安徽省蚌埠市禹会区北京师范大学蚌埠附属学校2022年高二物理第一学期期末考试模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 注意事项： 1．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，一个速度为的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感强度为B，电场强度为E，若均增加为原来的3倍，则 A.仍沿直线前进，飞出选择器 B.往上极板偏转 C.往下极板偏转 D.向纸外偏出 2、下列关于磁电式电流表的说法中正确的是(　　) A.磁电式电流表内部的蹄形磁铁和铁芯间的磁场是匀强磁场 B.磁电式电流表的指针偏转角度的大小与被测电流的大小成反比 C.磁电式电流表的缺点是灵敏度高，优点是允许通过的电流很弱 D.磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用 3、在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω．闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是（） A.电动机两端的电压为7.0 V B.电动机的输出功率为14 W C.电动机的发热功率为4.0 W D.电源输出的电功率为24 W 4、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. 5、如图所示，某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=3∶2∶1。在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定电压，导体的电阻为R1；在3、4两端加上恒定电压，导体的电阻为R2，则R1∶R2为 A.1∶1 B.1∶9 C.4∶9 D.1∶4 6、如图所示，一个边长为0.5m、三边电阻不相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为10T的匀强磁场中．若通以图示方向的恒定电流，电流强度大小为0.4A，则金属框受到的磁场力大小为（） A0 B.2N C.3N D.4 N 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、在如图所示的电路中电源电动势为E，内阻为r，M为多种元件集成的电子元件，通过它的电流始终为恒定值，L1和L2是规格相同的小灯泡（其电阻不随温度变化），R为可变电阻，现闭合开关S，调节可变电阻R使其电阻值逐渐减小，下列说法正确的是（） A.灯泡L1变暗、L2变亮 B.通过电阻R的电流增大 C.电子元件M两端的电压变大 D.电源两端电压变小 8、如图是表示在同一电场中a、b、c、d四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电荷量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是( ) A.这个电场是匀强电场 B.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ed＞Ea＞Eb＞Ec C.a、b、c、d四点的场强大小关系是Ea＞Ec＞Eb＞Ed D.a、b、d三点的场强方向相同 9、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（） A.带电粒子在磁场中运动周期和交变电流的周期相等 B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关 C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值 D.不改变磁场磁感应强度和交变电流的频率，该回旋加速器也能用于加速α粒子 10、如图所示，a为不带电的绝缘物块为带正电的物体，b为叠放在粗糙水平地面上。地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力F拉b，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速阶段，下列说法正确的是（　　） A.a受到的摩擦力方向水平向左，大小不变 B.a受到的摩擦力方向水平向左，逐渐变小 C.地面对方的摩擦力方向水平向右，逐渐变大 D.地面对方的摩擦力方向水平向右，逐渐变小 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）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，提供的器材有 A．电压表量程为3V，内阻约为5kΩ B．电压表量程15V，内阻约为10kΩ C．电流表量程为0.6A，内阻约为0.1Ω D．电流表量程为3A，内阻约为0.01Ω E．变阻器R为（20Ω，3A） F．开关、导线若干 （1）为了较准确测量电池的电动势和内阻，电压表应该选__________（填A或B）；电流表应该选__________（填C或D）；实验电路图应该选__________图（填“甲”或“乙”） （2）该同学应用所选电路进行实验时记录了多组数据，并根据这些数据画出了U－I图线如图所示．根据图线求出电源的电动势E=_______V，内阻r=________Ω 12．（12分）如图所示，灯A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略.则S闭合的瞬间，观察到的现象是_____(填“A、B同时发光”“A先亮”“B先亮”），稳定后再断开S的瞬间，A_____，B____(填“立即熄灭”“闪亮一下再熄灭”“逐渐熄灭”） 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，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为l，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻．平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场．质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止．已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好．重力加速度为g，在金属棒穿过磁场区域的过程中．求： （1）电阻R上的最大电流； （2）通过金属棒的电荷量； （3）金属棒产生的焦耳热 14．（16分）如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接有电阻R=0.20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求： (1)导体ab上的感应电动势的大小 (2)回路上感应电流的大小 15．（12分）2018年是中国航天里程碑式的高速发展年，是属于中国航天的“超级2018”．例如，我国将进行北斗组网卫星的高密度发射，全年发射18颗北斗三号卫星，为“一带一路”沿线及周边国家提供服务．北斗三号卫星导航系统由静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．图为其中一颗静止轨道卫星绕地球飞行的示意图．已知该卫星做匀速圆周运动的周期为T，地球质量为M、半径为R，引力常量为G （1）求静止轨道卫星的角速度ω； （2）求静止轨道卫星距离地面的高度h1； （3）北斗系统中的倾斜同步卫星，其运转轨道面与地球赤道面有一定夹角，它的周期也是T，距离地面的高度为h2．视地球为质量分布均匀的正球体，请比较h1和h2的大小，并说出你的理由 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】正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，此时应该有：qvB=qE，即vB=E，若B、E、v0均增加为原来的3倍，则受到的洛仑兹力大于电场力，正离子要向上偏转。 A．仍沿直线前进，飞出选择器，故A不符合题意； B．往上极板偏转，故B符合题意； C．往下极板偏转，故C不符合题意； D．向纸外偏出，故D不符合题意。 故选B。 2、D 【解析】首先分析出其制成原理，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，磁力矩与线圈中电流成正比，即通电线圈在磁场中受力转动，线圈的转动可以带动指针的偏转；螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，然后找出与电流表的原理相同的选项即可 【详解】A.蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，不是匀强磁场，故A错误； B.电流表由于蹄形磁铁和铁芯间的磁场是辐向均匀分布的，因此不管铜电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行．因此，磁力矩与线圈中电流成正比(与线圈位置无关).当铜电线圈转动时，螺旋弹簧将被扭动，产生一个阻碍线圈转动的阻力矩，其大小与线圈转动的角度成正比，当磁力矩与螺旋弹簧中的阻力矩相等时，线圈停止转动，此时指针偏向的角度与电流成正比，故电流表的刻度是均匀的．故B错误； C.磁电式电流表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流．缺点是允许通过的电流很弱，故C错误； D.磁电式电流表的工作原理是安培力对通电线框的转动作用，故D正确； 故选D. 3、A 【解析】A．电动机两端的电压：UM=E-I（r+R0）=12-2×（1.0+1.5）=7V，故A正确； BC．电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的总功率为：P总=UMI=7×2=14W，电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5=2W，所以电动机的输出功率为：P出=14 W-2W=12W，故BC错误； D．电源的输出的功率为：P输出=EI-I2R=12×2-22×1W=20W，故D错误。 故选A。 4、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。 5、B 【解析】根据电阻定律，当在1、2两端加上恒定电压U时阻值为： 当在3、4两端加上恒定的电压时阻值为： 可得： 故B符合题意，ACD不符合题意。 6、B 【解析】流沿两条路通过，一条是沿ABC，一条是沿AC，沿ABC方向流出的电流受到的安培力为，沿AC方向流出的电流受到的安培力为，因为，所以，故B正确 考点：考查了安培力的计算 【名师点睛】关键是理解中的L是垂直磁场方向的有效长度， 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、BC 【解析】因M中阻值与电压成正比，故M中电流保持不变；故灯泡L2的亮度不变；总电流不变，R减小，L1电阻不变，根据分流规律R电流增大，L1