广东省云浮市2022年物理高二第一学期期末预测试题含解析

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、静电喷涂时，喷枪喷出涂料微粒带电，在带正电被喷工件的静电作用下，向被喷工件运动，最后吸附在其表面．在涂料微粒向工件靠近的过程中(　 　) A.涂料微粒带正电 B.离工件越近所受库仑力越小 C.电场力对涂料微粒做负功 D.涂料微粒的电势能减小 2、在电场中的某点放入电荷量为-q的试探电荷时，测得该点的电场强度大小为E，方向水平向右；若在该点放入电荷量为+2q的试探电荷，其它条件不变，此时测得该点的电场强度为（　　） A.大小为2E，方向水平向右 B.大小为E，方向水平向右 C.大小为2E，方向水平向左 D.大小为E，方向水平向左 3、18世纪的物理学家发现，真空中两个点电荷间存在相互的作用．点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，发现这个规律的科学家是（ ） A.牛顿 B.伽利略 C.库仑 D.法拉第 4、如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走AB边上的细棒，则O点电场强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响) （　　） A. B. C. D. 5、如图所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带正电粒子(重力可忽略不计)以初速度、沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后沿直线运动。若仍按上述方式将该带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定可行的是 A.仅减小带电粒子射入时的速度 B.仅减小两金属板所带的电荷量 C.仅减小粒子所带电荷量 D.仅改变粒子的电性 6、如图，矩形abcd的长ad＝0.6m，宽ab＝0.3m，o、e分别是ad、bc的中点，以o、e为圆心有两个半径均为R＝0.3m的四分之一圆弧，区域obedo内有方向垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B＝0.25T。一群不计重力、质量m＝3×10－9kg、电荷量q＝2×10－5C的带正电粒子垂直于ad边以v＝5×102m/s的速度射入磁场区域。下列判断正确的是（ ） A.所有粒子射出磁场时的速度方向都平行 B.所有粒子在磁场中运动的时间都相等 C.从od边射入的粒子，出射点都在e点 D.从ao边射入的粒子，出射点都在b点 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，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子的速率为v，带电荷量为q，下列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是 A.图为，方向与v垂直斜向上 B.图为，方向与v垂直斜向下 C.图为，方向垂直纸面向外 D.图为，方向垂直纸面向里 8、如图1所示，ab是两平行正对的金属圆环，a中通有正弦交变电流i，其变化规律如图2所示．下列说法正确的是（　　） A.时刻，b环内的感应电动势为零 B.时刻，b环内的感应电流方向改变 C.时间内，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相反 D.时间内，t2时刻b环内的感应电动势最大 9、如图所示为研究自感现象的实验电路，A、B为两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大且线圈的直流电阻可忽略，定值电阻的阻值为R．关于这个实验，下列说法中正确的有 A.闭合开关S的瞬间，A、B一起亮，然后A熄灭 B.闭合开关S的瞬间，B比A先亮，待电路稳定后A比B亮 C.闭合开关S，待电路稳定后再断开，A逐渐变暗，B闪亮一下然后逐渐变暗 D.闭合开关S，待电路稳定后再断开，A、B灯中的电流方向均为从左向右 10、如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（　　） A.加速度为 B.下滑的位移为 C.产生的焦耳热为 D.受到的最大安培力为 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）有一个小灯泡上标有“ 2V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有 下列器材供选用： A．电压表（0～3V 内阻约10k Ω） B．电压表（0～15V 内阻约 20k Ω） C．电流表(0～0.3A ，内阻约1 Ω） D．电流表(0～0.6A，内阻约 0.4 Ω） E．滑动变阻器（5 Ω，1A） F．滑动变阻器（500 Ω，0.2A） G．电源（电动势 3V，内阻1 Ω） (1)实验中电压表应选用_____________，电流表应选用_____________，为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用___________（用序号字母表示） (2)实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的I-U 图象如图所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“减小”或“不变”） 12．（12分）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材： A．电池组（3V，内阻1Ω） B．电流表（0～3A，内阻约0.2Ω） C．电流表（0～0.6A，内阻约为0.2Ω） D．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ） E．滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A） F．滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A） G．开关、导线 (1)上述器材中电流表应选用的是_______；滑动变阻器应选用的是_________；（填写各器材的字母代号）； (2)在方框内画出实验电路图__________________； (3)一组实验中电流表和电压表的示数如图所示，图示中I=______A，U=______V。 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，在磁感应强度B＝1.0T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成θ＝37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab．已知接在滑轨中的电源电动势E＝12V，内阻不计．ab杆长L＝0.5m，质量m＝0.2kg，杆与滑轨间的动摩擦因数μ＝0.1，滑轨与ab杆的电阻忽略不计．求：要使ab杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留一位有效数字) 14．（16分）如图所示，质量分别为m1=m2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高.现有一质量m=2.0kg的物块以水平初速度v0=5.0m/s从木板左端滑上木板，物块离开木板时木板速度大小为1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽.已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2.求： （1）木板的长度； （2）物块滑上凹槽的最大高度 15．（12分）在如图所示的坐标系中，第一和第二象限（包括y轴的正半轴）内存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场；第三和第四象限内存在平行于y轴正方向、大小未知的匀强电场．p点为y轴正半轴上的一点，坐标为（0，）；n点为y轴负半轴上的一点，坐标未知．现有一质量为m电荷量为q带正电的粒子由p点沿y轴正方向以一定的速度射入匀强磁场，该粒子经磁场偏转后以与x轴正方向成45°角的方向进入匀强电场，在电场中运动一段时间后，该粒子恰好垂直于y轴经过n点，粒子的重力忽略不计．求： （1）粒子在p点的速度大小； （2）第三和第四象限内的电场强度的大小； （3）带电粒子从由p点进入磁场到第二次通过x轴的总时间. 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】由图知，工件带正电，则在涂料微粒向工件靠近的过程中，涂料微粒带负电，A错误；离工件越近，根据库仑定律得知，涂料微粒所受库仑力越大，B错误；涂料微粒所受的电场力方向向左，其位移方向大体向左，则电场力对涂料微粒做正功，其电势能减小，C错误，D正确．故选D 考点：电势能；静电现象的解释 【名师点睛】本题抓住异种电荷相互吸收，分析涂料微粒的电性．根据电场力做功正负判断电势能的变化情况 2、B 【解析】电场强度只与电场本身有关，与放入的试探电荷无关，所以电场强度不变，仍然大小为E，方向水平向右。 故选B。 3、C 【解析】点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，发现这个规律的科学家是库仑，牛顿发现万有引力定律，伽利略自由落体规律，法拉第发现电磁感应现象， 故选C 4、A 【解析】每根细棒均匀带上正电，现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零；由此可知，+Q的点电荷在O点的电场强度大小为 那么每根细棒在O点的电场强度大小也为 若移走AB边上的细棒，那么其余棒在O点的电场强度大小为 故选A。 5、A 【解析】带正电粒子(重力可忽略不计)因受洛伦兹力和电场力而做直线运动可推得是匀速直线运动，粒子所受的向上的洛伦兹力等于向下的电场力 所以欲使粒子向下偏转，需使粒子进入速度选择器时其合力向下力。 A．减小带电粒子射入时的速度可以使洛伦兹力变小，粒子带正电，洛伦兹力向上而变小，则合力向下而向下偏转；故A正确。 B．仅减小两金属板所带的电荷量，由可知电场力变小，则合力向上从而向上偏转；故B错误。 C．仅减小粒子所带电荷量，由知，两个力依然平衡而做匀速直线运动；故C错误。 D．粒子带正电，受洛伦兹力由左手定则知方向向上，电场力向下，将电性改为负电后洛伦兹力向下，而电场力向上，依然有；从而做匀速直线运动；故D错误。 故选A。 故选D。 【点睛】处理带电粒子在电场和磁场中运动问题的基本方法 1、带电粒子在匀强电场和匀强磁场共存区域内运动时，往往既要受到电场力作用，又要受到洛仑兹力作用．这两个力的特点是，电场力是恒力，而洛仑兹力的大小、方向随速度变化．若二力平衡，则粒子做匀速直线运动．若二力不平衡，则带电粒子所受合外力不可能为恒力，因此带电粒子将做复杂曲线运动 2、解决粒子做复杂曲线运动问题时，必须用动能定理或能量关系处理．这里要抓住场力做功和能量变化的特点，即电场力做功与电势能变化的特点，以及洛仑兹力永远不做功 3、若匀强电场和匀强磁场是分开的独立的区域，则带电粒子在其中运动时，分别遵守在电场和磁场中运动规律运动，处理这类问题时要注意分阶段求解 6、D 【解析】详解】C．粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力： 得： 因，从边射入的粒子，形成以为半径的圆弧，从点射入粒子的