福建省龙海市程溪中学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、质量为m、长为L的直导体棒放置于光滑圆弧轨道上，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成角，其截面图如图所示．，．则下列关于导体棒中电流的分析正确的是 A.导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 B.导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 C.导体林中电流垂直纸面向外，大小为 D.导体称中电流垂直纸面向外，小为 2、如图，真空中有两个点电荷分别位于A点和B点，它们所带电荷量分别为Q(Q>0）和-4Q。则A、B连线上，电场强度为零的位置在 A.A点左侧 B.B点右侧 C.A、B之间且靠近点 D.A、B之间且靠近B点 3、图为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（　　） A.大小为，粒子带正电时，方向向上 B.大小为，粒子带负电时，方向向上 C.大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关 D.大小为Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关 4、如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（　　） A.+x方向 B.﹣x方向 C.+y方向 D.﹣y方向 5、宾馆房间的天花板上会安装一个报警器，当房间失火时，它能通过电路发出警报，这个报警器使用的传感器是 A.烟雾传感器 B.声音传感器 C.生物传感器 D.压力传感器 6、如图是生产中常用的一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈和，线圈跟电源连接，线圈的两端接在一起，构成一个闭合回路。下列说法中正确的是（ ） A.闭合开关时，线圈中产生图示方向的感应电流 B.闭合开关时，线圈中感应电流的磁场与线圈中电流产生的磁场方向相同 C.断开开关时，电磁铁会继续吸住衔铁一小段时间 D.断开开关时，弹簧立即将衔铁拉起 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、如图所示，小明将圆柱形强力钕磁体（可导电）吸附在干电池的负极上，铜导线折成的线框上端放在干电池的正极上，下端与钕磁铁接触，组成了简易的电动机。松手后，线框开始顺时针转动（从上向下看），下列说法正确的是（ ） A.电动机的工作原理为电磁感应现象 B.电动机的工作原理为通电导线在磁场中受安培力的作用 C.钕磁体的上端为N极 D.钕磁体的上端为S极 8、如图甲,电动势为E,内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙,下列说法正确的是 A.电源的电动势E=V,内阻r=4Ω B.定值电阻R消耗的最大功率为0.96W C.图乙中Rx=25Ω D.调整滑动变阻器Rp的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W 9、如图，S为一离子源，MN为长荧光屏，S到MN的距离为L，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的正离子，各离子的质量m，电荷量q，速率v均相同，不计离子的重力及离子间的相互作用力，则(　　) A.当v<时所有离子都打不到荧光屏上 B当v<时所有离子都打不到荧光屏上 C.当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为 D.当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为 10、如图所示的电路中, 为理想二极管(正向电阻为零,反向电阻为无穷大), 为电容器的两极板，为滑动变阻器，为定值电阻。将滑动变阻器的滑片滑到端，保持开关断开，闭合开关。将滑动变阻器的滑片滑到中央位置，闭合开关，两板间点处的带电液滴恰能保持静止，下列说法正确的是 A.将滑片滑向端，该液滴向下运动 B.将滑片滑向端，该液滴向上运动 C.将板向上移动，该液滴向下运动，点电势降低 D.将板向下移动，该液滴向上运动，点电势升高 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）某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5 V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池)．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材： A.电流表A1(满偏电流10mA，内阻10Ω)； B.电流表A2(0～0.6A，内阻未知)； C.滑动变阻器R0(0～100Ω，1 A)； D.定值电阻R(阻值990Ω)； E.开关与导线若干 该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，图乙为该同学根据上述设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1—I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．(结果均保留两位有效数字) 12．（12分）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图甲所示读数是________mm。用游标卡尺测量一小球的直径，如图乙所示的读数是____mm。 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，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，现把一个质量为的导体棒ab放在金属导轨上，导体恰好静止，导体棒与金属导轨垂直，且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，导体棒受到的摩擦力的大小为，方向沿斜面向上，金属导轨电阻不计，取重力加速度大小，已知，，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到安培力大小； （3）磁感应强度的大小和方向。 14．（16分）如图所示，质量分别为m和2m的小球1和小球2用一根轻质弹簧连接起来，放在光滑的水平面上，初始时弹簧处于原长且两小球均处于静止状态。现给小球1向右的瞬时冲量I，则在以后的运动中（水平面足够长，弹簧始终处于弹性形变范围内），求： (1)弹簧弹性势能的最大值； (2)小球2的最大速度。 15．（12分）如图所示，在xOy平面内，第一象限内有匀强电场，匀强电场电场强度大小为E，方向沿y轴正方向，在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．有一个质量为m、电荷量为e的电子(不计重力)，从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场，经电场偏转后沿着与x轴正方向成45°的方向进入磁场，并能返回到出发点P。 （1）作出电子运动轨迹的示意图，并说明电子的运动情况； （2）P点到O点的竖直距离为多少？ （3）电子从P点出发经多长时间第一次返回P点。 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】对导体棒受力分析，受重力、支持力和电场力，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件求解安培力，根据安培力公式FA=BIL求解电流 【详解】对导体棒受力分析，受重力、支持力和电场力，如图所示： 安培力向右，根据左手定则，电流向里；根据平衡条件，有：FA=mgtan53°=mg，故电流：，故选A 2、A 【解析】由电场的叠加原理可知 ，在AB连线之间的合场强不可能为0，由点电荷场强公式可知，场强为0的点应离电荷量较小的更近，所以电场强度为零的位置在A点左侧，故A正确。 故选A。 3、D 【解析】当粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡时，粒子流匀速直线通过该区域，有qvB＝qE，所以E＝Bv．假设粒子带正电，则受向下的洛伦兹力，电场方向应该向上．粒子带负电时，电场方向仍应向上．故正确答案为D 4、A 【解析】据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向（沿z轴负方向看），通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向。 故选A 【点睛】首先需要判断出电子束产生电流的方向，再根据安培定则判断感应磁场的方向。 5、A 【解析】当房间失火时，房间会有烟雾，将烟雾信号转换成电信号，从而发出警报，所以该传感器是烟雾传感器实现报警的，故选项A正确，B、C、D错误 6、C 【解析】AB．由题意可知，当S接通后，线圈A中产生磁场，穿过线圈B向上的磁通量增加，根据楞次定律：增反减同，线圈B中感应电流的磁场与A线圈中电流产生的磁场方向相反，结合安培定则可知，B中产生与图示方向相反的感应电流，故AB错误； CD．将断开开关S时，导致穿过线圈B向上的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B在产生与线圈A中同向的感应电流，电磁铁继续吸引衔铁D，产生延时释放D的作用，故C正确，D错误。 故选C。 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、BC 【解析】AB．电动机的工作原理是线圈先通电在磁场中受安培力而转动，而发电机是动力装置先带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，故A错误，B正确； CD．对线框的下端平台侧面分析，若钕磁体上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，同理若钕磁体上端为N极，下端为S极，则转动方向由上往下看（俯视），线框沿顺时针转动，故C正确，D错误。 故选BC。 8、BC 【解析】将R看成电源内阻，当电源的内外电阻相等时RP的功率最大，由图读出RP的功率最大值及对应的阻值，即可求得电源的内阻，根据功率公式求出电源的电动势．根据滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等列式，可求得Rx．当RP=0时电路中电流最大，R消耗的功率最大．根据内外电阻相等时电源的输出功率最大求该电源的最大输出功率 【详解】由图乙知，当RP=R+r=10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，R=6Ω，可得内阻 r=4Ω 最大功率 P==0.4W，解得 E=4V，故A错误．滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，有 4Rx=（R+r）2，解得 Rx=25Ω，故C正确．当回路中电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，故最大功率为 Pmax=()2R=0.96W，故B正确．当外电路电阻与电阻相等时，电源的输出功率最大．本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值，故滑动变阻器RP的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为 P出max=()2R=0.96W，故D错误．故选BC 【点睛】解决本题的关键是掌握推论：当外电路电阻与电阻相等时，电源的输出功率最大．对于定值电阻，当电流最大时其消耗的功率最大．对于变阻器的最大功率，可采用等效法研究 9、AC 【解析】根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式求出离子的轨道半径，画出轨迹示意图，然后求