甘肃省武威市2022年物理高二上期末教学质量检测试题含解析

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、如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,平行板电容器两金属板水平放置,开关S是闭合的,两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计．则以下说法正确的是( ) A.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流 B.在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从b到a的电流 C.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流 D.在将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过 2、第七届中国（上海）国际超级电容器产业展览会于2016年8月23日至25日在上海新国际博览中心举行．如图所示为超级平行板电容器，相距为d的两极板M、N分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电．现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则 A.油滴带正电 B.油滴带电荷量为 C.电容器的电容为 D将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动 3、一根粗细均匀的镍铬丝，电阻率为ρ，横截面的直径是d，电阻是R。把它拉成直径为的均匀细丝后，它的电阻率和电阻为（设温度不变）（　　） A.ρ、10－3R B.104ρ、104R C.ρ、 D.ρ、104R 4、如图所示是质谱仪工作原理的示意图．重力均可忽略的带电粒子a、b经电压U加速(在A点的初速度为零)后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则(　　) A.a的质量一定大于b的质量 B.a的电荷量一定大于b的电荷量 C.在磁场中a运动的时间一定小于b运动的时间 D.a的比荷一定大于b的比荷 5、如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（　　） A.第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLv B.两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2 C.两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4 D.两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：2 6、下列说法正确的是(　　) A.点电荷一定是电量很小的电荷 B.电场线是假想曲线，实际不存在 C.电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向 D.根据可知，电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比 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、两根足够长光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示。除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则：（　　） A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→a B.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡 C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为 D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为 8、如图所示，a、b、c为真空中三个带电小球，b球带电量为+Q，用绝缘支架固定，a、c两小球用绝缘细线悬挂，处于平衡状态时三小球球心等高，且a、b和b、c间距离相等，悬挂a、c小球的细线竖直，则（　　） A.a、c两小球带同种电荷 B.a、c两小球带异种电荷 C.a小球带电量为+4Q D.c小球带电量为﹣4Q 9、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 10、速度可以用光电门测量，物理兴趣小组的同学设想了一个通过测量速度来得到磁感应强度的方法。他们用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形线框cbb′c′。如图甲所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的cc′边和bb′边都处在磁极间。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）。设磁场区域在竖直方向上足够长，若测得方框下落的最大速度为vm，则下列说法正确的是 A.线框切割磁感线产生的最大感应电动势为2BLvm B.线框下落速度为时所受的安培力大小为 C.线框下落速度为时加速度大小为 D.磁极间磁感应强度B的大小为 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）某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验，如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点。（计算结果保留三位有效数字） 请回答下列问题： （1）可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的________端（填“左”或“右”）； （2）若x2＝4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度vB＝_________m/s； （3）若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为__________。 12．（12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 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，用销钉固定的活塞把导热气缸分隔成两部分，A部分气体压强PA=6.0×105 Pa，体积VA=1L；B部分气体压强PB=2.0×105 Pa，体积VB=3L。现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体．求活塞稳定后A部分气体的压强。 14．（16分）如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角θ，导轨间距L，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直斜面向上．将甲乙两个电阻相同、质量均为m的相同金属杆如图放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲乙相距l．从静止释放两金属杆的同时，在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，使甲金属杆始终沿导轨向下做匀加速直线运动，加速度大小为gsinθ，乙金属杆刚进入磁场时作匀速运动 （1）求金属杆乙刚进入磁场时的速度. （2）自刚释放时开始计时，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向. （3）若从开始释放到乙金属杆离开磁场，乙金属杆中共产生热量Q，试求此过程中外力F对甲做的功. 15．（12分）水平放置的光滑金属导轨宽L=0.2m，接有电源电动势E=3V，电源内阻及导轨电阻不计．匀强磁场竖直向下穿过导轨，磁感应强度B=1T．导体棒ab的电阻R=6Ω，质量m=10g，垂直放在导轨上并良好接触（如图），求合上开关的瞬间 （1）金属棒受到安培力的大小和方向； （2）金属棒的加速度 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、A 【解析】电容器与电阻R、电阻R2相并联后与R1串联，滑片移动，根据电路串并联知识和闭合电路欧姆定律得到导致电容器两端电压变化情况，最终判断油滴受力变化和运动情况 解：A、C、粒子原来处于平衡状态，重力和静电力平衡；电容器与电阻R、电阻R2相并联后与R1串联，滑片向上移动，电阻R变大，电路总电阻变大，电流变小，电容器两端电压为：U=E﹣I（r+R1），故电容器两端电压变大，带电量变大，电场力变大，粒子向上加速；电容器充电，故电流从b到a，故A正确，C错误； B、在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程刚好与选项A相反，故B错误； D、在将S断开后，电容器通过电阻R2与R1放电，电量减为零，电流沿a至b，故D错误； 故选A 【点评】本题是电路动态分析问题，关键是理清电路，根据路串并联知识和闭合电路欧姆定律得到各个部分电路电流和电压的变化 2、C 【解析】A．带电油滴静止在两极板间，重力与电场力等大、反向，电场力竖直向上，电容器上极板与电源正极相连为正极板，两板间电场方向竖直向下，综上可知，带电油滴带负电，选项A错误； B．由场强与电势差关系可知， mg＝Eq＝q 解得 q＝ 选项B错误； C．由题意知，电容器带电荷量 Q＝kq＝ 由电容的定义式知， C＝＝ 选项C正确； D．电容器与电源保持连接，两板间电势差不变，N板向下移动，板间距离变大，F电＝q，油滴所受电场力减小，油滴向下运动，选项D错误 3、D 【解析】导线的拉伸不会影响电阻率，所以电阻率不变。横截面直径为d镍铬丝拉制成直径为的均匀细丝后，根据 得知，横截面积变为原来的，镍铬丝的体积不变，则长度变为原来的100倍，由电阻定律 分析可知电阻变为原来的10000倍，即为104R，故ABC错误，D正确。 故选D。 4、D 【解析】ABD．设粒子经电场加速后的速度大小为v，磁场中圆周运动的半径为r，电荷量和质量分别为q、m，打在感光板上的距离为S。 根据动能定理，得 解得： 由 解得： 则 得到： 由图，Sa＜Sb，U、B相同，则 故AB错误，D正确； C．根据粒子做匀速圆周运动，周期公式，可知，它们的周期相同，由于运动的时间是周期的一半，因此磁场中a运动的时间一定等于b运动的时间，故C错误； 故选D。 5、B 【解析】A．第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为 导体棒作为电源切割磁感线，所以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知 故A错误； B．第二次进入磁场过程中，感应电动势大小 根据闭合电路欧姆定律 可知 故B正确； C．根据焦耳定律 可知 故C错误； D．通过线框的电荷量 两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故D错误。 故选B。 6、B 【解析】解：A、点电荷是忽略形状大小的带电物体，不一定带电量小，A错误 B、电场线是假想曲线，实际不存在，B正确 C、电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向，C错误 D、电容C与电容器本身有关于Q、U无关 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．金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故