山东青岛市青岛二中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、长方体金属块放在匀强磁场中，有电流通过金属块，如图所示。则下面说法中正确的是（ ） A.金属块上、下表面电势相等 B.金属块上表面电势高于下表面电势 C.金属块上表面电势低于下表面电势 D.无法比较上、下表面的电势高低 2、一面积为S的线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量为（　　　） A.0； B.B/S； C.S/B； D.BS 3、如图所示，两个质量相等、分别带正、负电的小球，以相同的速率在带电平行金属板间的P点沿垂直于电场方向射入匀强电场，分别落到A、B两点，则 A.落到A点的小球带负电，B点的小球带正电 B.两小球在电场中运动时间相等 C.两小球在电场中的加速度aB>aA D.两小球到达正极板时动能关系是 4、关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( ) A.磁感线可以形象地描述各点磁场的方向 B.磁场是为了解释磁极间的相互作用而人为规定的 C.由B=可知，某处磁感应强度大小与放入该处通电导线IL乘积成反比 D.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零 5、如图所示，长度的通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。当导线中的电流时，导线所受安培力的大小该匀强磁场的磁感应强度大小为 A. B. C. D. 6、电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法中正确的是（ ） A.中的场强E是电荷q产生的 B.中的场强E是电荷Q生的 C.中的F表示单位正电荷的受力 D.和都只对点电荷适用 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、同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况．若A固体和B毛细管都很干净，则 A.A固体和B管可能是同种材料 B.A固体和B管一定不是同种材料 C.液体对固体A不浸润 D.液体对B管不浸润 8、如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B1），离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场B2，发现这些离子分成几束。忽略重力的影响，由此可得结论（　　） A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内 B.这些离子通过狭缝P的速率都等于 C.这些离子的电量一定不相同 D.这些离子比荷一定不相同 9、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数 n=100 匝，电阻为 r=1Ω的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴 OO′匀速转动线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻R1=6Ω，R2=3Ω，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期 T=0.2s．从线框与磁场方向平行位置开始计时，线圈转动的过程中，理想电压表的示数为2V．下列说法中正确的是 A.电阻R2上的电功率为W B.经过10s时间，通过R1的电流方向改变 100 次 C.从开始计时到 1/ 20 s 通过电阻 R2 的电荷量为C D.若线圈转速变为原来的 2 倍，线圈中产生的电动势随时间变化规律 10、如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度ω匀速转动，轴OO′'垂直于磁感线，制成一台交流发电机，它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是(　　) A.交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝NBωL2cos ωt B.变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1 C.电压表V示数为NBωL2 D.若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均变小 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）测电池的电动势E和内阻r ①首先直接用多用电表测定该电池电动势，在操作无误的情况下，多用电表盘面如图a所示，其示数为__V； ②然后，用电压表V、电阻箱R、定值电阻（R0=5Ω）、开关S、若干导线和该电池连成电路，进一步测定该电池电动势和内阻 （ⅰ）在图b中，根据电路图，用笔画线代替导线，完成实物图连接________； （ⅱ）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U，记录多组R、U数据，并计算出相应的与的值，做出-图线如图c所示，分析该图线斜率k的物理意义知k=___ ；（用E、r、R0表示） （ⅲ）从图线中可求得待测电池电动势E=__V，内阻r=__Ω；（计算结果均保留到小数点后两位） （ⅳ）若考虑电压表为非理想表，则电池电动势E测量值相对真实值__（填“偏大”，“偏小”或“不变”）。 12．（12分）某同学做描绘小灯泡的伏安特性曲线实验，实验中用的小灯泡上标有“4V，2W”的字样，实验室还有下列器材供选用： A.电池组(电动势为6V，内阻约为2Ω) B.电压表(0~5V，内阻约为10kΩ) C.电压表(0~15V，内阻约为20kΩ) D.电流表(0~300mA，内阻约为1Ω) E.电流表(0~600mA，内阻约为0.4Ω) F.滑动变阻器(10Ω，2A) G.电键、导线若干 ①实验中所用电压表应选用__________，电流表应选用__________；(填写器材前的字母) ②实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始变化，则甲、乙、丙、丁四个电路图中符合要求的电路图是___________图 ③某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如右图所示)若改用电动势为3.0V，内阻为2Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是___________(结果保留两位有效数字) 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）某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示，区域PP′M′M内有竖直向下的匀强电场，电场场强E＝1.0×103V/m，宽度d＝0.05m，长度L＝0.40m；区域MM′N′N内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝2.5×10－2T，宽度D＝0.05m，比荷＝1.0×108C/kg的带正电的粒子以水平初速度v0从P点射入电场．边界MM′不影响粒子的运动，不计粒子重力 (1) 若v0＝8.0×105m/s，求粒子从区域PP′N′N射出的位置； (2) 若粒子第一次进入磁场后就从M′N′间垂直边界射出，求v0的大小； (3) 若粒子从M′点射出，求v0满足的条件 14．（16分）如图，粗糙绝缘竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为E，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑，到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h，重力加速度为g。 （1）求小滑块运动到C点时的速度大小； （2）求小滑块从A点运动到C点过程中与粗糙平面摩擦产生的热量； （3）若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到D点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为，从D点运动到P点的时间为t，求小滑块运动到P点时的动能大小。 15．（12分）如图，xoy直角坐标系构成一竖直平面，其第一、四象限范围内（含y轴）存在方向竖直向下、场强大小E=4.5×103N/C的匀强电场。一个质量m=1.0kg、带电量q=－4×10－3C的小球（可视为质点），用长度l=1.0m的不可伸长的绝缘轻绳悬挂在原点O处。现将小球向左拉至坐标为（－0.6m，－0.8m）的A点处静止释放，绳始终未被拉断，g取10m/s2。求小球： （1）从A点第一次运动到y轴处时的速度大小； （2）第一次从y轴向右运动，经过与A点等高处位置的横坐标； （3）第一次离开电场前瞬间绳子受到的拉力大小。 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】金属块中参与导电的是自由电子，运动方向与电流方向相反，根据左手定则可以判断电子将在上表面聚集，所以金属块上表面电势低于下表面电势，故C正确。 故选C。 【点睛】本题中需要注意两个关键点，一是判断导体中参与导电的粒子电性，从而根据电流方向确定粒子运动方向；二是使用左手定则时，要根据粒子电性来确定手心（或手背）的朝向。 2、D 【解析】根据磁通量的定义可知，线圈在匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，则穿过线圈的磁通量是，故D正确，A、B、C错误； 故选D 3、C 【解析】AB．两小球在水平方向都不受力，做匀速直线运动，则落在板上时水平方向的距离与下落时间成正比，由于竖直位移相同，根据 x=vt，h=at2 得水平位移大的A球运动时间长，即A球竖直方向的加速度小，所受电场力向上，故A球带正电，水平位移小的球加速度大，故B球带负电，故AB错误； C．有以上分析可知，两小球在电场中的加速度aB>aA，选项C正确； D．根据动能定理，三小球到达下板时的动能等于这一过程中合外力对小球做的功。由受力图可知，带负电小球B合力较大，为G+F电，做功多动能大，带正电小球A合力较小，为G-F电，做功少动能小，即EKB＞EKA，故D错误。 故选C。 4、A 【解析】磁感线的切线方向为磁场的方向，则磁感线可以形象地描述各点磁场的方向，选项A正确；磁场是客观存在的物质，磁感线是为了解释磁极间的相互作用而人为假想的，选项B错误；某处磁感应强度大小只由磁场本身决定，与放入该处的通电导线IL乘积无关，选项C错误；一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用，可能是直导线的放置方向与磁场平行，该处的磁感应强度不一定为零，选项D错误；故选A. 5、D 【解析】由图可知电流与磁场方向垂直，因此直接根据安培力的大小为： 可得： A．与分析不符，故A错误； B．与分析不符，故B错误； C．与分析不符，故C错误； D．与分析相符，故D正确； 故选D。 6、B 【解析】A．中的q是试探电荷的电量，场强E与电荷q是无关的，选项A错误； B．中的Q是场源电荷，即场强E是电荷Q产生的，选项B正确； C．中的E表示单位正电荷的受力，选项C错误； D．适应于所有电场，都只对点电荷适用，选项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、BC 【解析】由图可知，该液体不能附着在A的表面，所以对A是不浸润的；当把毛细管B插入这种液体时，液面呈现凹形说明液体对B是浸润的。所以A与B一定不是同种材料，故AD错误，BC正确。 故选BC。 8、BD 【解析】A．由离子在B2中的偏转知粒子带正电，则受电场力向右，则离子在选择器中受水平向左的洛伦兹力，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故A错误； B．由 得 此时离子受