福建龙海市第二中学2022年物理高二上期末预测试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 注意事项： 1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠，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、运动员进行“折返跑”训练，从A点沿直线跑到B点，又从B点沿原路返回A点，A、B两点直线距离为50m，此过程中运动员的路程和位移的大小分别是( ) A.50m,0 B.100m,0 C.50m,100m D.100m,100m 2、如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大.一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为，则（） A.此时线框中的电功率为 B.此时线框的加速度为 C.此过程通过线框截面的电量为 D.此过程回路产生的电能为0.375mv2 3、如图所示,在匀强磁场区域的上方有一半径为r、质量为m的导体圆环,将圆环由静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等.已知圆环的电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为,则( ) A.圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为mgr B.圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动 C.圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为 D.圆环进入磁场的过程中,圆环中的电流为顺时针 4、如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（　　） A.粒子在三点所受的电场力不相等 B.粒子在三点的电势能大小关系为Epc＜Epa＜Epb C 粒子必先过a，再到b，然后到c D.粒子在三点所具有的动能大小关系为Ekb＞Eka＞Ekc 5、如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈。当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及其在水平方向运动趋势的正确判断是（　　） A.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 B.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 C.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 D.由于磁铁磁极极性不明，无法判断 6、如图，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球，小球可沿圆环自由运动。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是 （ ） A.当小球运动的弧长为圆周长的1/2时，洛伦兹力最大 B.当小球运动的弧长为圆周长的3/8时，洛伦兹力最小 C.小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大 D.小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小 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、如下图所示，质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，当有电流通过细杆，细杆恰好静止于导轨上．细杆与导轨间的摩擦力 一定不为零的是 A. B. C. D. 8、如图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈的内阻为2Ω，外接灯泡的电阻为38Ω，其它电阻不计，下列说法正确的是（） A.t=5×10-3s时穿过线圈的磁通量最小 B.1s内线圈中的电流方向改变50次 C.灯泡两端的电压为19V D.0~0.02s内回路中产生的热量为0.2J 9、如图所示，长直导线通以方向向上的恒定电流i，矩形金属线圈abcd与导线共面，线圈的长是宽的2倍，第一次将线圈由静止从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下，第二次将线圈由静止从位置Ⅰ绕过d点垂直纸面的轴线旋转900到位置Ⅲ停下，两次变换位置的过程所用的时间相同，以下说法正确的是( ) A.两次线圈所产生的平均感应电动势相等 B.两次线圈所产生的平均感应电动势不相等 C.两次通过线圈导线横截面积的电量相等 D.两次通过线圈导线横截面积的电量不相等 10、单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量φ随时间t的变化图象如图所示，则 A.在t = 0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B.在0〜2×10-2 s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零 C.在t= 2×10-2 s时，线圈中磁通量最大，感应电动势最小 D.在t= 1× 10-2 s时，线圈中磁通量最小，感应电动势最大 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）（1）①在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两侧脚间距离，主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为________mm ②如图所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是_________mm 12．（12分）图（a）为某简易多用电表的电路图．图中G是表头；E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻；R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，分别为：直流电压2.5 V挡和5 V挡，直流电流2.5 mA挡和10 mA挡，欧姆×100 Ω挡 (1)图（a）中的A端与___________（填“红”或“黑”）色表笔相连接 (2)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）中的c位置所示．若此时多用电表使用的是直流电压2.5 V挡，则多用电表读数为_____________V；若此时多用电表使用的是欧姆×100 Ω挡，则读数为_____________Ω (3)某次使用欧姆挡时，先将两表笔短接，若多用电表指针位置如图（b）中的d位置，则应应将R6接入电路的电阻调______(填“大”或“小”)，才能使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 (4)当多用电表使用10 mA档时，虚线方框内的换挡开关应与________号接线柱连接 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）在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，已知ON＝d，如图所示．不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的轨道半径R； （2）粒子在M点的初速度v0的大小； （3）粒子从M点运动到P点的总时间t 14．（16分）如图所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场，现有一质量为m、电量为+q的粒子（重力不计）从坐标原点O射入磁场，其入射方向与x的正方向成45°角。当粒子运动到电场中坐标为（3L，L）的P点处时速度大小为v0，方向与x轴正方向相同。求 (1)粒子从O点射入磁场时的速度v； (2)匀强电场的场强E和匀强磁场的磁感应强度B； (3)粒子从O点运动到P点所用的时间。 15．（12分）如图所示的电路中，螺线管匝数n=1250匝，横截面积S=2.0×10-3m2．螺线管导线电阻，，，。在这一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如右图所示的规律变化．求： （1）求螺线管中产生的感应电动势E； （2）闭合S，电路中的电流稳定后，判断流经电阻R1的电流方向并求R1的电功率； （3）求S断开后，流经R2的电量。 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】根据位移和路程的定义进行分析解答；明确物体回到原点时，位移为零；而路程是物体实际经过的轨迹的长度 【详解】由题意可知，运动员返回到原点，故位移为零；而路程等于经过轨迹的长度；故路程为s=2×50=100m；故选B 2、D 【解析】当线框中心线AB运动到与PQ重合时，左右两边都切割磁感线产生感应电动势，两个电动势方向相同串联．根据感应电动势公式和欧姆定律求出感应电流，再求线框中的电功率．求出左右两边所受安培力大小，由牛顿第二定律求出加速度．由推论求出电量．根据功能关系求解回路产生的电能 【详解】回路中产生感应电动势为E=2Ba∙=Bav，感应电流为，此时线框中的电功率P=I2R=．故A错误．左右两边所受安培力大小为F=BIa=，则加速度为．故B错误．此过程通过线框截面的电量为．故C错误．根据能量守恒定律得到，此过程回路产生的电能为．故D正确．故选D 【点睛】本题是电磁感应与安培力、能量守恒定律等知识的综合，其中电磁感应过程中产生的电量q=n△Φ/R，是重要推论，在推导的基础上加强记忆 3、C 【解析】分析清楚圆环进入磁场的过程，根据楞次定律判断感应电流的方向；根据线圆环进入与离开磁场的速度判断线框的运动性质；根据求电荷量;根据动能定理求出圆环的下边刚进入磁场到上边刚进入磁场这段过程中克服安培力做的功，即可知道线框的电阻产生的热量. 【详解】A、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，根据动能定理得：mg2r-W=0，所以W=2mgr,故通过电阻的热量为2mgr;故A错误. B、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，该过程感应电流不同，安培力不同，故线圈不可能匀速；故B错误. C、根据电量公式，得；故C正确. D、圆环进入磁场的过程中，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外，由楞次定律判断感应电流为逆时针方向，故D错误. 故选C. 【点睛】解决本题的关键是恰当地选择研究过程，根据动能定理求出克服安培力所做的功，以及根据动力学分析出线框的运动情况. 4、B 【解析】A．因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，根据 所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，A错误； B．由题中的图可知，电场的方向是向上的，根据轨迹判断电场力方向向下，则带电粒子带负电，根据 则 B正确； C．由题中的图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会的到如图的轨迹，C错误； D．粒子在电场中运动时，只有电场力做功，故电势能与动能之和应是恒定不变的，由图可知，粒子在b点时的电势能最大，在c点的电势能最小，则可判断在c点的动能最大，在b点的动能最小，D错误。 故选B。 5、C 【解析】条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，穿过线圈的磁通量先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流会阻碍穿过其磁通量发生变化，这种阻碍作用表现在线圈先有远离磁铁的运动趋