广东省东莞市实验中学2022-2023学年高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

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、电子与质子速度相同，都从O点射入匀强磁场区，则图中画出的四段圆弧，哪两个是电子和质子运动的可能轨( ) A.a是电子运动轨迹，d是质子运动轨迹 B.b是电子运动轨迹，c是质子运动轨迹 C.c是电子运动轨迹，b是质子运动轨迹 D.d是电子运动轨迹，a是质子运动轨迹 2、如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中（　　） A.它们运动的时间 B.它们运动的加速度 C.它们的动能增加之比：：2 D.它们所带的电荷量之比：：2 3、额定电压为4.0V的直流电动机的线圈电阻为1.0Ω，正常工作时，电动机线圈每秒产生的热量为4.0J，下列计算结果正确的是（ ） A.电动机正常工作时的电流强度为2.0A B.电动机正常工作时的输出功率为8.0W C.电动机每秒将电能转化成机械能为16.0J D.电动机正常工作时的输入功率为4.0W 4、如图所示，一闭合直角三角形线框abc以速度v匀速向右穿过匀强磁场区域，磁场宽度大于ac边的长度．从bc边进入磁场区，到a点离开磁场区的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（ ） A. B. C. D. 5、关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　） A.根据定义式B=知，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比 B.磁感应强度B是矢量，方向与F方向相同 C.磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向垂直 D.在磁场中确定地方磁感应强度B是确定的，与F和IL的大小无关 6、电场中A、B两点的电势分别为，，将带电量Q=－1.6×10-4C的点电荷从A移到B的过程中，下列说法正确的是（ ） A.电场力一定变大 B.电场力做的功为1.6×10-3J C.电势能减少3.2×10-3J D.电势能减少了4.8×10-3J 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，两个半径相同的半圆形光滑轨道分别竖直放在匀强磁场和匀强电场中，轨道两端在同一高度上两个相同的带正电小球可视为质点同时分别从轨道的左端最高点由静止释放，M、N分别为两轨道的最低点，则( ) A.两小球到达轨道最低点的速度 B.两小球到达轨道最低点时对轨道压力 C.两小球第一次到达最低点的时间相同 D.两小球都能到达轨道的另一端 8、如图所示，一个边长为L的正方形线框abcd无初速度地从高处释放，线框下落过程中，下边保持水平向下平动，在线框的下方，有一个上、下界面都水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直，闭合线框下落后，刚好匀速进入磁场区，在整个进出磁场过程中，线框中的感应电流I随位移x变化的图象可能是下图中的(　　) A. B. C. D. 9、如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动的一起向左加速运动，在加速运动阶段 ( ) A.甲、乙两物块之间的摩擦力不断增大 B.甲、乙两物块之间的摩擦力不变 C.甲、乙向左运动加速度不断减小 D.甲对乙的压力不断增大 10、如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置．两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从靠近导轨某一高处下落接近回路时（　　） A.磁铁的加速度小于g B.磁铁的加速度大于于g C.P、Q将互相靠拢 D.P、Q将互相远离 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）一闭合线圈有50匝，总电阻R=20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由均匀增加到，则线圈中的感应电动势的平均值E=______V，感应电流的平均值I=_______A。 12．（12分）小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻 （1）图中电流表的示数为__________A （2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下 请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线____________________ 由图线求得：电动势E=_________V，内阻r=_________________Ω （3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为__________________________________ 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，底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为L=0.8m，圆心在O点，其轨道底端P距地面的高度及与右侧竖直墙的距离均为L．现将一质量为m=0.5kg、可视为质点的小球从轨道的端点Q由静止释放，不计空气阻力，取.求： (1)小球在P点时受到的支持力大小 (2)小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小 14．（16分）如图所示，A物体的质量为2kg，B物体的质量为5kg，它们之间通过细绳、滑轮和弹簧秤相连接．不计弹簧秤的质量及绳和滑轮之间的摩擦．当弹簧秤的读数为15N时，求：（取g＝10m/s2） (1)物体A对桌面的压力大小； (2)地面对物体B的支持力大小 15．（12分）如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.10m、匝数n＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为，线圈的电阻为R1＝0.50Ω，它的引出线接有R2＝9.5Ω的小电珠L，外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时（摩擦等损耗不计）。求： (1)电压表中的示数； (2)t＝0.1s时外力F的大小； (3)通电40s小电珠L消耗的电能。 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、C 【解析】由题意可知，电子与质子有相同的速度，且电子质量小于质子，则电子的半径小于质子，由于电子带负电，质子带正电，由根据左手定则可知，电子偏右，质子偏左，故C正确；A、B、D错误 2、D 【解析】A．粒子在垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，速度相等，由 得知，运动的时间相等，故A错误； B．粒子在平行电场方向受到电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有 解得 由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为 ：：2 所以，故B错误； D．根据牛顿第二定律，有 由两式解得 所以它们所带的电荷量之比 ：：2 故D正确； C．根据动能定理，有 又 ：：2，：：2 所以动能增加量之比 ：：4 故C错误； 故选：D。 3、A 【解析】已知线圈电阻与线圈产生的热量，应用焦耳定律可以求出通过电动机的电流；然后应用电功率公式与电功公式分析答题 解：A、线圈产生的热量Q=I2Rt，通过电动机的电流I===2.0A，故A正确； B、电动机正常工作时的输入功率P=UI=4V×2A=8W，电动机的热功率PQ=I2R=（2A）2×1Ω=4W，电动机的输出功率P出=P﹣PQ=8W﹣4W=4.0W，故BD错误； C、电动机工作时每秒转化为机械能W=P出t=4.0×1=4.0J；故C错误； 故选A 【点评】本题考查功率的计算；电动机是非纯电阻电路，电动机的输入功率等于热功率与输出功率之和，应用电功率公式与电功公式即可正确解题 4、A 【解析】线框从开始进入到全部进入磁场时，磁通量向里增大，则由楞次定律可知，电流方向为逆时针，产生的电动势：E=BLv，随有效长度的减小而减小，所以感应电流i随有效长度的减小而减小；线框全部在磁场中运动的过程中，没有磁通量的变化，所以没有电动势和感应电流；线框离开磁场的过程中，磁通量不断减小，由楞次定律可知，电流沿顺时针方向；感应电流i随有效长度的减小而减小 A．该图与结论相符，选项A正确； B．该图与结论不相符，选项B错误； C．该图与结论不相符，选项C错误； D．该图与结论不相符，选项D错误； 5、D 【解析】A．磁场中某点的磁感应强度B是由磁场本身决定的，与F以及IL无关，选项A错误； B．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向垂直，选项B错误； C．磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向一致，选项C错误； D．在磁场中确定的地方磁感应强度B是确定的，与F和IL的大小无关，选项D正确； 故选D。 6、D 【解析】A．电势的高低与电场强度无关，根据题意无法判断两点电场强度的关系，即无法判断电场力的大小，A错误； BCD．从A到B，电势增大，同一个负电荷在电势低的位置电势能大，故电势能减小，电场力做正功，电势能减少了 ， 即电场力功为： ， BC错误D正确。 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、AB 【解析】小球在磁场中运动，在最低点进行受力分析可知，解得：①，小球在电场中运动，在最低点受力分析可知，解得②，由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，A正确C错误；因为，结合①②可知：，B正确；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，D错误 【点睛】洛仑兹力对小球不做功，但是洛仑兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小 8、BD 【解析】AC．线框匀速进入磁场时，则有 =mg 下边始终匀速切割磁感线，通过线框的感应电流的大小恒定为I0，方向不变，线框完全进入磁场后，安培力立即消失，线框仅在重力的作用下做匀加速运动，当线框下边刚出磁场时，线框的速度大于进入磁场时的速度，故电流大于I0，AC错误； BD．由上可知，当线框出磁场时，其速度大于进入磁场时的速度，故出磁场时线框所受的安培力大于重力，线框做减速运动，感应电流及安培力都减小，所以线框的加速度也减小；当上边刚要出磁场时线框的速度等于进入磁场时的速度时，则加速度为0，电流为I0；当上边刚要出磁场时线框的速度仍大于进入磁场时的速度时，则加速度不为0，电流大于I0，BD正确。 故选BD。 9、BD 【解析】当甲与乙向右运动时，甲所受的洛伦兹力竖直向下，又由于地面光滑，所以摩擦力为0，把甲乙看成一个系