山东省日照青山学校2022年物理高二第一学期期末检测模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 注意事项 1．考生要认真填写考场号和座位序号。 2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。 3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。 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、如图所示，绝缘轻杆长为L，一端通过铰链固定在绝缘水平面，另一端与带电量大小为Q的金属小球1连接，另一带正电、带电量也为Q的金属小球2固定在绝缘水平面上。平衡后，轻杆与水平面夹角为30°，小球1、2间的连线与水平面间的夹角也为30°．则关于小球1的说法正确的是（已知静电力常量为k）（　　） A.小球1带正电，重力为 B.小球1带负电，重力为 C.小球1带正电，重力为 D.小球1带负电，重力为 2、如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（　　） A.图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零 B.线框中产生交变电压的表达式为u＝500sin(200t)V C.变压器原、副线圈匝数之比为50：11 D.允许变压器输出的最大功率为2200W 3、示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子（初速度不计），经过电压为的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是（　　） A.变小，变大 B.变大，变小 C.变大，变大 D.变小，变小 4、如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判断正确的是（） A.L1变暗，L2和L3变亮 B.L1变暗，L2变亮,L3亮度不变 C.L1中电流变值大于L3中电流变化值 D.Ll上电压变化值小于L2上的电压变化值 5、如图所示，在滑动变阻器的触头由a点向b点移动的过程中，灯泡L将（　　） A.一直变暗 B.一直变亮 C.先亮后暗 D.先暗后亮 6、如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为(　　) A. B. C. 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、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动，如图所示，由此可以判断 A.油滴一定做匀速运动 B.油滴可以做变速运动 C.如果油滴带正电，它是从M点运动到N点 D.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点 8、某小型水电站的电能输送示意图如下．发电机的输出电压为200V，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1，n2．降压变压器原副线匝数分别为n3、n4（变压器均为理想变压器）．要使额定电压为220V的用电器正常工作，则（） A. B. C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压 D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率 9、在电磁感应现象中，下列说法正确的是 ( ) A.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化 B.感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反 C.穿过闭合电路的磁通量越大，电路中的感应电流也越大 D.穿过电路的磁通量变化越快，电路中的感应电动势也越大 10、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其核心部分如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m，电量为q的质子，质子每次经过电压为U电场区时，都恰好被加速，使质子由静止加速到动能为E后，由A孔射出，质子所受重力可以忽略，下列说法正确的是（　　） A.其它条件不变时，增大D形盒半径R，质子的最终动能E将增大 B.其它条件不变时，只增大加速电压U，质子的最终动能E将增大 C.加速器中的电场和磁场都可以使带电粒子加速 D.电压变化的周期与质子在磁场中运动的周期相等时，可以使质子每次通过电场时总是加速 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）质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和R，周期分别为Tp和T，则Rp∶R＝_________，Tp∶T＝_________。 12．（12分）如图所示，一段静止的长为L的通电导线，每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，它们定向移动的速度为v。现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，那么，导体中的电流大小为_________，这段导线受到的安培力大小为_________。 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）如图所示，平行放置的两金属导轨相距L=0.50m，放在磁感应强度B=0.60T，方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，轨道间接一电阻R=0.20Ω。一根长为L、电阻r=0.10Ω的导体棒ac垂直轨道放置。当ac棒在水平外力的作用下以v=4.0m/s的速度向右匀速运动，忽略棒与轨道的摩擦，不计导轨的电阻，求： （1）ac棒产生感应电动势的大小 （2）棒两端的电压大小 （3）维持ac棒做匀速运动的水平外力的大小。 14．（16分）一个带负电的粒子，q=−2.0×10−9C，在静电场中的a点运动到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做功为6.0×10−5J，粒子的动能增加了8.0×10−5J，求a、b两点间的电势差Uab。 15．（12分）如图，两平行金属导轨间的距离 L=0.4 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在空间内，分布着磁感应强度 B=0.5 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势 E=6.0 V、内阻 r=0.5Ω的直流电源．现把一个质量 m=0.05 kg 的导体棒 ab垂直放在金属导轨上，导体棒静止．导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R=2.5 Ω，金属导轨电阻不计，g取 10 m/s2．已知 sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）通过导体棒的电流大小； （2）导体棒受到的安培力大小； （3）导体棒受到的摩擦力大小 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、A 【解析】ABCD.分析小球1的受力情况，小球受到重力、库仑力和杆的弹力作用，由于杆通过铰链固定，则杆的弹力沿着杆向外，如图所示： 根据几何关系可知，杆与竖直方向夹角为60°，则重力和库仑力合成以后组成的矢量三角形为等边三角形，两球间距为L，库仑力大小为，则小球带正电，重力大小等于库仑力，重力为，故A正确BCD错误。 故选A。 2、B 【解析】A．由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为0，故A错误。 B．矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为 Em＝nBSω＝50××0.5×200V＝500V 所以线框中产生交变电压的表达式为 u＝500sin(200t)V 故B正确； C．有效值： E＝＝500V 由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为 ＝ 故C错误； D．由于熔断器允许通过的最大电流为10A，所以允许变压器输出的最大功率为 P＝UI＝500×10W＝5000W 故D错误。 故选B。 3、A 【解析】设经过电压为的加速电场后，速度为v，在加速电场中，由动能定理可得 电子进入偏转电场后做类平抛运动，在水平方向上 在竖直方向上 解得 由此可知，当变小，变大。y变大，BCD错误，A正确。 故选A 4、D 【解析】当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小，故L1变暗；电路中电流减小，故内阻及R0、L1两端的电压减小，而电动势不变，故并联部分的电压增大，故L2变亮；因L2中电流增大，干路电流减小，故流过L3的电流减小，故L3变暗；故A B错误；因L1中电流减小，L3中电流减小，而L2中电流增大；开始时有：I1=I2+I3，故I1电流的变化值一定小于L3中电流的变化值；故C错误；因并联部分的电压与L1、R0及内电阻上的总电压等于电源的电动势；L2两端的电压增大，R0及内阻r两端的电压减小，而电动势不变，故L2两端电压增大值应等于其它三个电阻的减小值，故L1上电压变化值小于L2上的电压变化值，故D正确；故选D 5、D 【解析】在滑动变阻器的触头由a点向b点移动的过程中，变阻器上下两部分并联电阻先增加后减小（触头在中点时电阻最大），根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中电流先减小后增大，则灯泡L先变暗后变亮。 A．一直变暗，与结论不相符，选项A错误； B．一直变亮，与结论不相符，选项B错误； C．先亮后暗，与结论不相符，选项C错误； D．先暗后亮，与结论相符，选项D正确； 故选D。 6、B 【解析】由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出R消耗电功率的最值 【详解】运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即时，外电阻消耗的电功率最大，此时，由题知，可得最大电功率 故选B 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、AC 【解析】AB．油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据可知，粒子必定做匀速直线运动，故A正确，B错误； CD．根据做直线运动的条件和受力情况（如图所示）可知，如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故C正确，D错误。 故选AC。 8、AD 【解析】AB．由变压器的电压比匝数之比，及，又因为线路电压损失，即，所以，A正确B错误； CD．由于远距离输电，导致线路电阻通电发热，而使功率损失，所以升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压；升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率，C错误D正确 9、AD 【解析】根据楞次定律可知：感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化，故A正确．由楞次定律可知：原磁通量减小时，感应电流的磁场方向