湖北省孝感市部分重点学校2022-2023学年高二物理第一学期期末统考试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 注意事项 1．考生要认真填写考场号和座位序号。 2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。 3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。 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、某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（　　） A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度 B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能 C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能 D.电场中A点的电势低于B点的电势 2、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图，抛物线的方程为y＝x2，其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线向上滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是(　　) A.mgb B.mv2＋mgb C.mg(b－a) D.mg(b－a)＋mv2 3、某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面，A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC，电势分别为、、，关于这三点的电场强度和电势的关系，下列判断中正确的是（ ） A.， B.， C.， D.， 4、英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础．下列相关说法正确的是（） A.电荷和电荷．通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的 B.磁极和磁极．磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的 C.电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交 D.通过实验可发现电场线和磁感线的存在 5、如图所示，把一条导线平行地放在如图所示磁针的上方附近，当导线中有电流时，磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　） A.奥斯特 B.法拉第 C.牛顿 D.伽利略 6、如图所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点a、b、c、d、e、f，等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时，下列说法中正确的是 A.b、c、e、f四点的场强相同 B.b、c、e、f四点的电势相等 C.将一带正电的试探电荷从O点移到e点，电场力做正功 D.O点的电势高于b、c、e、f四点的电势 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、如图，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），为定值电阻，，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，闭合开关S后，若照射的光照强度减弱，则（） A.消耗的功率逐渐减小 B.通过的电流变大 C.电源的输出功率变大 D.小灯泡消耗的功率变大 8、如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b从容器中的A点飘出(在A点初速度为零)，经电压U加速后，从x轴坐标原点处进入磁场方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，最后分别打在感光板S上，坐标分别为x1、x2。图中半圆形虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（） A.a、b均为负电荷 B.b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度 C.若a、b电荷量相等，则它们的质量之比ma﹕mb=x1﹕x2 D.若a、b质量相等，则它们的电荷量之比qa﹕qb=x22﹕x12 9、在如图电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合．C是水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P．断开哪一个电键后P会运动 A.S1 B.S 2 C.S 3 D.S 4 10、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是(　 　) A.感应电流方向先逆时针，后顺时针 B.CD段直线始终不受安培力 C.感应电动势的最大值E＝Bav D.感应电动势平均值E＝πBav 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）导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取长度L=20.00 cm、截面积为6.0×10-7m2的圆柱体导电玻璃进行实验，用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻Rx，发现其电阻约为13.0 Ω （1）为精确测量Rx的阻值，该小组设计了如图甲所示的实验电路，可供使用的主要器材如下： 电源E（电动势为4.5 V，内阻约1 Ω）； 电阻箱R0（阻值0~999.9 Ω）； 电流表A1（量程0~200 mA，内阻约1.5 Ω）； 电流表A2（量程0~3 A，内阻约0.5 Ω）； 滑动变阻器R1（阻值范围0~1 kΩ）； 滑动变阻器R2（阻值范围0~20 Ω）. ①电流表应选用____，滑动变阻器应选用____．（填器材代号） ②该小组进行了如下操作： A．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S1拨到位置1，闭合S2，调节滑动变电阻R，调到合适位置时读出电流表的示数I； B．将S1拨到位置2，调节电阻箱的阻值，当电流表的读数为____时，不再改变，此时电阻箱的数值如图乙所示，可求得导电玻璃的电阻为Rx=____Ω （2）由以上实验可求得该导电玻璃的电阻率ρ=___Ω·m. 12．（12分）某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻．已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为2Ω；电压表(0～3V，3kΩ)、电流表(0～0.6A，1.0Ω)、滑动变阻器有R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1 A)各一只 (1)实验中滑动变阻器应选用____ (填“R1”或“R2”)．在方框中画出实验电路图____ (2)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U－I图线，由图可较准确地求出该电源电动势E＝______ V；内阻，r=___Ω 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，小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道ACB，已知轨道的半径为R，小球到达轨道的最高点B时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力，重力加速度为g，空气阻力忽略不计。求： （1）小球到达轨道最高点B时的速度多大； （2）小球通过半圆轨道最低点A时，轨道对小球的支持力大小； （3）小球落地点距离A点多远。 14．（16分）如下图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其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，线圈的匝数n＝100、电阻r＝10 Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R＝90 Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t＝0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按下图乙所示正弦规律变化．求： (1)交流发电机产生的电动势最大值； (2)电路中交流电压表的示数 15．（12分）大量实例说明，物体做匀速圆周运动时所受合力方向始终指向圆心，这个指向圆心的合力就叫做向心力．向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，如图所示，拱形桥的AB段是半径r=50m的圆弧，一辆质量m=1.2×103kg的小汽车，以v=10m/s的速率驶上拱形桥．g取10m/s2．则汽车到达桥顶时，桥对汽车的支持力FN是多大？ 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、B 【解析】A．由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故A错误； BC．粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，所以粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故B正确，C错误； D．沿电场线方向电势逐渐降低，A点的电势高于B点的电势，故D错误。 故选B。 2、D 【解析】圆环最终在y=a以下来回摆动，以y=b（b＞a）处为初位置，y=a处为末位置，知末位置速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得，Q=mg（b-a）+mv2．故D正确，ABC错误 3、B 【解析】电场线越密的位置电场强度越大，所以 ， 根据沿电场强度方向电势降低可知 故ACD错误，B正确。 故选B。 4、B 【解析】A．电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项A错误； B．磁极和磁极．磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项B正确； C．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线也不可能相交，选项C错误； D．磁感线和电场线都是人们假想的曲线，实际上电场线和磁感线都是不存在的，选项D错误。 故选B。 5、A 【解析】A．当导线中有电流通过时，磁针会发生偏转，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特，故A正确； B．法拉第发现电磁感应现象且是第一个提出“场”的概念的物理学家，故B错误； C．牛顿发现三大定律和万有引力定律，故C错误； D．伽利略研究自由落体运动，故D错误。 故选A。 6、C 【解析】根据两个点电荷的电场强度的叠加，满足矢量合成的原理，并依据等量异种电荷的电场线与等势线的分布，进行分析即可 【详解】由题意可知，两点电荷在e、f处的电场强度各自进行矢量合成，则e、f处场强大小相等，但方向相同，同理b、c电场强度大小相等，方向相同，因此这四点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误．依据等量异种电荷，等势线的分布，可知，b、f 二点的电势相等，而c、e二点的电势相等，且b、f 二点的电势高于c、e二点的电势，故B错误；根据沿着电场线方向，电势降低，因此O点的电势高于c、e二点的电势，而低于b、f 二点的电势，故D错误；将一带正电的试探电荷从O点移到e点，即从高电势移动低电势，那么电势能降低，因此电场力做正功，故C正确；故选C 【点睛】考查点电荷电场强度的叠加，关键要掌握库仑定律，理解电场强度的大小与方向，及矢量叠加原理，并掌握等量异种电荷的等势线的分布 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】A．将光照强度减弱，光敏电阻R3的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，根据 可知R1消耗的功率逐渐减小，故A正确； BD．因干路电流减小，电源的内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大，则流过R2的电流增大，由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，根据 P=I2R 可知小灯泡消耗的功率变小，故B正确，D错误； C．由于R1＞r，结合电源的输出功率与外电阻的关系可知，当外电阻增大时，电源的输出功率减小，故C错误。 故选AB。 8、ABD 【解析】A．粒子在磁场中向右偏转，由左手定则可知，a、b均为负电荷，选项A正确； B．粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可知 因b的半径比a大，则b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度，选项B正确； CD．由动