山东省德州市齐河县第一中学2022-2023学年物理高二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 请考生注意： 1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。 2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。 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、把一个3pF的平行板电容器接在9V的电池上。下列判断正确的是 A.保持与电池的连接，两极板的距离减半，极板上的电荷量增加一倍 B.保持与电池的连接，两极板的距离减半，极板间的电场强度也减半 C.移去电池后两极板的距离减半，极板间的电势差增大为原来的2倍 D.移去电池后两极板的距离减半，极板间的电场强度增大为原来的2倍 2、如图所示，M、N是静电场中两点．下列说法正确的是 A.该电场是匀强电场 B.M点的电场强度比N点的强 C.M点的电场强度比N点的弱 D.带电量相同的电荷在M、N两点受到的静电力大小相等 3、由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点 (　　) A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比 B.无论检验电荷所带的电荷量如何变化，始终不变 C.电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强 D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零 4、如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地．现将电容器的b板向下稍微移动，则( ) A.点电荷所受电场力增大 B.点电荷在P处电势能减少 C.P点电势减小 D.电容器的带电荷量增加 5、如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图2的变化电流I、周期为T，电流值为I，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（　　） A.在一个周期内先向右移动再向左移动 B.在一个周期内加速度保持不变 C.受到的安培力在一个周期内都做正功 D.在一个周期内动能先增大后减小 6、真空中两个点电荷Q1、Q2分别固定于x轴上x1＝0和x2＝4a的两点，在它们的连线上场强E与x关系如图所示(取x轴正方向为场强正方向，无穷远处为电势零点)，以下判断正确的是( ) A.Q1、Q2都带正电 B.Q1与Q2的电荷量之比是1:3 C.x轴上a处的电势小于零 D.正点电荷q在x轴上2a处的电势能比在3a处的小 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、在如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整过程图线如图乙所示，则下列说法正确的是（） A.图乙中图线a是电压表的示数随电流表示数变化的图线 B.电源内阻为Ω C.电源的最大输出功率为W D.滑动变阻器的最大功率为W 8、如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I．下列说法正确的是（　　） A.O点的磁感应强度为零 B.a、b两点磁感应强度大小 C.a、b两点的磁感应强度大小相等 D.导线n所受安培力方向沿PQ连线向右 9、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是(　　) A.A、B两处电势、场强均相同 B.C、D两处电势、场强均相同 C.在虚线AB上O点的场强最大 D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能 10、如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是 A.粒子带正电 B.粒子由O到A经历的时间为 C.若已知A到x轴的距离为d，则粒子速度大小为 D.离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60° 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）某实验小组的同学在用多用电表测量一阻值为几百欧姆的电阻 （1）将以下操作中正确的选出并进行正确的排序，将序号填在横线上______ A．将两表笔直接短接，调节欧姆调零旋钮，使表盘的指针指在最右端的零刻度线处，将两表笔断开 B．将两表笔与待测电阻的两端良好接触，读出欧姆表的读数即待测电阻的阻值，将两表笔断开 C．将选择开关旋至欧姆表“×100”挡位 D．将选择开关旋至欧姆表“×10”挡位 E．将选择开关旋至“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出 （2）图中表盘的读数为______ 12．（12分）如图所示，由图读出金属丝的直径是_________mm。 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）在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B＝0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为l＝0.4 m，如图15所示，框架上放置一质量为0.05 kg、接入电路的电阻为R=1 Ω的金属杆cd，金属杆与框架垂直且接触良好，框架电阻不计．若cd杆以恒定加速度a＝2 m/s2，由静止开始沿框架向右做匀变速直线运动，则： (1)在2 s内平均感应电动势是多少？ (2)第5 s末，回路中的电流多大？ (3)作用在cd杆上的水平外力F随时间变化的关系式？ 14．（16分）如下图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里．电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角．试确定: ①粒子做圆周运动的半径; ②粒子的入射速度; ③粒子在磁场中运动的时间 15．（12分）如图所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成θ角，重力加速度为g （1）判断小球带何种电荷 （2）求电场强度E （3）求此时细线中的拉力 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、A 【解析】A．保持与电池连接，电压U不变，根据定义式 知，极板的距离减半，则电容变加倍，那么带电量Q=CU，电荷量增加一倍，故A正确； B．保持与电池连接电压U不变，两极板的距离减半，根据 ， 可知极板间的电场强度加倍，故B错误； C．移去电池后电量Q不变，极板距离减半，则电容加倍，极板间的电势差变为原来的一半，故C错误； D．移去电池后电量Q不变，两极板的距离减半，根据 ， 可知极板间的电场强度不变，故D错误。 故选A。 2、B 【解析】由图，结合匀强电场的特点：电场线平行且等间距，可知，该电场一定不是匀强电场，故A错误；M、N是同一电场中的两点，由图看出，M处电场线密，N处电场线疏，则M处电场强度大于N处电场强度，即EM＞EN．故B正确，C错误；由F=Eq，则带电量相同的电荷在M、N两点受到的静电力大小不相等，故D错误 3、B 【解析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定； 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零； 【详解】A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定，故A错误； B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变，故B正确； C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小，故C错误； D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误 【点睛】对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身的性质决定，反映电场本身的强弱和方向 4、B 【解析】A.因电容器与电源始终相连，故两板间的电势差不变，B板下移，则板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由F=Eq可知电荷所受电场力变小，故A错误； BC.板间距离d增大，则板间电场强度E变小，由U=Ed知，P与a板的电压减小，而a的电势不变，故P的电势升高，由EP=qφ而q为负值，故电势能减小，故B正确，C错误； D.由Q=CU，又有，故C减小，Q减小，故D错误 5、D 【解析】根据左手定则判断出安培力的方向，结合加速度方向与速度方向的关系判断金属棒的运动规律．从而得出速度、安培力随时间的变化规律，根据安培力的做功情况判断动能变化 【详解】根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据F＝BIL知，安培力在第一个T/2内做匀加速直线运动，在第二个T/2内，安培力方向水平向左，大小不变，做匀减速直线运动，根据运动的对称性知，一个周期末速度为零，金属棒的速度方向未变；知金属棒一直向右移动，先向右做匀加速直线运动，再向右做匀减速运动，加速度大小不变，方向改变，速度随时间周期性变化；安培力在一个周期内先做正功，后做负功，在一个周期内动能先增大后减小．故ABC错误，D正确．故选D 【点睛】解决本题的关键掌握安培力的方向判断，会根据金属棒的受力情况判断其运动情况是解决本题的基础 6、C 【解析】A.根据图像可知，0-a为x轴负向，a-4a为x轴正向，所以Q1、Q2都带负电，故A错误； B.因为x=a处场强为零，根据 可知Q1与Q2的电荷量之比是1:9，故B错误； C.由于两个电荷都带负电，取无穷远处为电势零点时，电场中各点的电势都小于零，所以x轴上a处的电势小于零，故C正确； D.正点电荷从2a处运动到3a处电场力做正功，电势能减小，故D错误 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、AC 【解析】A．将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，R1的电压和电源的内电压增大，则R2的电压减小，所以电压表V1的示数增大，电压表V2的示数减小，可知图线b反映的是电压表V1的示数随电流的变化，图线a反映的是电压表V2的示数随电流的变化，故A正确。 B．根据闭合电路欧姆定律得电压表V2的示数为： U2=E-I（R1+r）① 由图线a的斜率大小等于R1+r，由图知： 图线b的斜率等于R1，则有： 则电源的内阻为r=5Ω，故B错误； C．图线a延长与U轴截距为电源的电动势E=6V，当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，最大的输出功率为： 故C正确； D．把R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，滑动变阻器的最大功率为： 故D错误； 故选AC。 8、AC 【解析】A．根据右手螺旋定则，m导线在O点产生的磁场方向向里，n导线在O点产生的磁场方向向外，合成后磁感应强度等于零，A正确； BC．m导线在a处产生的磁场方向竖直向里，在b处产生的磁场方向竖直向里，n