山东省乐陵市第一中学2022-2023学年高二物理第一学期期末检测试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 考生须知： 1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。 2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。 3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。 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、两平行通电长直导线M、N中的电流大小分别为I和2I，且电流方向相同．a、b、c、d为同一直线上的四个点，它们分别与两直导线距离如图所示，则图中给定的四个点中，磁感应强度最大的位置是（ ） A.a B.b C.c D.d 2、使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（　　） A. B. C. D. 3、2015年12月29日0时04分，我国在西昌卫星发射中心成功发射高分四号卫星．至此我国航天发射“十二五”任务圆满收官．高分四号卫星是我国首颗地球同步轨道高分辨率光学成像卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道卫星，它的发射和应用将显著提升我国对地遥感观测能力，该卫星在轨道正常运行时，下列说法正确的是( ) A.卫星的轨道半径可以近似等于地球半径 B.卫星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度 C.卫星的线速度一定大于第一宇宙速度 D.卫星的运行周期一定大于月球绕地球运动的周期 4、一架悬挂于天花板上的弹簧秤下挂水平导线AB，导线中通有如图所示向右的电流，导线中心的正下方有与导线AB垂直的另一长直导线，当长直导线中通入向里的电流时，关于导线AB的运动及弹簧秤读数的变化正确的是（ ） A.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数增大 B.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数减小 C.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数增大 D.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数减小 5、下列说法正确的是（ ） A.地磁两极跟地理两极完全重合 B.世界上第一个论述磁偏角的科学家是我国的张衡 C.地球的地磁北极与地理南极重合 D.地球的地磁北极在地理南极附近 6、如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（　　） A. B. C. D.Bav 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，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球（可视为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是 A.小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动 B.小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功 C.小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒 D.小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒 8、如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是（ ） A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内 C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小 9、A、B两个带电粒子同时从匀强磁场的直线边界上的M、N点分别以45°和30°(与边界的夹角)射入磁场，又同时分别从N、M点穿出，如图所示．设边界上方的磁场范围足够大，下列说法中正确的是(　　) A.A粒子带正电，B粒子带负电 B.A、B两粒子运动半径之比为1∶ C.A、B两粒子速率之比为1∶ D.A、B两粒子的比荷之比为3∶2 10、如图所示，两根间距为L的光滑金属导轨，平行放置在倾角为的绝缘斜面上，导轨的下端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m、导轨间电阻为r的金属棒ab在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下由静止沿导轨上滑。下列说法正确的是（ ） A.金属棒ab将会沿金属导轨作匀加速运动 B 金属棒ab最终将沿金属导轨作匀速运动 C.金属棒ab的最大速度为 D.恒力F做的功等于金属棒ab增加的机械能 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）用伏安法测电源电动势和内电阻，已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，画出的（甲）、（乙）两种可供选用的测量电路 （1）为提高电动势和内电阻的测量精度，应选用的电路是______ （2）由实验数据做出如图（丙）所示图线，则该电源的内电阻r=______Ω． （3）所测得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较的情况是：E测______E真；r测_____r真．（填“＞”或“＜”） 12．（12分）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为_____mm 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，两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定，轨距为d．P、M间接有阻值为R的电阻．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效阻值为R．空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上．现从静止释放ab．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．求： （1）ab运动的最大速度vm； （2）当ab具有最大速度时，ab消耗的电功率P； （3）为使ab向下做匀加速直线运动，在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F， 推导F随时间t变化的关系式，并分析F的变化与a的关系 14．（16分）如图所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.2m，导轨平面与水平面间夹角θ=37°，N、Q间连接一个电阻R=0.1Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=0.5T．一根质量m=0.03kg的金属棒正在以v=1.2m/s的速度沿导轨匀速下滑，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．金属棒及导轨的电阻不计，g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求： （1）电阻R中电流的大小； （2）金属棒与导轨间的滑动摩擦因数的大小； （3）对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力F=0.2N，若金属棒继续下滑x=0.14m后速度恰好减为0，则在金属棒减速过程中电阻R中产生的焦耳热为多少？ 15．（12分）如图所示在边长为L的等边三角形OAB区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．在纸面内从O点向磁场区域AOB各个方向瞬时射入质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子的速率均为v．已知沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，不计粒子之间的相互作用和重力的影响，已知sin35°≈0.577  ．求： (1)匀强磁场的磁感应强度的大小； (2)带电粒子在磁场中运动的最长时间； (3)沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出时，还在磁场中运动的粒子占所有粒子的比例 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】由安培定则确定两电流在图示各点所产生磁场方向，若方向相反，磁感应强度可能为0，若方向相同，则可能最大，从而即可求解 解：两电流在a与d两点的B方向相同，又因长直导线M、N中的电流大小分别为I和2I，则a点的磁场小于d点； 两电流在b与c两点的B的方向相反，则b与c两点的磁场都比d点小．故D正确，ABC错误； 故选D 【点评】考查磁场的合成，明确电流的磁感应强度与电流的大小，距离有关，注意矢量的合成法则 2、B 【解析】由静电感应特点可知，近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，故选B。 3、B 【解析】同步卫星轨道半径大于地球的半径，故A错误．根据知，卫星的加速度，地球表面的重力加速度，由于r＞R，则卫星的向心加速度一定小于地球表面的重力加速度．故B正确．根据知，由于卫星的轨道半径大于地球的半径，则卫星的线速度一定小于第一宇宙速度，故C错误．同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，根据知，同步卫星的周期小于月球的周期，故D错误．故选B 【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、周期、加速度与轨道半径的关系 4、A 【解析】根据安培定则可知，导线I2的磁感线是同心圆，方向如图。因此对AB左半段，可以用左手定则判断A端受到向外的力； 同理也可以分析出B端受向里的力。从而使得A端转向纸外，B端转向纸里；AB转动后电流的方向也向里，所以两个电流之间相互吸引，所以AB对弹簧秤的拉力将增大，则弹簧秤的示数增大。 A.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数增大，与分析相符，故A正确； B.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数减小，与分析不符，故B错误； C.A向里、B向外转动，弹簧秤的读数增大，与分析不符，故C错误； D.A向外、B向里转动，弹簧秤的读数减小，与分析不符，故D错误； 故选：A。 5、D 【解析】A.地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，两者并不完全重合。故A错误； B.世界上第一个论述磁偏角的即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国的沈括，而不是张衡，故B错误； CD.地球的地磁北极在地理南极附近，故C错误，D正确； 故选：D； 6、C 【解析】导体棒AB摆到竖直位置时，产生的感应电动势为 此时圆环两部分并联，并联电阻 则这时AB两端的电压大小为 故ABD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、CD 【解析】A．小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故A错误； B．小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功。故B错误； C．小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功。但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零。所以小球与槽组成的系统机械能守恒。故C正确； D．小球在槽内运动的前半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，故D正确； 故选CD。 8、AC 【解析】AD．粒子打在胶片上的位置到狭缝的距离即其做匀速圆周运动的直径,可见D越小，则粒子的荷质比越大，因此利用该装置可以分析同位素，A正确，D错误 B．粒子在题图中的电场中加速，说明粒子带正电．其通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力平衡，则洛伦兹力方向应水平向左，由左手定则知，磁场的方向应垂直纸面向外，选项B错误； C．由Eq=Bqv可知，v=E/B，选项C正确； 9、ABD 【解析】