甘肃省灵台一中2022年物理高二上期末达标检测模拟试题含解析

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、如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点．设两列波的振幅均为A，则 A.再过四分之一周期，Q点为振动减弱点 B.图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置 C.M点为振动加强点，位移始终为2A D.从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零 2、如图所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是（） A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 3、如图所示，Q带负电荷，导体P在a处接地，下列说法中正确的是（ ） A.P的a端不带电荷，b端带负电荷 B.P的a端带正电荷，b端不带电 C.P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等 D.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量 4、如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计．已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示．下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（　　） A. B. C. D. 5、如图所示，两足够长光滑平行金属导轨间距为L，导体棒MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导体棒的电阻均不计。现给导体棒MN一初速度，使MN向右运动，下列判断正确的是（ ） A.MN最终匀速 B.R中有从右向左的恒定电流 C.MN向右做减速运动，最终停止 D.MN两端电势差总大于电容器两极板间的电势差 6、一根长为L，横截面积为S的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e．在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流I，则自由电子定向运动的平均速率为 A.neSLm B. C. 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、如图所示，一个带少量正电的小球沿着光滑、水平、绝缘的桌面向右运动，其速度方向垂直于一个水平方向的匀强磁场，小球飞离桌面边缘后最后落到水平地板上．设其在空中飞行时间为t1，水平射程为s1，着地时速率为v1；撤去磁场，其余条件不变．小球飞行时间为t2，水平射程为s2着地时速率为v2，若不计空气阻力，则以下答案中正确的是（） A.s1> s2 B.t1> t2 C.v1> v2 D.v1= v2 8、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为、内电阻为，、为定值电阻，为滑动变阻器，，为电容器，Ⓐ、Ⓥ为理想电流表和理想电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是 A.电压表示数变大 B.电流表示数变小 C.电源的输出功率增大 D.电容器C所带电荷量增多 9、如图所示，为一款手机电池的背面印有的一些符号和简单说明，下列说法正确的是（　　） A.该电池的容量为1800mAh B.该电池电动势为3.6V C.该电池在正常工作时的额定电流为500mA D.若电池以10mA的电流工作，可用50小时 10、如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有(　　) A.R接到a电源上，电源的效率较高 B.R接到b电源上，电源的输出功率较小 C.R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 D.R接到b电源上，电阻发热功率和电源的效率都较高 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）测量一节干电池的电动势和内阻．实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择： A．电压表V（量程3 V，内阻RV=10 kΩ） B．电流表A1（量程3 mA，内阻Rg1=99.5 Ω） C．电流表A2（量程1500 m A，内阻Rg2=0.5 Ω） D．滑动变阻器R1（阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A） E．滑动变阻器R2（阻值范围0～1000 Ω，额定电流1 A） F．定值电阻R3=0.5 Ω (1)根据可选用的器材，设计了如图1所示的测量电路图 (2)该同学应该将电流表_____（选填A1或A2）与定值电阻R3并联，改装成一个量程是_____ A的新电流表 (3)滑动变阻器选用______（选填“R1”或“R2”） (4)利用上述测量电路测得数据，以电流表A的直接读数I为横坐标，以电压表V的读数为U纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_____V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=_____Ω（结果保留两位有效数字） 12．（12分）一闭合线圈有50匝，总电阻R=20Ω，穿过它的磁通量在0.1s内由均匀增加到，则线圈中的感应电动势的平均值E=______V，感应电流的平均值I=_______A。 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，空间分布着水平方向的匀强磁场，磁场区域的水平宽度d＝0.4 m，竖直方向足够长，磁感应强度B＝0.5T．正方形导线框PQMN边长L＝0.4m，质量m＝0.2kg，电阻R＝0.1Ω，开始时放在光滑绝缘水平板上I位置，现用一水平向右的恒力F＝0.8N拉线框，使其向右穿过磁场区，最后到达II位置(MN边恰好出磁场)．设线框平面在运动中始终保持在竖直平面内，PQ边刚进入磁场后线框恰好做匀速运动，g取10m/s2．求： （1）线框进入磁场前运动的距离D； （2）上述整个过程中线框内产生焦耳热； （3）线框进入磁场过程中通过的电量 14．（16分）一初速度为零的带电量为e的质子，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则： （1）质子被加速后速度为多少？ （2）质子在磁场中受到的洛伦兹力为多少？ （3）质子做圆周运动的半径为多少？ 15．（12分）某物理兴趣小组欲描绘一小灯泡“2.5V，1.2W”的伏安特性曲线，实验室提供的器材如下： A．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω）； B．电压表（量程为0~3V，内阻约为5kΩ）； C．滑动变阻器（最大阻值为5Ω，允许通过的最大电流为2.0 A）； D．滑动变阻器（最大阻值为200Ω，允许通过的最大电流为0.3 A）； E．直流电源（电动势为4V，内阻不计）； F．开关、导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路补充完整。 （ ） (2)滑动变阻器应选______（填所选器材前字母）。 (3)在开关闭合之前，滑动变阻器滑片应滑至______（选填“A”或“B”）端。 (4)通过实验得出该灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，若将该灯泡直接接在电动势为3V、内阻为5Ω的电源两端，则该灯泡的功率为________W（结果保留一位有效数字）。 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．由图知Q点是波谷和波谷叠加，正处在波谷，故A错误； B．P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确； C．由图可知M点为波峰与波峰相遇，振动的加强点，其振幅为2A，但并不是位移始终为2A，故C正确； D．M点为波峰与波峰相遇，半个周期后为波谷与波谷相遇，M点处于波谷，位移为，故D错误 2、A 【解析】由电流的安培定则可知电流产生的磁场在a点的方向水平向右，c点水平向左，b点竖直向下d点竖直向上，且四点磁感应强度大小相等，根据矢量合成法则可知磁感应强度最大值为a点 A.a点与分析相符，A正确 B.b点与分析不符，B错误 C.c点与分析不符，C错误 D.d点与分析不符，D错误 3、B 【解析】金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体的靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷．接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上，所以b端不带电．故B正确， 考点：考查了静电感应现象 4、B 【解析】根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt，其中k为比例系数，又E=Blv，,所以，v-t图象是一条过原点斜率大于零的直线，说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v=at；故A错误；由闭合电路欧姆定律可得：，可推出：E=kt（R+r），而，所以有：，图象是一条过原点斜率大于零的直线；故B正确；对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程F-BIl-mgsinθ=ma，而，v=at得到，可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线；故C错误．，q-t图象是一条开口向上的抛物线，故D错误 5、A 【解析】ACD．导线MN以某一初速度向右运动后，切割磁感线产生感应电动势，给电容器充电，电路中有充电电流，MN受到向左的安培力而做减速运动，电容器板间电势差逐渐增大，当MN两端电势差等于电容器两极板间的电势差时，电路中没有电流，MN不再受安培力而做匀速运动，故A正确，CD错误。 B．经足够长时间后，R中没有电流，故B错误。 故选A。 6、C 【解析】由电流的微观表达式可得，自由电子定向运动的平均速率为 故C正确 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、ABD 【解析】球在有磁场时做一般曲线运动，无磁场时做平抛运动，运用分解的思想，两种情况下，把小球的运动速度和受力向水平方向与竖直方向分解，然后利用牛顿第二定律和运动学公式来分析判断运动时间和水平射程；最后利用洛伦兹力不做功判断落地的速率 【详解】有磁场时，小球下落过程中要受重力和洛仑兹力共同作用，重力方向竖直向下，大小方向都不变；洛仑兹力的大小和方向都随速度的变化而变化，但在能落到地面的前提下洛仑兹力的方向跟速度方向垂直，总是指向右上方某个方向，其水平分力fx水平向右，竖直分力fy竖直向上 如图所示，竖直方向的加速度仍向下，但小于重力加速度g，从而使运动时间比撤去磁场后要长，即t1＞t2，所以B选项正确．小球水平方向也将加速运动，从而使水平距离比撤去磁场后要大，即s1＞s2，所以A正确．在有磁场，重力和洛仑兹力共同作用时，其洛仑兹力的方向每时每刻都跟速度方向垂直，不对粒子做功，不改变粒子的动能，有磁场和无磁场都只有