山东省栖霞市第一中学2022-2023学年物理高二第一学期期末考试试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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、如图为甲、乙两人沿直线跑步的v-t图像，下列说法正确的是 A.t=0时刻甲、乙的速度相同 B.t=t1时刻甲、乙的速度相同 C.0-t1内甲的平均速度比乙的大 D.0-2t1内甲的平均速度比乙的大 2、强台风往往造成巨大灾难．2018年9月16日17时，第22号台风“山竹”强台风级在广东登陆，登陆时中心附近最大风力达，空气的密度，当这登陆的台风正对吹向一块长10m、宽4m的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙后速度变为零，由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力F大小最接近（ ） A. B. C. D. 3、高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(　　) A.＋mg B.－mg C.＋mg D.－mg 4、如图，在MN和PQ这两个平行竖直面之间存在垂直纸面的匀强磁场和平行纸面的匀强电场，一个带电粒子以某一初速度由A点水平射入这个场区恰能沿直线运动，并从PQ竖直面上的C点离开场区．若撤去磁场，其他条件不变，则该粒子从PQ竖直面上的B点离开场区；若撤去电场，其他条件不变，则该粒子从PQ竖直面上的D点离开场区．若粒子在上述三种情况下通过场区的总时间分别是t1、t2和t3，运动的加速度大小分别为a1、a2和a3，不计粒子所受重力的影响，则下列判断中正确的是 A.t1=t2＜t3，a1＜a2=a3 B.t2＜t1＜t3，a1＜a3＜a2 C.t1=t2=t3，a1＜a2＜a3 D.t1=t3＞t2，a1=a3＜a2 5、在如图所示的电路中，闭合开关后，相同的两个灯泡A、B均正常发光，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，则（　　） A.A灯变亮，B灯变暗 B.A灯变暗，B灯变亮 C.A、B灯均变亮 D.A、B灯均变暗 6、如图所示，有一通电直导线O垂直纸面放置，导线中电流方向垂直纸面向里，在其上方放一弓形硬质闭合线圈abcd，其圆弧的圆心恰好在通电直导线的O点上，当闭合线圈中通以逆时针方向电流时，线圈将(　　) A.俯视逆时针转动，且远离通电直导线 B.俯视顺时针转动，且靠近通电直导线 C.俯视顺时针转动，且远离通电直导线 D.俯视逆时针转动，且靠近通电直导线 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、某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动 通过N点．则下列判断正确的是（ ） A.粒子带负电 B.电场力对粒子做负功 C.粒子在N点的加速度大 D.粒子在N点的速度大 8、如图是质谱仪示意图，离子源S产生的各种不同的正离子束(初速度可看作零)，经电场加速后垂直进入有界匀强磁场，最后到达照相底片P上。设离子在P上的位置与入口处S1的距离为x，可以判断（　　） A.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大 B.若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小 C.若x相同，则离子质量一定相同 D.若x相同，则离子的比荷一定相同 9、两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中(　　) A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度 B.一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量相同 C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反 D.系统总动量的变化为零 10、如图所示，在光滑绝缘水平面上的P点正上方O点固定了一电荷量为＋Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放一质量为m、电荷量为－q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中θ＝，规定电场中P点的电势为零，则在＋Q形成的电场中（） A.P点电场强度大小是N点的4倍 B.N点电势高于P点电势 C.检验电荷在N点具有的电势能为 D.N点电势 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）某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，通过一块电压表和一块多用电表的欧姆挡接成电路就能一次性既能测出电压表的内阻又能测出多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势．已知电压表的内阻约在15～25 kΩ之间，量程为15 V，多用电表欧姆挡的电阻刻度中间值为20. （1）.请用笔迹代替导线将红、黑表笔连在电压表上____ （2）.他们在实验过程中，欧姆的选择开关应拨至倍率为“×________” （3）.在实验中，同学们读出电压表的读数为U，欧姆表指针所指的刻度为n，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，由此可得欧姆表内电池的电动势的表达式为________ 12．（12分）图（a）为某同学组装完成的简易多用表的电路图，图中E是电池；和是固定电阻，R6是可变电阻，表头的满偏电流为250，内阻为，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用表有5个档位为：直流电压1V档和5V档，直流电流1mA档和2.5mA档，欧姆x1档 (1)图（a）中A端与_____(填红或黑)色表笔相连接 (2)关于的使用，下列说法正确的是（ ） A.在使用多用表之前，调整使电表指针指在电表左端0刻度线处 B.使用欧姆档时，现将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻0刻度线处 C.使用电流档时，调整使电表指针指在电表右端电流最大位置 (3)某次测量时该多用表指针位置如图（b）所示，此时B端是与3相连的，则读数为______,若此时B端是与5相连，则读数为______ (4)改电表的档位1,2都是电流档，其中档位1的量程是_____,根据题给的条件可得=______ 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）在真空中相距为r的A、B两点上，分别放置负的场源电荷Q和检验正电荷q，已知静电力常量为k。试求： (1) A、B间的库仑力； (2)场源电荷Q在B点处电场强度的大小和方向。 14．（16分）如图所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中，x轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m，电荷量为-q（-q＜0）的带电绝缘小球，从y轴上的P（0，L）点由静止开始释放，运动至x轴上的A（-L，0）点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管．细管的圆心O1位于y轴上，交y轴于点B，交x轴于A点和C（L，0）点．该细管固定且紧贴x轴，内径略大于小球外径．小球直径远小于细管半径，不计一切阻力，重力加速度为g．求： (1)匀强电场的电场强度的大小； (2)小球运动到B点时对管的压力的大小和方向； (3)小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置 15．（12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=5.0T、方向竖直向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源．现把一个质量m=0.3kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin37°=0.60，cos 37°=0.80，求： （1）导体棒受到的安培力； （2）导体棒受到的摩擦力 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、B 【解析】由图可知，t=0时刻甲速度为零、乙的速度为v1，选项A错误；t=t1时刻甲、乙的速度相同，选项B正确；0-t1内甲的平均速度为，乙的平均速度为v1，则甲的平均速度比乙的小，选项C错误；0-2t1内甲的平均速度，等于乙的平均速度，选项D错误 2、C 【解析】假设经过t时间，由动量定理得：，代入数据：，故选C 3、A 【解析】在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有，即在产生拉力瞬间速度为，之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得：有，联立解得 【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程封闭列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向 4、A 【解析】带电粒子分别在复合场、电场、磁场中做匀速直线运动、类平抛运动、匀速圆周运动，比较三种情况下带电粒子在两个相互平行平面之间运动时间及加速度大小．各自由相应规律表示出时间和加速度，从而得到结论 【详解】在复合场中，带电粒子做匀速直线运动，则有Eq=Bqv，则有E=Bv．在复合场中的时间，而在单一电场中水平方向也是做匀速直线运动，所以运动的时间，而在单一磁场中做匀速圆周运动，运动的时间，由于两平面之间，所以时间关系为；在复合场中，单一电场中和磁场中的加速度由电场力和洛仑兹力产生，但两种力相等，所以，但方向不同，综上所述，BCD错误，A正确．故选A 【点睛】本题是把同一带电粒子在三种情况下运动情况进行对比，更进一步甄别类平抛运动与匀速圆周运动的区别，也证明了洛仑兹力只改变运动方向而不改变速度大小，电场力是恒力，使带电粒子做匀变速度曲线运动 5、A 【解析】当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，根据串反并同可知，由于灯泡B与滑动变阻器并联，则灯泡B的电功率减小，即B灯变暗，灯泡A与滑动变阻器串联，则灯泡A的电功率增大即A灯变亮，故A正确，BCD错误。 故选A。 6、D 【解析】根据右手螺旋定则来确定通电导线磁场的分布，再由左手定则来确定安培力的方向，来判定转动方向．根据当电流方向相同时，出现相互吸引，当电流方向相反时，出现相互排斥．来确定是靠近还是远离 【详解】根据右手螺旋定则可知，通电导线的磁场是以导线为圆心的顺时针方向一系列同心圆，再由左手定则可知，ab段受到垂直纸面向外的安培力，而bc受到垂直纸面向里的安培力，使其逆时针转动（俯视），当转动到与通电导线平行时，由于电流方向相反，所以出现相互排斥现象，而abc通电导线的电流方向与直导线同向，出现相互吸引现象，因吸引力大于排斥力．导致靠近通电直导线．故D正确，ABC错误 故选D 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．由粒子运动的轨迹可知，粒子带正电，选项A错误； B．电场力的方向斜向上，故电场力对粒子做正功，选项B错误； C．N点的电场线比M点密集，则粒子在N点受到的电场力较大，则粒子的加速度大，选项C正确； D．因为电场力对粒子做正功，根据动能定理可知，粒子动能增加，故粒子在N点的速度大，选项D正确 【点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题；解题的关键是根据粒子的运动轨迹，判断电场力的方向，从而即可判断电性，电场力做功的情况等等；电场线的疏密是反应电场强弱的，密集的地方场强较大，则电场力较大，粒子的加速度较大. 8、AD 【解析】AB．离子在电场加速过程，根据