達到穩定電流不變，故選C；當電