山西省范亭中学2022-2023学年物理高二上期末联考试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 请考生注意： 1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。 2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。 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、对于一个电容器，下列说法中正确的是（　　） A.电容器所带的电量越多，电容越大 B.电容器两极板间的电势差越大，电容越大 C.电容器两极板间的电势差减小到原来的一半，它的电容也减小到原来的一半 D.电容器所带的电量增加为原来的两倍，两极板间的电势差也增加为原来的两倍 2、2017年10月24日，在地球观测组织（GEO）全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”（如图所示）和全球第一颗二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）的数据．“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星，在离地球表面700公里的圆轨道对地球进行扫描，汇集约140天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图，有关这两颗卫星的说法正确的是（　　） A.“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度 B.“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度 C.“碳卫星”的运行轨道理论上可以和地球某一条经线重合 D.“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度 3、如图所示，物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍增大水平力F，而物体仍能保持静止，下列说法正确的是： A.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大 4、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地增加了1Wb，则：（） A.线圈中感应电动势每秒增加1V B.线圈中感应电动势每秒减少1V C.线圈中感应电动势大小不变 D.线圈中无感应电动势 5、矩形线圈ABCD位于通电直导线附近，如图所示，线圈和导线在同一平面内，且线圈的两个边与导线平行，下列情景中线圈中有感应电流的一组是（） ①当线圈在平面内远离导线移动时 ②当导线中的电流I逐渐增大或减小时 ③当线圈以导线为轴转动时 ④当线圈以CD为轴转动时 ⑤当线圈在平面内向下移动时 A.①②③ B.①②④ C.①③⑤ D.③④⑤ 6、下列物理量是矢量的是（　　） A.电势 B.电势差 C.电场强度 D.电势能 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，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是（　　） A.A→B过程中，气体对外界做功 B.B→C过程中，气体分子的平均动能增加 C.C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 D.D→A过程中，气体的内能没有变化 8、在图示电路中，P为滑动变阻器的滑片，电表均为理想电表．下列说法正确的是 A.在P向右移动的过程中，电流表的示数变大 B.在P向右移动的过程中，电压表的示数变大 C.当P移到滑动变阻器的右端时，电源内部消耗的电功率最大 D.当P移到滑动变阻器的右端时，电源的效率最高 9、两电荷量分别为和的点电荷放在轴上的两点，两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示,其中两点的电势为零，段中点电势最高，则 A.为正电荷，为负电荷 B.电荷量大于的电荷量 C.间场强方向沿轴正方向 D.将一负点电荷从点移到点，电场力先做正功后做负功 10、如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，则 (　　) A.电源的功率变小 B.电容器储存的电荷量变小 C.电源内部消耗的功率变大 D.电阻R消耗的电功率变小 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）如图甲所示，游标卡尺的读数为________mm；如图乙所示，螺旋测微器的读数为______mm （2）将量程为3 V、内阻为3 kΩ的电压表改装成量程为9 V的电压表，应串联一个______kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表 12．（12分）通过如图实验可以探究产生感应电流的条件。（以下三空均填“偏转”或“不偏转”） （1）接好电路，合上开关瞬间，电流表指针________ （2）电路稳定后，电流表指针_______；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针________ 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）在研究性学习中，某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验，其实验装置如图所示．abcd是一个长方形盒子，在ad边和cd边上各开有小孔f和e，e是cd边上的中点，荧光屏M贴着cd放置，能显示从e孔射出的粒子落点位置．盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B.粒子源不断地发射相同的带电粒子，粒子的初速度可以忽略．粒子经过电压为U的电场加速后，从f孔垂直于ad边射入盒内．粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出．若已知，不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力．请你根据上述条件求出带电粒子的荷质比q/m. 14．（16分）如图所示，A、B是系在绝缘细线两端、带有等量同种电荷的小球，其中mA＝0.1kg，细线总长为20cm，现将绝缘细线绕过固定于O点的光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡时，OA的线长等于OB的线长，A球依在光滑绝缘竖直墙上，B球所在悬线OB偏离竖直方向60°，求B球的质量和墙所受A球的压力．(g取10m/s2) 15．（12分）如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N =100匝，线圈ab的边长为bc的边长为，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动，转动的角速度，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω。试求： （1）感应电动势的最大值； （2）设时间t =0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （3）1分钟时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小； （4）线圈从图示位置转过的过程中，通过R的电荷量。 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、D 【解析】电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关 【详解】ABC、是比值定义式，C与U、Q无关，电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关．故A、B、C均错误， D、由，得，则电量增加为原来的两倍，两极板间的电势差也增加为原来的两倍，故D正确 故选D 【点睛】电容，采用的是比值定义法，有比值定义法共性，C与U、Q无关，由电容器本身决定 2、B 【解析】“风云四号”卫星是地球的同步卫星，其运行的轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，根据，则其向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，选项A错误；根据可知，“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，选项B正确；“碳卫星”的运行轨道是过地心及地球两极的固定平面，而地球的经线是随地球不断转动的，则“碳卫星”的运行轨道不可能和地球某一条经线重合，选项C错误；“风云四号”卫星的运行半径大于地球的半径，则其线速度小于第一宇宙速度，选项D错误；故选B. 3、D 【解析】原来斜面对物体的静摩擦力方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，所以稍微最大水平力F，静摩擦力可能增大，也可能减小，甚至可能大小不变（大小不变，方向改变）；F增大，则物体对斜面的压力FN=mgcosθ+Fsinθ也增大，所以选项ABC错误，选项D正确 4、C 【解析】根据法拉第电磁感应定律可知，由于穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地增加了1Wb，所以保持恒定不变，故AB错误；C正确；对于一个闭合线圈来说有电动势，则构成回路有电流存在，故D错误；故选C 5、B 【解析】①当线圈在平面内远离导线移动时，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生，①正确； ②当导线中的电流I逐渐增大或减小时，产生的磁场发生相应的变化，使穿过线圈的磁通量增大或减小，有感应电流产生，②正确； ③当线圈以导线为轴转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，③错误； ④当线圈以CD为轴转动时，穿过线圈的磁通量变化，有感应电流产生，④正确； ⑤当线圈在平面内向下移动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，⑤错误。 故选B。 6、C 【解析】电势、电势能和电压是只有大小没有方向的标量，故ABD错误；电场强度是既有大小又有方向的矢量，故C正确．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、AC 【解析】A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高 【详解】A．由图可知A→B过程中温度不变，内能不变，体积增大，气体对外界做功，所以气体吸收热量，故A正确； B．由图可知B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误； C．由图可知C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁分子数增多，故C正确； D．由图可知D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，故D错误 故选AC 【点睛】本题考查了热力学第一定律的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定 8、AC 【解析】AB．滑动变阻器向右移动，电路总电阻减小，根据： 可知，电流表的示数变大，根据： 可知电压表的示数减小；故A正确，B错误； CD．当P移到滑动变阻器的右端时，外电阻R最小，根据： 可知，电路中的电流最大；根据： 可知此时电源内部消耗的电功率最大；故C正确；根据效率： 可知，此时的电源的效率最低，故D错误； 9、ABD 【解析】φ-x图象的斜率等于电场强度E．根据两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性．根据功能关系分析电场力做功的正负 【详解】A、B项：由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷q1带正电，M点电荷q2带负电，由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以q1电荷量大于q2的电荷量，故A、B正确； C项：由N到C过程电势升高，则说明场强沿x轴的反方向，故C错误； D项：N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，故D正确 故选ABD 【点睛】本题考查电势与场强间的关系，要注意明确电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否 10、BC 【解析】在变阻器R的滑片向上滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭