益阳市重点中学2022年高二物理第一学期期末质量检测模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 注意事项: 1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 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，单匝闭合金属线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为，线框中的最大感应电动势为，从线框平面与磁场平行时刻开始计时，下面说法正确的是 A.当穿过线框的磁通量为的时刻，线框中的感应电动势为 B.图示位置磁通量变化率为零 C.线框转动的角速度为 D.线框在图示位置感应电流的方向为 2、如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。磁场由两个相同、前后平行放置、圆心在一条直线上的通电的励磁线圈产生，其产生的磁场在线圈间是匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向外，电子枪发射电子束，速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小通过电子枪的加速电压来调节，磁场强弱通过励磁线圈中的电流来调节。下列说法正确的是（） A.只减小励磁线圈中电流，电子束径迹的半径变小 B.只降低电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小 C.只增大励磁线圈中电流，电子做圆周运动的周期将变大 D.只升高电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大 3、电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时，电场力做功W，由此可算出两点间的电势差为U，若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点，则(　 　) A.电场力做功仍为W B.电场力做功为 C.两点间的电势差仍为U D.两点间的电势差为 4、当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法不正确的是（） A.质点P的振动始终是加强的 B.质点P的位移始终最大 C.质点P的振幅最大 D.质点P的位移有时为零 5、如图所示为示波管内的聚焦电场，图中实线为电场线，虚线为等势线，、b、c为静电场中的三点，b、c在同一条直线的电场线上，则下列说法正确的是（） A.、b、c三点中，c点电势最高 B.、b、c三点中，点场强最大 C.正电荷在b点的电势能大于在c点的电势能 D.负电荷在b点由静止释放，仅在电场力的作用下能沿直线由b点运动到c点 6、关于电场与磁场，下列说法中正确的是 A.磁场对放入其中的电荷一定有力的作用 B.电场对放入其中的电荷一定有力的作用 C.场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同 D.磁场方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同 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、用伏安法测电阻的实验，可以采用图示a、b两种方法把伏特表和安培表连入电路，这样测量出来的电阻值与被测电阻的真实阻值比较，下列正确的是 A.两种接法的测量值都小于真实值 B采用a图接法，测量值小于真实值 C.采用b图接法，测量值大于真实值 D.两种接法的测量值都大于真实值 8、在一次南极科考中，科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度。其原理如图所示，电路中有一段长方体的金属导体，它长、宽、高分别为a、b、c，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中电流强度沿x轴正方向，大小为I．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间电压为U，则（） A.金属导体的前侧面电势较低 B.金属导体的电阻为 C.自由电子定向移动的速度大小为 D.磁感应强度的大小为 9、在如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一带电粒子以某一速度沿着指向圆心O的方向垂直射入匀强磁场，不计粒子重力，粒子在磁场中做匀速圆周运动后，以一定的偏转角θ从磁场中射出，离开磁场方向的反向延长线过Ｏ点，设粒子在磁场中的运动半径为r．若增大粒子的初速度，仍沿着原来方向进入磁场，则 A.r增大 B.r减小 C.θ增大 D.θ减小 10、关于电场和磁场下列说法正确的是（　　） A.运动电荷在磁场中的受力方向就是该点的磁感应强度方向 B.运动电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，该位置的磁感应强度不一定为零 C.放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，该位置的电场强度一定不为零 D.沿着电场线的方向电势逐渐降低，沿着电流方向电势逐渐降低 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）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下： (1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为______mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为______mm；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为______Ω。 (2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下： A．待测圆柱体电阻R B．电流表A1，（量程0～4 mA，内阻约为50Ω） C．电流表A2，（量程0～10mA，内阻约为30Ω） D．电压表V1，（量程0～3V，内阻约为10 kΩ） E.电压表V2，（量程0～15V，内阻约为25 kΩ） F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A） G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A） H．直流电源E（电动势4V，内阻不计） I．开关S、导线若干 为使实验误差较小，要求便于调节且测得多组数据进行分析，所选电流表_____，电压表______，滑动变阻器_____（填所选器材的符号），并在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。____ (3)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=________Ω·m。(保留2位有效数字) 12．（12分）在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有： A．干电池一节 B．电流表（量程0．6A） C．电压表（量程0～3V） D．电键S和若干导线 E．滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许最大电流2A） ①为使测量尽可能精确，请根据原理图甲用笔画线代替导线将如图乙所示的实物图连成实验电路_________（已连接了部分线） ②完成下列实验步骤中所缺的内容： A．按实验要求连接好电路，使滑动变阻器以阻值______接入电路中（选填“最大”或“最小”） B．闭合电键，移动________，使电压表和电流表指针有明显偏转，读取电压表和电流表的示数 C．继续移动，并再次读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据 D．断开电键，整理好器材，进行实验数据处理 ③将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，作出U—I图线，由此求得待测电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω．（结果保留三位有效数字） 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）一个质量为m=0.1 g的小滑块，带有q=5×10-4C的电荷量，放置在倾角=30°的光滑斜面上（绝缘），斜面固定且置于B=0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示，小滑块由静止开始沿斜面滑下，斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面（g取10 m/s2）。求： （1）小滑块带何种电荷？ （2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？ （3）该斜面长度至少多长？ 14．（16分）一初速度为零的带电量为e的质子，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则： （1）质子被加速后速度为多少？ （2）质子在磁场中受到的洛伦兹力为多少？ （3）质子做圆周运动的半径为多少？ 15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为kg、电何量为C的带电粒子，从静止开始经U=10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP=30cm（粒子重力不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。 (1)求粒子到达P点时速度v的大小； (2)若粒子恰好不能进入x轴上方，求磁感应强度B的大小； (3)若磁感应强度B′=2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离。 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】矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量最小时，磁通量变化率最大；并根据，即可求得角速度的关系式； 【详解】A、矩形线圈在磁场中转动，穿过的磁通量发生变化，线圈从垂直中性面开始计时，则产生感应电动势的瞬时表达式为，当磁通量为的时刻，则，所以线框中的感应电动势为，故A错误； B、图示位置磁通量为零，磁通量变化率最大，故B错误； C、根据，即可求得角速度的关系式，故C正确； D、根据右手定则可得线框在图示位置感应电流的方向为，故D错误； 故选C 2、B 【解析】根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向，电子在加速电场中加速，由动能定理有： …① 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，有： ② 解得： …③ ④ AC．可见增大励磁线圈中的电流，电流产生的磁场增强，由③式可得，电子束的轨道半径变小。由④式知周期变小，而减小励磁线圈中的电流，电流产生的磁场减弱，由③式可得，电子束的轨道半径变大。由④式知周期变大；故AC错误； BD．提高电子枪加速电压，电子束的轨道半径变大、周期不变；降低电子枪加速电压，电子束径迹的半径变小；周期不变，故B正确，D错误； 故选B。 3、C 【解析】让电荷量为2q的点电荷在电场中由A点移到B点，电场力做功为q×2U=2W，故A错误，B错误； 在同一个电场中，两点之间的电势差就不变，与放入的电荷的电荷量的大小无关，所以AB之间的电势差的大小还是U，C正确，D错误 故选：C 点睛：两点间的电势差是由电场决定的，电场不变，两点之间的电势差就不变，根据W=qU可以直接计算电场力做功的大小 4、B 【解析】两列波波峰与波峰相遇，振动加强，振幅最大．频率相同的两列波发生干涉，振动加强点始终加强，减弱点始终减弱，都呈周期性变化 【详解】P点为波峰与波峰叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大．位移在变化，有时为零，有时处于最大．故ACD正确，B错误；此题选择不正确的选项，故选B 【点睛】解决本题的关键知道波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加，为振动加强点，波峰与波谷叠加，为振动减弱点 5、C 【解析】A、沿着电场线方向，电势降低，所以a、b、c三点中，c点电势最低，b点电势最高，故A错误； B、电场线的疏密程度反映场强的大小，c点电场线最密，所以c点场强最大，故B错误； C、由于电势能，b点电势高于在c点的电势，所以正电荷在b点的电势能大于在c点的电势能，故C正确； D、负电荷在b点由静止释放，电场力水平向右，仅在电场力的作用下向右运动，不可能沿直线由b点运动到c，故D错误； 故选C． 【点睛】沿着电场线方向，电势降低，电场线的疏密程度反映场强的大小，电势能由求出． 6、B 【解析】A.磁场对放入其中