常州市重点中学2022-2023学年高二物理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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．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、如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通入同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向为( ) A.沿abcda不变 B.沿adcba不变 C.由abcda变成adcba D.由adcba变成abcda 2、如图所示,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电的静止小球,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,该磁场随时间一直均匀增强,则小球将 A.沿顺时针方向做匀速圆周运动 B.沿逆时针方向做匀速圆周运动 C.沿顺时针方向做加速圆周运动 D.沿逆时针方向做加速圆周运动 3、回旋加速器的广泛应用有力推动了现代科学技术的发展。其工作原理图如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的粒子，质量为m，电荷量为+q，在加速器中被加速.设粒子初速度为零，高频交流电压为U，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。则（ ） A.增大加速电压U，粒子获得的最大动能增加 B.增大加速电压U，粒子达到最大动能所用时间将减少 C.增大磁感应强度B，要使该粒子仍能正常加速，必须增大交流电的周期 D.增大磁感应强度B，并使粒子能正常加速，粒子获得的最大动能不变 4、如图所示，在矩形ABCD的AD边和BC边的中点M和N各放一个点电荷，它们分别带等量的正、负电荷．E、F是AB边和CD边的中点，P、Q两点在MN的连线上，MP=QN．对于E、F、P、Q四点，其中电场强度相同且电势相等的两点是 （ ） A.E和F B.P和Q C.A和B D.C和D 5、2016年10月19日凌晨3点31分，在离地球393公里的轨道上飞行了一个多月、绕地球500多圈的“天宫二号”终于等来了他的小伙伴——“神舟十一号”，他们在太空牵手，完成了交会对接，航天员景海鹏和陈冬进入天宫二号．交会对接前“天宫二号”和“神舟十一号”均绕地球做匀速圆周运动，其轨道如图所示．关于交会对接前“天宫二号”和“神州十一号”各自的运行情况，下列说法中正确的是（） A.神舟十一号的运行周期小于天宫二号的周期 B.神舟十一号运行速度小于天宫二号的运行速度 C.神舟十一号和天宫二号的速度都大于地球的第一宇宙速度 D.神舟十一号必须减速才能与天宫二号交会对接 6、方形区域内有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，带电粒子a、b是经质谱仪筛选出的具有相同比荷的带电粒子，粒子从磁场左侧边界中点o垂直于边界垂直于磁场射入磁场中，运动轨迹如图所示，a、b粒子分别从方形磁场左下角和右下角离开磁场，则（ ） A.粒子带正电 B.a粒子质量大于b粒子 C.a粒子在磁场中运动时间小于b粒子 D.a粒子进入磁场的速度大于b粒子 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，传送带的水平部分长为L，速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是 A. B. C. D. 8、如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是 A.滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升 B.滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升 C.电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变 D.电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变 9、如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现使圆环以初速度水平向右运动，在以后的运动中，圆环克服摩擦力所做的功可能为（重力加速度为g）（） A0 B. C. D. 10、如图，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在与两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向下平移一小段距离，则 A.点电荷受到的电场力变大 B.M板的带电荷量增加 C.P点的电势不变 D.点电荷在P点具有的电势能增大 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）如图为理想变压器，它的初级线圈接在交流电源上，次级线圈接在一个标有“12 V.100 W”的灯泡上．已知变压器初、次级线圈匝数之比为18∶1，那么灯泡正常工作时，图中的电压表读数为________ V，电流表读数为________ A 12．（12分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： A．待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 Ω ） B．电流表A1（量程0﹣3 mA，内阻Rg1=10 Ω） C．电流表A2（量程0﹣0.6 A，内阻Rg2=0.1 Ω） D．滑动变阻器R1（0﹣20 Ω，10 A） E．滑动变阻器R2（0﹣200 Ω，l A） F．定值电阻R0（990Ω） G．开关和导线若干 （1）某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是__图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选__（填写器材前的字母代号） （2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），但坐标纸不够大，他只画了一部分图线，则由图线可得被测电池的电动势E=__V，内阻r=__Ω （3）若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为_________ A．I1（R0+Rg1） 　 B．I1•R0　 C．I2（R0+Rg2）　 D．I1•Rg1 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，在xoy平面内有和它垂直的范围足够大且方向向里的匀强磁场，磁感强度大小为B．质量为ｍ，带电量为+q的粒子，从Ｏ点以某一初速度垂直射入磁场，不计重力，其轨迹与x轴交于M点，与y轴交于N点（图中M、N未画出）．求： （1）粒子初速度方向与x轴正向夹角θ 的正切值 （2）粒子初速度v大小； 14．（16分）如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R＝3 Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L＝1 m．整个装置处于磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．质量m＝1 kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1 Ω，电路中其余电阻不计．金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好．不计空气阻力影响．已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2. (1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm； (2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR； (3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5 J，求流过电阻R的总电荷量q. 15．（12分）如图所示的电路，开关S闭合，电源的电动势E=14V，内阻r=0.2，，，线圈电阻R=1，规格为“6V 12W”的电动机正常工作.求： （1）通过电源的电流I； （2）电阻的阻值； （3）电动机的输出功率. 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、B 【解析】线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框的磁通量先垂直纸面向外减小，后垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向一直垂直纸面向外，由安培定则知感应电流一直沿adcba不变；故B正确。 故选B 2、C 【解析】变化的磁场产生感生电场，由楞次定律判断出感生电场方向，然后判断带电小球受到的电场力方向，判断小球的运动性质，即可求解 【详解】磁感应强度竖直向下，B随时间增大，由楞次定律可知，变化的磁场产生的感生电场沿逆时针方向； 小球带负电，小球所受电场力沿顺时针方向，即沿顺时针方向加速运动 故选C 【点睛】本题考查了楞次定律的应用，由楞次定律判断出感生电场的方向，是正确解题的前提与关键；根据感生电场方向判断出带电小球受力方向，即可正确解题 3、B 【解析】A．当粒子达最大半径时，粒子将不能再加速；故根据 得 则最大动能 最大动能与U无关，故A错误； B．由动能定理得 联立得 两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，则时间为粒子在磁场中运动的时间，磁场中运动的周期，则 所以增大加速电压U，粒子达到最大动能Ek所用时间将减少，故B正确； C．增大磁感应强度B，要使该粒子仍能正常加速，即粒子做圆周运动的周期与交流电周期相等，由公式可知，粒子做圆周运动的周期减小，故C错误； D．增大磁感应强度B，粒子获得的最大动能 将变大，故D错误。 故选B。 4、A 【解析】A．等量异种电荷的电场线分布情况如图所示 图中电场线从正电荷出发，等势面为不规则的圆圈，在两个异种电荷的中垂线上是等势面，E、F两点关于连线对称，电场强度大小和方向都相同，A正确； B．在两个异种电荷的连线上，电场线从正电荷指向负电荷，沿着电场线电势越来越低，故P、Q电势不等，B错误； C．题目图中位置A与位置B两位置关于两电荷连线不对称，由A选项的分析图可知，其场强方向不同，C错误； D．C和D两位置位于两电荷连线同一侧，结合图像可知，场强方向不同，D错误。 故选A。 5、A 【解析】万有引力提供向心力：解得：① ② ③ ④；由，可知半径小的周期小，则A正确；由可知半径小的速度大，则B错误；所有卫星的运行速度不大于第一宇宙速度，则C错误；神舟十一号要加速做做离心运动才能与天宫二号交会对接，则D错误；故选A 【点睛】本题考查了万有引力的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式牛顿第二定律可以解题，要理解卫星、航天器变轨的原理 6、A 【解析】A．由左手定则可知，粒子带正电，选项A正确； B．由题中条件不能确定粒子质量关系，选项B错误； C．根据可知，两粒子的周期相同，根据，因a粒子在磁场中的偏转角大，则a粒子在磁场中运动时间大于b粒子，选项C错误； D．根据可知a粒子的运动半径较小，则进入磁场的速度小于b粒子，选项D错误；故选A