精品解析：湖北省黄冈中学2022-2023学年高二上学期期中物理试题

2022年秋季11月份黄冈中学高二年级物理期中考试 一、选择题（本题共11小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-11题有多项题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分） 1. 如图所示，a、b两根长直导线垂直纸面放置，两导线内通有大小相等、方向相反的电流，O点在纸面与导线平面的交线上且到两导线距离相等，MN是过O点且垂直于导线平面的竖直线，一个带电粒子从M点以速度v沿MN方向运动，粒子重力不计，下列说法正确的是（　　） A. 粒子沿MN方向先做加速运动后做减速运动 B. 粒子沿MN方向一直做匀速直线运动 C. 粒子偏向MN左侧先做加速运动后做减速运动 D. 粒子偏向MN右侧先做减速运动后做加速运动 2. 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，电阻R1：R2：R3：R4=3：2：1：1，开关S断开。现将S闭合，由S闭合到电路稳定的过程中通过R3的电荷量是（　　） A. B. C. D. EC 3. 用一根导线围成如图所示的回路KLMN，KN和LM是半径分别为ON、OM的同心圆弧，O为圆心，KL和NM沿圆的半径方向，一圆环和KLMN在同一平面内，圆环的圆心也在O点，在圆环和回路KLMN中分别通以如图所示的恒定电流I1、I2，圆环固定，则下列说法正确的是（　　） A. 圆环对KN段圆弧的斥力大于对LM段圆弧的引力 B. 圆环对KL段和对MN段的安培力等大反向 C. 回路KLMN将在纸面内绕通过O点并垂直纸面的轴转动 D. 回路KLMN将在纸面内向左平动 4. 如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好，电阻均为r、质量均为m；将金属杆1固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从磁场边界上方h（h<h0）处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1，下列说法正确的是（　　） A. 两金属杆向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b B. 回路中感应电动势的最大值为 C. 磁场中金属杆1与金属杆2所受的安培力大小、方向均不相同 D. 任何时刻金属杆1与2的速度之差均为 5. 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子（）在入口处从静止开始被电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若换作α粒子（）在入口处从静止开始被同一电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的倍数是（　　） A. B. C. 2 D. 6. 如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图，此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器。静电分析器通道中心线MN所在圆的半径为，通道内有均匀辐射的电场，中心线处的电场强度大小为；磁分析器中分布着方向垂直于纸面，磁感应强度为的匀强磁场，磁分析器的左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为的离子（初速度为零，重力不计），经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线MN做匀速圆周运动，而后由P点进入磁分析器中，最终经过Q点进入收集器（进入收集器时速度方向与平行）。下列说法正确的是（ ） A. 磁分析器中匀强磁场的方向垂直于纸面向内 B. 加速电场中的加速电压 C. 磁分析器中轨迹圆心到点的距离 D. 任何带正电的离子若能到达点，则一定能进入收集器 7. 如图所示，两根足够长的平行直导轨AB、CD与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，A、C两点间接有阻值为R的定值电阻，一根质量均匀分布的直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，金属杆的阻值为r，其余部分电阻不计，金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现将外力F沿与导轨平行的方向作用在金属杆上，让其由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动，则下列外力F与作用时间t的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部。当给环通以恒定的电流I，圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H。已知重力加速度为g，不计空气阻力，磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 圆环先做加