湖南省永州市祁阳县第一中学2022-2023学年高二物理第一学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 注意事项 1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回． 2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置． 3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符． 4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效． 5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗． 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、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知定值电阻R．与R并联的是一个理想交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）．在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝20sin 100πt V，则交流电压表示数为（ ） A.10V B.20V C.15V D.14.14V 2、如图所示，空间中存在沿x轴静电场，以无穷远处为电势的零点，其电势φ沿x轴的分布如图所示，x1、x2、x3、x4是x轴上的四个点，质量为m、电量为+q的带正电的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点沿x轴正方向进入电场，在粒子沿x轴运动的过程中，下列说法正确的是 A.粒子在x2点的速度为零 B.从x1到x3点的过程中，粒子的电势能先减小后增大 C.若粒子能到达x4处，则v0的大小至少应为 D.若v0＝，则粒子在运动过程中的最大动能为3qφ0 3、关于静电场，下列说法正确的是（） A.电势等于零的物体一定不带电 B.电场强度为零的点，电势一定为零 C.同一电场线上的各点，电势一定相等 D负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加 4、有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部．当小磁针静止时，小磁针指向如图所示，其中是正确的（） A.a B.b C.c D.d 5、如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作，摄影师眼中清晰的游泳运动员是静止的，而模糊的背景是运动的，摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是 A.观众 B.泳池中的水 C.游泳运动员 D.看台 6、下列情况中，应用了温度传感器的是（） A.商场里的自动玻璃门 B.夜间自动打开的路灯 C.夜间有声音时就亮的楼梯灯 D.自动恒温冰箱 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、电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备．电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）．当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动．下列说法正确的是 A.感生电场的方向为顺时针方向 B.感生电场的方向为逆时针方向 C.电磁铁中通入的电流应越来越强 D.电磁铁中通入的电流应越来越弱 8、绝缘光滑斜面与水平面成角，质量为m、带电荷量为-q（q>0）小球从斜面上的h高度处释放，初速度为（>0），方向与斜面底边MN平行，如图所示，整个装置处在匀强磁场B中，磁场方向平行斜面向上．如果斜面足够大，且小球能够沿斜面到达底边MN，则下列判断正确的是（　　） A.匀强磁场磁感应强度的取值范围为 B.匀强磁场磁感应强度的取值范围为 C.小球在斜面做变加速曲线运动 D.小球达到底边MN的时间 9、下列说法中正确的有（ ） A.简谐运动的回复力是按效果命名的力 B.振动图像描述的是振动质点的轨迹 C.当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大 D.两个简谐运动：x1＝4sin (100πt＋) cm和x2＝5sin (100πt＋) cm，它们的相位差恒定 10、足够大的区域中有与水平面平行的匀强磁场,磁感应强度为B=0.5T。质量m=110-3kg，电荷量为q=－210-3C的带电油滴在磁场中沿垂直磁场方向作直线运动，如图所示。现在水平面上方突然加一竖直向下的匀强电场，电场强度为E=5N/C。关于带电油滴此后的运动，下列说法正确的是（g取10m/s2)（ ） A.粒子将作匀加速直线运动 B.粒子运动的速度大小为10m/s C.粒子作半径为10m的圆周运动 D.粒子运动的周期为 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）设金属导体的横截面积为，单位体积内的自由电子数为，自由电子定向移动速度为，那么在时间内通过某一横截面积的自由电子数为_________；若电子的电荷量为，导体中的电流为，则电子定向移动的速率为_________。 12．（12分）自然界中的四种基本相互作用是___________、______________、弱相互作用和强相互作用 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，平行金属导轨间距为0.5 m，水平放置，电源电动势为E=1.5 V，内阻r=0.2 Ω，质量m=0.05 kg的金属棒电阻R=2.8 Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，空间中有磁感应强度B=2.0 T、方向与导轨平面成60°角的匀强磁场，且垂直于金属棒，接通电路后，金属棒仍处于静止。(g=10 m/s)求： （1）金属棒所受的支持力； （2）金属棒受到的摩擦力. 14．（16分）如图所示，电源的电动势E=80V，内电阻，，为电阻箱。求： （1）当电阻箱阻值为多大时，电阻消耗的功率最大？ （2）当电阻箱阻值为多大时，电阻箱消耗的功率最大？ （3）当电阻箱阻值为14Ω时，电源输出功率为多少？此时电源效率为多少？ 15．（12分）如图所示，竖直平行正对放置的带电金属板A、B，B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xOy的O点；y轴沿竖直方向；在x＞0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为V/m；比荷为1.0×105C/kg的带正电的粒子P从A板中心O′处静止释放，其运动轨迹恰好经过M(4，3)点；粒子P的重力不计，试求： （1）金属板AB之间的电势差UAB； （2）若在粒子P经过O点的同时，在y轴右侧匀强电场中某点静止释放另一带电粒子Q，使P、Q恰能在运动中相碰；假设Q的质量是P的2倍、带电情况与P相同；粒子Q的重力及P、Q之间的相互作用力均忽略不计；求粒子Q所有释放点坐标(x，y)满足的关系 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】交流电压表示数为有效值，注意二极管的单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路，从而利用热效应即可求解； 【详解】二极管具有单向导电性，使得半个周期内通路，另半个周期内R断路．在正半周内，交流电的有效值为20V，故一个周期内的电阻发热为，解得，故选项D正确，选项ABC错误 【点睛】考查交流电的有效值求解，注意正弦交流电表的示数为有效值以及有效值与最大值的关系，同时注意二极管的单向导电性 2、C 【解析】根据粒子在电场中只受电场力作用，则电势能和动能之和守恒，从而分析选项AD；正电荷在高电势点电势能较大，分析粒子电势能的变化；若粒子能运动到x1处，初速度v0最小，根据动能定理求解最小初速度；若v0为，当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理求解最大速度 【详解】带负电的粒子从原点到x2电势能的变化为零，电场力的功为零，可知粒子在x2点的速度仍为v0，选项A错误；从x1到x3点的过程中，电势一直降低，可知带正电的粒子的电势能一直减小，选项B错误；x1处的电势最大，正粒子的电势能最大，动能最小，若粒子能运动恰好运动到x1处，就能运动到x4处．若粒子能运动恰好运动到x1处，初速度v0最小，根据动能定理得-qφ0=0-mv02，得．所以若小球能运动到x4处，则初速度v0至少为．故C正确．当带电粒子运动到x3处时，电场力做正功最大，粒子的速度最大，根据动能定理得qφ0=Ek-mv02，得最大动能为2qφ0．故D错误．故选C 【点睛】本题一要抓住Φ-x图象的斜率等于电场强度，分析电场力变化情况，由电势与电势能的变化，判断电势能的变化．根据电场力做功情况，分析粒子运动到什么位置速度最大，由动能定理求解最大速度 3、D 【解析】电势等于0的点是人为选择的，电势等于零的物体可能带电．故A错误；电势等于0的点是人为选择的，而电场强度是由电场本身决定的，电场强度为零的点，电势可能为零，也可能不为0；如等量同种点电荷连线的中点处，场强等于0，而电势不等于0．故B错误；沿电场线的方向，电势降低，所以同一电场线上的各点，电势一定不相等．故C错误；负电荷沿电场线方向移动时，电场力的方向与运动的方向相反，电场力做负功，电荷电势能增大．故D正确．故选D. 点睛：加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点，知道电场强度与电势分别描述电场的两个不同方面的性质，二者没有直接的关系，沿电场线的方向，电势降低 4、D 【解析】根据安培定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对，故ABC错误，D正确．故选D 5、C 【解析】“追拍法”是跟踪运动的物体，将运动的物体看做是静止的，该图片是运动的游泳运动员被摄影师当做静止的，而用镜头跟踪，故参考系是游泳运动员 A．观众，与结论不相符，选项A错误； B．泳池中的水，与结论不相符，选项B错误； C．游泳运动员，与结论相符，选项C正确； D．看台，与结论不相符，选项D错误； 6、D 【解析】A项：商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A错误； B项：夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B错误； C项：夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器，C错误； D项：自动恒温冰箱是利用了温度传感器，D正确 故选D 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】感应电流的的磁场总是阻碍原磁通量的变化，可以判断磁场在如何变化，几何楞次定律来判断即可 【详解】AB、根据题意电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动且产生的感应电场就会不断加速电子，即电子受到的电场力方向为逆时针，根据电场力与负电荷运动方向相反可知电场方向应该是顺时针，故A对；B错 CD、由于电场方向是顺时针，所以感应电流方向也是顺时针，可知感应磁场方向向下，和原磁场方向相反，结合楞次定律可知原磁场在增强，所以电磁铁中通入的电流应越来越强，故C对；D错； 故选AC 【点睛】根据楞次定律可以判断感应电流的方向即应磁场的方向，要灵活运用楞次定律解题 8、BD 【解析】AB．根据带点小球在斜面上运动时的受力情况，有 当时，小球离开斜面，要使小球能够沿斜面到达底边MN，B的最大值为 所以匀强磁场磁感应强度的取值范围为 A错误，B正确； C．小球沿斜面方向的合力为重力的下滑分力，垂直斜面方向合力为零，小球在斜面上做匀加速曲线运动，C错误； D．沿斜面方向，有 位移为 由 得