江西省临川二中2022-2023学年物理高二第一学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 考生请注意： 1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。 2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。 3．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、下列物理量中，既有大小，又有方向的是（　　） A.电势 B.电动势 C.磁感应强度 D.磁通量 2、下图各电场中，A，B两点电场强度相同的是（　　） A. B. C. D. 3、如图所示，A、B两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则 A.A、B线圈中产生的感应电动势：：1 B.A、B线圈中产生的感应电动势：1：1 C.A、B线圈中产生的感应电流：：1 D.A、B线圈中产生的感应电流：：1 4、如图所示，光滑水平地面上竖直放置两根圆柱形铝管，其粗细，长短均相同，其中管甲无缝，管乙有一条平行于轴线的细缝，两枚略小于管内径的相同小磁铁a、b，同时从两管上端由静止释放，穿过铝管后落到地面（忽略空气阻力）。下列说法正确的是（ ） A.a、b一定同时落地 B.a、b下落过程中都是机械能守恒 C.落地时，a比b的速度小 D.落地时，a、b的速度相等 5、下列说法中正确的是 A.物体的加速度为零，其速度一定为零 B.物体的加速度减小，其速度一定减小 C.物体的加速度越小，其速度变化越小 D.物体的加速度越大，其速度变化越快 6、下面是某同学记录的作息时间，其中表示时刻的是 A.每节课40分钟 B.上午8点开始上课 C.一个午休1小时 D.晚上有2小时的自习 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、一静止的铝原子核Al俘获一速度为1.0×107 m/s 的质子p后,变为处于激发态的硅原子核Si,下列说法正确的是(　　) A.核反应方程为 B.核反应过程中系统能量不守恒 C.核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 D.硅原子核速度的数量级为m/s，方向与质子初速度的方向一致 8、如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为-e（e > 0），加速电场的电压为U0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子的重力，则下列说法中正确的是 A.加速电场的左极板应该带正电 B.电子进入偏转电场的初速度等于 C.电子在偏转电场中沿电场方向的位移（Δy）等于 D.电子离开偏转电场时的动能为 9、如图所示，如图所示两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ．整个装置处于沿竖直方向的匀强磁场中．质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，当杆中通有从a到b的恒定电流I时，金属杆ab刚好静止．则（　　） A.磁场方向竖直向上 B.磁场方向竖直向下 C.ab所受支持力的大小为mgcosθ D.ab所受安培力的大小为mgtanθ 10、如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L，板间距离为d，接在电压为U 的直流电源上。在两板间加一磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m，电荷量为q 的带正电油滴，从距金属板上端高为h 处由静止开始自由下落，并经两板上端连线中点P 进入板间。油滴在P 点所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域。空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（） A.油滴刚进入电磁场时的加速度为g B.油滴开始下落的高度 C.油滴从左侧金属板的下边缘离开 D.油滴离开电磁场时的速度大小为 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）某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。 ①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图（a）和图（b）所示，长度为_____cm，直径为_____mm。 ②按图（c）链接电路后，实验操作如下： （a）将滑动变阻器R1的阻值置于最_____处（填“大”或“小”）；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0； （b）将电阻箱R2的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω； ③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。 12．（12分）如图甲所示，某实验小组使用多用电表判断二极管的极性 （1）测量前应将多用电表的选择开关旋至_____（选填“交流电压挡”“直流电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”）； （2）两次测量指针偏转分别如图乙、丙所示，指针如图乙所示时，红表笔接的是二极管的______（选填“正”或“负”）极；指针如图丙所示时，二极管的负极与_____（选填“红”或“黑”）表笔相连 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，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L＝1m，导轨间连接的定值电阻R＝3Ω，导轨上放一质量为m＝0.1kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨接触良好，杆的电阻r＝1Ω，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里．重力加速度g取10 m/s2．现让金属杆从AB水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响，求： （1）金属杆的最大速度； （2）若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q＝0.6J，此时金属棒下落的高度为多少？ （3）达到最大速度后，为使ab棒中不产生感应电流，从该时刻开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？推导这种情况下B与t关系式 14．（16分）如图1所示，在电磁炉上放置装有适量水的平底锅，再将一个连有小灯泡的线圈套在平底锅外，可以看到小灯泡点亮。其中，线圈和小灯泡组成的电路如图2所示。当电磁炉工作时，假设线圈所在空间均匀分布有与线圈平面垂直的磁场，磁感应强度变化率，设线圈匝数为n，线圈所围成的面积为S。 （1）a.请分析说明小灯泡被点亮的原因；b.要使小灯泡亮度变化，可以采取哪些具体措施； （2）有一种电磁炉专用锅，假设其锅底可等效成一系列半径不同的同心导电环，如图3所示，导电环之间此绝缘，设导电环单位长度的电阻为（忽略不同环中感应电流之间的相互影响，不计其他能量损失。）求半径为r的导电环中的感应电流的表达式。 15．（12分）如图所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。长度为L的导体棒ab，在与其垂直的水平外力作用下以速度v在导线框上向右匀速运动。在∆t时间内ab棒由原来位置运动到a´b´。导体棒ab始终与导线框形成闭合回路，回路的总电阻保持不变，大小为R，忽略摩擦阻力。请完成如下问题： （1）请根据法拉第电磁感应定律求出ab棒产生的感应电动势E的大小； （2）在∆t时间内ab棒中感应电流I的大小及方向； （3）在∆t时间内外力做的功W。 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】磁感应强度是矢量，所以既有大小，又有方向，且满足矢量运算法则；电势、电动势和磁通量均为标量，只有大小，没有方向，满足代数运算法则，故ABD错误，C正确。 故选C。 2、C 【解析】A．图中AB两点的场强大小相等，方向不同，则两点场强不相等，选项A错误； B．图中AB两点的场强大小相等，方向不同，则两点场强不相等，选项B错误； C．图中AB两点的场强大小相等，方向相同，则两点场强相等，选项C正确； D．图中AB两点的场强大小不相等，方向相同，则两点场强不相等，选项D错误； 故选C。 3、C 【解析】AB．对任一半径为r的线圈，根据法拉第电磁感应定律： 相同，n相同，则得：， 因，A、B线圈产生的感应电动势的大小之比： 故AB错误； CD．根据电阻定律得，线圈的电阻为 ρ、n、S相同，两线圈电阻之比为，线圈中的感应电流： ， 故C正确，D错误； 故选C。 4、C 【解析】AB．管甲无缝，管乙有一条平行于轴线的细缝，所以下落过程中a受到安培阻力，而b不受安培阻力，所以小磁铁b在管乙中下落的速度要大于a在甲管中的下落速度，故a、b一定不会同时落地，由于a球克服安培力做功，所以机械能不守恒，故AB错误； CD．由于小磁铁b只受重力，小磁铁a受重力还受安培阻力，由小磁铁b的加速度较大，所以落地时，a比b的速度小，故C正确，D错误。 故选C。 5、D 【解析】根据加速度的物理意义：加速度表示物体速度变化的快慢，以及根据定义式，分析加速度大小的含义 A、匀速运动的物体，加速度为零，速度不为零，故A错误 B、加速度大小不断变小，则速度一定变化，且速度大小也一定变化，但不一定变小．故B错误 C、物体的加速度越小，其速度变化，不一定越小．故C错误 D、加速度越大，速度变化越快，速度不一定大．故D正确 故选D 考点：匀变速直线运动的速度与时间的关系；加速度 点评：加速度是运动学中最重要的物理量，对它的理解首先抓住物理意义，其次是定义式，以及与其他物理量的关系 6、B 【解析】根据题中要判断哪些表示时刻可知，本题考查了对时间和时刻概念的理解．时刻是指某一瞬时，时间是指两个时刻之间的间隔．根据时间与时刻的概念去分析选择 【详解】A、40分钟一节课，这里的40分钟指的时间，不是时刻．故A错误； B、上午8点开始上课钟是时刻，不是时间间隔．故B正确； C D.、一个午休1小时；晚上有2小时的自习，表示持续的时间，表示时间间隔，不是时刻．故CD错误； 【点睛】正确地区分时刻和时间间隔是解题的关键 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】根据核反应的质量数和电荷数守恒判断核反应方程的正误；核反应过程中系统能量守恒，动量守恒；由于有能量放出，则反应后质量减小. 【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒，可知核反应方程为正确，选项A正确；核反应过程中系统能量总是守恒的，选项B错误；核反应前后核子数相等，所以生成物的质量数等于反应物的质量数之和，该反应因放出能量，有质量亏损，则生成物的质量小于反应物的总质量，选项C错误；根据动量守恒定律可知：，解得，即硅原子核速度的数量级为105m/s，方向与质子初速度的方向一致，选项D正确；故选AD. 8、BD 【解析】A．由于电子在电场中向右加速，所以电场方向应水平向左，则加速电场的左极板应该带负电，故A错误； B．在加速度电场中由动能定理得 解得 故B正确； C．在偏转电场中，电子的运动时间为： 偏转距离为 故C错误； D．对粒子从静止到离开偏转电场由动能定理得 解得 故D正确。 故选BD。 9、AD 【解析】以金属杆为研究对象进行受力分析，由平衡条件判断磁场方向并求出安培力的大小 【详解】磁场竖直向上，由左手定则可知，金属杆所受安培力水平向右，金属杆所受合力可能为零，金属杆可以静止，故A正确；如果磁场方向