河南省登封市嵩阳高级中学2022年物理高二上期末检测模拟试题含解析

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、如图所示，空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动，若不计粒子所受重力，带电粒子在匀强磁场中的运动是 A.匀速直线运动 B.匀变速曲线运动 C.顺时针转向的圆周运动 D.逆时针转向的圆周运动 2、如图为甲、乙两人沿直线跑步的v-t图像，下列说法正确的是 A.t=0时刻甲、乙的速度相同 B.t=t1时刻甲、乙的速度相同 C.0-t1内甲的平均速度比乙的大 D.0-2t1内甲的平均速度比乙的大 3、如图所示中OA为一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连．当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用．B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度．现用一水平力F作用于A，使之向右缓慢地做直线运动，则在运动过程中（　） A.地面对A的支持力N逐渐增大 B.地面对A的摩擦力f保持不变 C.地面对A的支持力N逐渐减小 D.地面对A的摩擦力f逐渐减小 4、如图，真空中O点有一负点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为，方向与ab连线成30°．关于a、b两点场强、及电势、的关系，正确的是 A. B. C. D. 5、如图所示，在下列四种情况中，感应电流方向判断正确的是 A. B. C. D. 6、如图，空间某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有（粒子重力忽略不计）(　　) A.t1=t2=t3 B.t2＜t1＜t3 C.t1=t3＞t2 D.t1=t2＜t3 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、在空间某区域存在一电场，x轴上各点电势随位置变化情况如图所示，从-x1到x1之间为曲线，其余均为直线，且关于纵轴对称．若在x轴上的电场方向就在轴上，将一个只受电场力作用的带正电的粒子由静止释放后，下列论述正确的是(　　) A.A、B两点的电场强度的大小相等，方向相反 B.粒子从A点释放，到O点时加速度为零 C.粒子从A点释放，能过B点. D.无论粒子从哪一点释放,都会以最大动能过O点 8、某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是 A.c点场强大于d点场强 B.a点电势高于b点电势 C.若将一试探电荷－q由c移至d的过程中，电势能减小 D.若将一试探电荷＋q由a移至b的过程中，电势能减小 9、如图所示直线是电场中的一条电场线，A、B是该线上的两点。一负电荷由A点以一定初速度沿电场线从A运动到B，运动过程中的速度—时间图线如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　） A.该电场是匀强电场 B.A、B两点的电势相比一定是φA＜φB C.A、B两点的场强大小相比一定是EA＜EB D.该电荷在两点的电势能大小相比一定是EpA＜EpB 10、如图所示，在水平通电直导线正下方，有一半圆形光滑弧形轨道，一导体圆环自轨道右侧的P点无初速度滑下，下列判断正确的是（　　） A.圆环中将有感应电流产生 B.圆环能滑到轨道左侧与P点等高处 C.圆环最终停到轨道最低点 D.圆环将会在轨道上永远滑动下去 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）根据单摆周期公式测量当地的重力加速度．将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，做成单摆 （1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图所示，读数为______mm （2）有同学测得的g值偏小，可能原因是______ A．测摆线时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点 C．以摆球直径和摆线长之和作为摆长来计算 D．开始计时时，小球开始摆动后稍迟才按下停表计时 E．摆球通过平衡位置并开始计时时，将摆球通过平衡位置的次数计为1 12．（12分）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材： A．小电珠(3.8 V，1.5 W) B．直流电源(电动势4.5V，内阻约0.4Ω) C．电流表(量程0～500mA，内阻约0.5Ω) D．电压表(量程0～5V，内阻约5000Ω) E．滑动变阻器R1(0～5Ω，额定电流2A) F．滑动变阻器R2(0～5kΩ，额定电流1A) G．开关一个，导线若干 如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的___，应选用的滑动变阻器是____ 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，坐标系中第二象限存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B=0.2 T 的匀强磁场，第三象限存在着与 x 轴正方向成 45°、电场强度为 E=500N/C 的斜向下的匀强电场，还有一根处于两坐标轴角平分线上的无限长的电荷接收棒，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点 O 处以 v=2×104m/s的速度进入磁场，A 粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与 x 轴负方向成 45°， 最终打到接收棒上被吸收，若 A 粒子的比荷为 106C/kg （1）求 A 粒子到达 x 轴时的坐标和在磁场中运动的时间 （2）B 粒子的比荷为2.5×105C/kg，以相同的速度从同一位置进入磁场，求 A 粒子和 B 粒子到达吸收棒的位置相隔多远 14．（16分）如图所示，两块平行金属板竖直放置，两板间的电势差U=1.5×103V(仅在两板间有电场)，现将一质量m=1×10-2kg、电荷量q=4×10-5C的带电小球从两板的左上方距两板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平抛出，小球恰好从左板的上边缘进入电场，在两板间沿直线运动，从右板的下边缘飞出电场，g取10m/s2，求： （1）金属板的长度L； （2）小球飞出电场时的动能Ek 15．（12分）如图所示，在竖直面内有一光滑水平直轨道AB和一光滑半圆形轨道BC相切于B点，半圆形轨道的另一端点为C，半径为R=0.5m．在水平直轨道上有一可看作质点的质量为m=1kg的小球以vo的速度向左运动，然后小球沿半圆形轨道运动恰能通过轨道最高点C，最后落在水平面上的D点．已知g取10m/s2，空气阻力忽略不计．求： （1）B、D两点间的距离d； （2）小球在直轨道上运动的速度vo的大小 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、D 【解析】带电粒子在磁场中的受力可以根据左手定则来判断，即四指指向正电荷运动的方向，磁场垂直手心过，拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向 【详解】带电粒子带正电，根据左手定则可知受洛伦兹力的方向为向上，且洛伦兹力不做功，所以粒子应该做逆时针的匀速圆周运动，故D正确；ABC错误； 【点睛】洛伦兹力的方向与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小. 匀变速运动是指的加速度不变的运动,当合力方向与速度方向不在一条直线上物体将做曲线运动. 2、B 【解析】由图可知，t=0时刻甲速度为零、乙的速度为v1，选项A错误；t=t1时刻甲、乙的速度相同，选项B正确；0-t1内甲的平均速度为，乙的平均速度为v1，则甲的平均速度比乙的小，选项C错误；0-2t1内甲的平均速度，等于乙的平均速度，选项D错误 3、B 【解析】AC 对物体进行受力分析如上图所示，绶慢移动物体处于平衡状态，竖直方向合力为零，施加F前，设B点到物体A的距离为h，施加F后，由平衡关系可得 分析该式可知支持力不变，故AC都错误； BD．地面对A的摩擦力，FN不变，摩擦力不变，故B正确，D错误。 故选择B选项。 4、B 【解析】a点到O点的距离 b点到O点距离 根据点电荷的场强公式 可得： 通过电场强度的方向可知，O点的电荷为负电荷，因沿着电场线方向电势逐渐降低，离负电荷越远电势越高，故有 φa＜φb A.与分析不符，故A错误 B.与分析相符，故B正确 C.与分析不符，故C错误 D.与分析不符，故D错误 5、D 【解析】根据楞次定律，图A中感应电流应该与图示方向相反，选项A错误；图B中直导线右侧磁场向里，线圈向右运动时，产生与图示方向相反的感应电流，选项B错误；图C中磁铁向右运动时，线圈中产生的感应电流方向与图示方向相反，选项C错误；由右手定则可知，图D中感应电流方向与图中相同，D正确；故选D. 6、D 【解析】带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB，水平方向做匀速直线运动；如果只有电场，带电粒子从B点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小 【详解】带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开场区，这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB，水平方向做匀速直线运动，运动时间，如果只有电场，带电粒子从B点射出，做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，运动时间：，如果这个区域只有磁场，则这个粒子从D点离开场区，此过程粒子做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变，所以速度的水平分量越来越小，所以运动时间：，所以t1=t2＜t3，故D正确；故选D. 【点睛】注意分析带电粒子在复合场、电场、磁场中的运动情况各不相同，复合场中做匀速直线运动，电场做类平抛运动，磁场做匀速圆周运动，根据不同的运动规律解题 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、AB 【解析】利用电场强度与图像的关系来分析 【详解】图像上各点的切线斜率大小等于电场强度大小，所以A、B两点的电场强度的大小相等；带正电的粒子从A到O点，电势是从高到低，电场力做正功，再从O到A点，电势由低到高，电场力做负功，所以A、B两点的电场强度方向相反，故A正确； B．粒子从A点释放，到O点时，在O点的场强为零，此时粒子加速度为零，故B正确； C．图像关于纵轴对称，正电粒子从A点释放到O点是加速运动，粒子再从O点到B点是减速运动，因距离，所以粒子从A点释放，不能过B点，故C错误； D．因O点的场强为零，电势最低，在到区间内各点的电势都比O点高，因此，只有粒子在到区间哪一点释放,才会以最大动能过O点，故D错误， 故选AB． 8、BD 【解析】A．电场线的密的地方场强大，点电场线比点密，所以点场强大，故A错误； B．沿着电场线方向电势降低，点电势高于点电势，故B正确； C．沿着电场线方向电势降低，点电势高于点电势；若将一试探电荷由移至的过程中，