山西省祁县第二中学2022年物理高二上期末检测试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 注意事项: 1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 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、将阴极射线管的两极与高压电源连接后，加上如图所示的磁场，可观察到从负极向右射出的高速电子流的偏转情况是 A.平行于纸面向上偏转 B.平行于纸面向下偏转 C.垂直于纸面向内偏转 D.垂直于纸面向外偏转 2、如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场，点与点的连线垂直于电场线，点与在同一电场线上。两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度分别从点和点沿竖直平面进入电场，重力不计。点的粒子垂直电场线进入，点的粒子与电场线成一定夹角进入，两粒子恰好都能经过点，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A.电场力对两粒子做功相同 B.两粒子到达点的速度大小可能相等 C.两粒子到达点时的电势能都减小 D.两粒子受到的电场力冲量一定不相等 3、根据电荷守恒定律，使两个相同的金属球A、B分别带+5q和-q的电荷，把它们接触后分开，则A带电量为（ ） A.-4q B.+2q C.+4q D.-2q 4、如图所示是一种简易的验电器，金属丝固定在绝缘立柱上，两端（未接触）上有两块可以活动的铝箔，带电体与金属丝接触之后，两块铝箔带上等量同种电荷，在静电斥力的作用下彼此分开．关于两块铝箔之间的静电力，下面说法正确的是（ ） A.两块铝箔之间的静电力跟两铝箔带电量成正比 B.两块铝箔之间的静电力跟两铝箔之间的距离成反比 C.两块铝箔之间的静电力跟两铝箔之间的距离的平方成反比 D.以上结论都不正确 5、如图所示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为100 kW，输出电压U1=500 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20，输电线电阻为40Ω，用户需要的电压U4=220 V，变压器均为理想变压器．则 A.输电线上的输送电流为250A B.输电线上损失的电压为280V C.输电线上损失的电功率为4kW D.降压变压器的原、副线圈的匝数比为n3:n4=48:11 6、一个固定的光滑斜面，倾角为θ，其空间存在水平向右的匀强电场，如图所示，一个质量为m的带电滑块沿光滑斜面匀速下滑，下列说法正确的是（ ） A.物块一定带负电 B.物块受到的支持力是mgcosθ C.物块受到的电场力大小是mgtanθ D.物块向下运动过程中其电势能减小 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，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN，a、b、c是以O为中心Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，它们之间间距相等，1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点．以|W12|表示点电荷P由l到2的过程中电场力做的功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（） A.|W12|＞2|W34| B.|W12|=2|W34| C.P、O两电荷可能同号 D.P、O两电荷一定异号 8、如图是一个多用电表的简化电路图．S为单刀多掷开关，通过操作开关，可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6．下列说法正确的是 A.当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接1时量程较大 B.当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是黑表笔 C.当开关S分别接3或4时，测量的是电阻，其中A是红表笔 D.当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大 9、如图所示，虚线代表电场中三条电场线，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，由此可知( ) A.带电质点通过P点电势较高 B.带电质点通过Q点时动能较小 C.带电质点通过P点时电势能较大 D.带电质点通过Q点时加速度较小 10、图示为手机无线充电装置，手机和充电板内部均安装了金属线圈，将手机置于通电的充电板上，便实现了“无线充电”．下列说法正确的是（　　） A.无线充电的原理是电磁感应 B.将手机旋转一小角度放置，便不能充电 C.在手机和充电板间垫上几张A4纸，也能充电 D.充电板不论通入交变电流还是恒定电流均可充电 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）某同学在练习使用多用电表测电阻时将选择倍率的旋钮拨至“×10”挡时。指针的偏转角过小，为了提高测量的精确度，请完成下列操作： (1)将选择开关拨至_________挡（填“×100”或“×1”）； (2)将两根表笔短接进行_________，使指针停在0Ω刻度线上 (3)将两根表笔分别接触待测电阻的两端，指针偏转情况如图所示，则所测电阻大小为____Ω。 (4)将选择开关拨至交流电压最高挡上 12．（12分）如图所示的螺旋测微器的读数是__________ 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，一个总阻值r=10Ω，匝数的正方形金属线圈，与阻值R=20Ω的定值电阻连成闭合回路．线圈的边长，其内部空间包括边界处充满了垂直线圈平面向外的匀强磁场．磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示．导线电阻不计，求： （1）t=0时刻，穿过线圈的磁通量为多大？ （2）0-0.02s过程中电阻R的热功率为多大？ 14．（16分）如图所示，在直角坐标系xOy的y轴右侧有磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场（范围足够大），质量为m、电荷量为q（不计粒子所受重力，不计粒子间的所有作用力）的带负电粒子以不同的速度从P点出发，沿PQ1方向匀速运动进入y轴右侧磁场。已知P点的坐标为（-2L，0），在y轴上的Q1、Q2两点的坐标分别为（0，L）、（0，-L）。在坐标为（-L，0）处的C点固定一平行于y轴且长为的绝缘挡板，D为挡板最高点。 （1）若某粒子能从Q直接到达Q处求该粒子从Q到达Q2的时间t；（已知） （2）若某粒子能从Q1直接到达原点O处，求该粒子的速度大小v； （3）若磁场由于某种原因范围突然缩小且变为矩形，且磁场左边界仍在y轴上，发现有粒子恰好能撞在挡板最高点D处，求此时磁场的最小矩形面积S。 15．（12分）如图a所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=角，下端连接阻值为R=0.4Ω的电阻．匀强磁场方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B=0.4T，质量m=0.2kg、电阻R=0.4Ω的金属杆放在两导轨上，杆与导轨垂直且保持良好接触，金属导轨之间连接一理想电压表。现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止沿导轨开始下滑，电压表示数U随时间t变化关系如图b所示．取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8求： (1)金属杆在第5s末的运动速率； (2)第5s末外力F的功率； 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】应用左手定则判断洛仑兹力时，四指指向电子运动的反方向，磁场穿过掌心，则大拇指方向垂直于纸面向外，故电子束垂直纸面向外偏转； A．与分析不符，故A错误； B．与分析不符，故B错误； C．与分析不符，故C错误； D．与分析相符，故D正确； 故选D。 2、D 【解析】．由于间的电势差为零，间的电势差大于零，由知，电场力对点的粒子不做功，对点的粒子做正功，电场力对两粒子做功一定不相同，故错误； B．根据动能定理知点的粒子到达点时的速度增大，而点的粒子到达点时的速度大小不变，而它们的初速度大小相等，所以两粒子达到点的速度大小不相等，故B错误； C．根据电场力做功情况可知，点的粒子到达点时电势能不变，点的粒子到达点时电势能减少，故C错误； D．在垂直于电场线方向，两个粒子都做匀速直线运动，设，设点的粒子与电场线的夹角为．则点的粒子到达点的时间 点的粒子到达点的时间 可见，两粒子到达点所需时间一定不相等，根据可知两粒子受到的电场力冲量一定不相等。故D正确。 故选D。 3、B 【解析】根据两个相同的带点金属球接触再分开后带电的原则是先中和再平分可知：接触分开后A的带电量为：，故选项B正确 4、D 【解析】库仑定律适于点电荷，不是点电荷不能用其求库仑力．对于两块铝箔，因距离小，则不能视为点电荷，不适用于库仑定律 【详解】库仑定律只适用于点电荷，两块靠近的铝箔是不能看作点电荷的，因此，两块铝箔之间的静电力并不满足库仑定律，故ABC说法错误，D说法正确 【点睛】考查库仑定律的适用条件，明确两块近距铝箔不能视为点电荷 5、C 【解析】A.根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比得，所以有：，发电机的输出功率为100kW，所以有，输电线中电流为，故选项A错误； B.输电线上电压损失，故选项B错误； C.输电导线上损失电功率为，故选项C正确； D.可得，降压变压器原、副线圈的匝数比是，故选项D错误 6、C 【解析】对滑块进行正确的受力分析，根据所处状态列出方程即可判断电荷的正负，各力的大小．根据电场力做功判断电势能的变化 【详解】A.物体匀速下滑，所以物体受力如图所示，所受电场力水平向右，因此带正电，故A正确； B.物体匀速下滑因此有，沿斜面：mgsinθ=Eqcosθ，垂直斜面：FN=mgcosθ+Eqsinθ，所以有：Eq=mgtanθ，FN＝，故B错误，C正确； D.下滑过程中电场力做负功，电势能增大，故D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】根据电场线的分布情况可知，2、3间的场强大于3、4间场强，由公式U=Ed分析得知，2、3间的电势差大于3、4间的电势差，所以1、2间的电势差大于3、4间电势差的2倍，即有|U12|＞2|U34|，由电场力做功公式W=qU得，|W12|＞2|W34|．故A正确，B错误．由轨迹的弯曲方向可判定两电荷间存在引力，是异号电荷．故C错误，D正确．故选AD 【点睛】本题是电场中轨迹问题，由U=Ed定性分析非匀强电场中两点间电势差的关系，由轨迹弯曲方向判断电场力方向都是常见的问题，要加强训练，熟练掌握 8、AC 【解析】A项：由图可知当转换开关S旋到位置1、2位置是电流表，接1时分流电阻相对更小，故接1时电表的量程更大；故A正确； B、C项：测量电阻时欧姆表内部应接电源，由图可知测电阻只有接3或4；A与电源的负极相连，故A为红表笔；故B错误，C正确； D项：要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时；测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，故D错误 点晴：本题考查多用表的原理，应熟练掌握其测量原理，及电表的改装办法．明确电流表时表头与电阻并联，电压表时，表头与电阻串联；而欧姆表时内部要接有电源 9、BD 【解析】由于质点只