山西省吕梁地区2022-2023学年物理高二上期末教学质量检测模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 考生请注意： 1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。 2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。 3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法正确的有（） A.t1时刻线圈位于中性面 B.t2时刻通过线圈的磁通量最大 C.考虑保险丝的熔断电流时应该用Em D.一个周期内交变电流的方向改变一次 2、在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（ ） A.库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 B.洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律，安培发现了磁场对运动电荷的作用规律 C.赫兹发现了电现象的磁本质，楞次总结了右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向 D.奥斯特发现了电磁感应现象并建立了电磁感应定律，法拉第发现了电流磁效应 3、如图所示，一宽2L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为L的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为，规定逆时针方向电流为正方向，在下图所示的图象中，能正确反映感应电流随时间变化的规律是 A. B. C. D. 4、如图所示是一个平行板电容器,其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电,两极板间距离为d.现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点,A、B两点间的距离为s,连线AB与极板间的夹角为30°,则电场力对检验电荷+q所做的功等于( ) A. B. C. D. 5、电子通过磁场时会发生偏转，这是因为受到（ ） A.库仑力的作用 B.万有引力的作用 C.洛伦兹力的作用 D.安培力的作用 6、如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电流的有效值是（　　） A.3.5A B.3.5A C.5A D.5A 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，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（　　） A.三个等势面中，c的电势最高 B.带电质点在P点的电势能比在Q点的电势能小 C.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小 D.带电质点在P点的加速度比在Q的加速度大 8、磁感应强度B在国际单位制中单位是特斯拉（符号：T），下列单位中与磁感应强度单位一致的是( ) A. B. C. D. 9、下列说法正确的是 A.液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间 B.多晶体没有固定的熔点，但具有各向同性的性质 C.若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气内能相等 D.气体体积不变温度升高的过程中，每秒撞击单位面积器壁上的气体分子数增大 10、如图所示，甲图空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，乙图空间存在平行于纸面向右的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，两矩形线框面积相等为S，均绕轴线逆时针转动（从上向下看），转动角速度相等恒为，则在图示位置甲、乙线圈中的感应电动势以及两线圈转动180°过程中感应电流方向分别为( ) A.；甲中感应电流方向始终为 B.；乙中感应电流方向先，后 C.；甲中感应电流方向先，后 D.；乙中感应电流方向始终为 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）在《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度L。直径d和电阻R。用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为______________ cm。若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________。（“偏大”，“偏小”） 12．（12分）某学习小组利用如图所示的装置测定磁极间的磁感应强度．实验步骤如下 在弹簧测力计下端挂一n匝矩形线圈，将矩形线圈的短边完全置于障形磁铁N、S极之间磁场中并使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线______； 在电路未接通时，记录线圈静止时弹簧测力计的读数； 接通电路开关，调节滑动变阻器使电流表读数为1，记录线圈静止时弹簧测力计的读数，F表示的是______ 用刻度尺测出矩形线圈短边的长度L；利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度______ 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）电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势来表明电源的这种特性。如图所示，固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属框两平行导轨间距为L，金属棒ab在外力的作用下，沿框架以速度v向右做匀速直线运动，运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为e，金属棒ab的长度为L。 （1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒ab切割磁感应线产生的感应电动势E； （2）在金属棒产生电动势的过程中，请说明是什么力充当非静电力，并求出这个非静电力所做的功W的大小； （3）设单位时间内有N个电子从a端运动到b端，求电源的电功率P的大小。 14．（16分）如图所示，光滑倾斜导轨宽为L，与水平面成α角，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的金属杆ab水平放在导轨上．当回路接通时，金属杆ab恰好保持静止，（重力加速度为g）则； (1)求回路中的电流大小； (2)求导轨对金属杆的支持力FN的大小； 15．（12分）如图所示，纸面内两个边长均为L的正三角形ΔACD、ΔDEC构成一个棱形，ΔACD区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ΔDEC区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从AC边的中点F沿与FA成θ＝30°的方向射入ΔACD区域，从DC边的中点G离开ΔACD区域进入ΔDEC区域．不计粒子重力，求： (1)粒子射入磁场时速度v大小； (2)要使粒子不从CE边飞出，ΔDEC区域内磁场的磁感应强度B1的最小值 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】A．t1时刻感应电动势零，磁通量最大，线圈位于中性面，故A正确； B．由图知t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，故B错误； C．保险丝的熔断电流时应该用有效值，故C错误； D．一个周期内交变电流的方向改变两次，故D错误。 故选A。 2、A 【解析】库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，选项A正确；安培发现了磁场对电流的作用规律，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，选项B错误；安培发现了电现象的磁本质，安培总结了右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，选项C错误；法拉第发现了电磁感应现象并建立了电磁感应定律，奥斯特发现了电流磁效应，选项D错误；故选A. 3、C 【解析】线框进入磁场过程，所用时间 根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，为正值。感应电流大小 保持不变，线框完全在磁场中运动过程，磁通量不变，没有感应电流产生，经历时间 则 线框穿出磁场过程，所用时间 感应电流方向沿顺时针方向，为负值，感应电流大小 保持不变。故ABD错误，C正确。 故选C。 4、C 【解析】根据： 解得 则电容器两板间的电场强度 E A、B两点间的电势差 UAB=Essin30°= 则电场力对电荷做的功 W=qUAB C正确，ABD错误。 故选C。 5、C 【解析】电子通过磁场时会发生偏转，这是因为受到了洛伦兹力的作用，C正确 6、C 【解析】交流电流的有效值的定义有 解得，选项C正确，ABD错误。 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、AD 【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧，由于质点带负电，因此电场线方向与受力方向相反；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大。 【详解】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于质点带负电带，因此电场线方向垂直对应等势面向上，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故A正确； B．根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误； C．带电粒子在电场中只受电场力，从P到Q过程中电场力做功等于动能的变化，带电质点在电场中运动过程中动能与电势能之和不变，故C错误； D．等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确。 故选AD。 【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化。 8、AD 【解析】根据磁感应强度的定义式得， 由，则单位可以为，由公式安培力的单位是N，而电流的单位是A，1A=1，长度的单位为m，则单位的换算可得 由公式得 又 联立解得 故选AD。 9、AD 【解析】见解析 【详解】A．液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间，符合客观实际，故A正确； B．多晶体有固定的熔点，具有各向同性的性质，故B错误； C．若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气，因氢气分子个数多，氢气的内能大，故C错误； D．气体体积不变温度升高的过程中，分子运动变得激烈，每秒撞击单位面积器壁上的气体分子数增大，故D正确 点睛】见解析 10、AB 【解析】根据法拉第电磁感应定律求出线圈中感应电动势，结合楞次定律判断感应电流的方向 【详解】A、C项：甲图中线圈的磁通量最大，没有任何一条边切割磁感线，所以此时电动势为零，甲图中线圈转过900，磁通量减小，由楞次定律可知，电流方向为，线圈从900到1800过程中磁通量增大，由楞次定律可知，电流方向为，故A正确，C错误； B、D项：乙图中线圈中的磁通量最小为零，此时感应电动势最大为，乙图中线圈转过900，磁通量增大，由楞次定律可知，电流方向为，线圈从900到1800过程中磁通量减小，由楞次定律可知，电流方向为：，故B正确，D错误 故选AB 【点睛】注意在法拉第电磁感应定律中，S为有效面积，并理解磁通量变化率与磁通量变化的不同 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、 ①. ②.偏小 【解析】[1]螺旋测微器的读数为 [2]电路中，由于电压表分流，导致电流表测量值偏大，故根据可知电阻测量值偏小。 12、 ①.垂直 ②.线圈所受安培力与重力的合力 ③. 【解析】根据共点力平衡即可求得受到的安培力大小，根据左手定