湖南省邵阳市2022-2023学年高二物理第一学期期末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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流．下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是（　　） A. B. C. D. 2、如图所示，在xOy坐标系内，三根相互平行的通电直导线P、Q、R分别位于正三角形的三个顶点，都通有方向垂直xOy坐标平面向里、大小相等的电流，则导线R受到的安培力的方向是 A.沿y正方向 B.沿y负方向 C.沿x正方向 D.沿x负方向 3、下列说法正确的是（） A.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力 B.洛伦兹力必与电荷速度方向垂直 C.运动电荷在磁场中必做匀速圆周运动 D.电荷磁场中不可能做匀速运动 4、回旋加速器是加速带电粒子的装置其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是( ) A.减小磁场的磁感应强度 B.增大匀强电场间的加速电压 C.增大D形金属盒的半径 D.减小狭缝间的距离 5、图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中正确的是 A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等 B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等 C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等 D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大 6、在下图中，a、b表面均光滑，且a、b均处于静止状态，天花板和地面均水平。a、b间一定有弹力的是（　　） A. 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、带电量相同，质量不同的粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零．然后经过S3沿着磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，如图所示．运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列说法正确的是（　　） A.这些粒子经过S3时的动能相同 B.这些粒子经过S3时的速率相同 C.这些粒子在磁场中运动轨迹圆半径与质量成正比 D.这些粒子在磁场中运动的时间与质量成正比 8、关于物理学史，下列说法中正确的是(　 　) A.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的 B.法拉第不仅提出了场的的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象 C.安培通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 D.楞次通过线圈实验首次发现了磁生电现象 9、边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（）．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，正确的是（　　） A.金属框中产生的感应电流方向相反 B.金属框所受的安培力方向相反 C.进入磁场过程的所用的时间等于穿出磁场过程的时间 D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量 10、如图所示，一个带正电的物体从粗糙绝缘斜面底端以初速度v0冲上斜面，运动到A点时速度减为零，在整个空间施加一个垂直纸面向外的匀强磁场，物体运动过程中始终未离开斜面(　　) A.物体仍以初速度v0冲上斜面，能到达A点上方 B.物体仍以初速度v0冲上斜面，不能到达A点 C.将物体由A点释放，到达斜面底端时速率一定大于v0 D.将物体由A点释放，到达斜面底端时速率一定小于v0 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）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材有：灵敏电流计、直流电源、带铁芯的线圈L1、线圈L2、开关、滑动变阻器(控制电流大小,以改变磁场的强弱)，如图所示 (1)按实验要求在实物图上连线____ (2)若将滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在开关刚闭合时灵敏电流计指针右偏．那么开关闭合后，滑动变阻器的滑动触头向C移动时，灵敏电流计指针将______(填：左偏、右偏或者不偏) 12．（12分）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图是探究过程中某次实验时装置的状态 （1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同 A．ω和r B．ω和m C．m和r D．m和F （2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系 A．质量m B．半径r C．角速度ω （3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______ A．1:3 B．3:1 C．1:9 D．9:1. 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，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，两条光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.40m，左端接有阻值R=0.40Ω的电阻．一质量m=0.10kg、阻值r=0.10Ω的金属棒MN放置在导轨上．金属棒在水平向右的拉力F作用下，沿导轨做速度v=2.0m/s的匀速直线运动．求： （1）通过电阻R的电流I； （2）拉力F的大小； （3）撤去拉力F后，电阻R上产生的焦耳热Q 14．（16分）哈尔滨第24届世界大学生冬运会某滑雪道为曲线轨道，滑雪道长s＝2.5×103m，竖直高度h＝720m.运动员从该滑道顶端由静止开始滑下，经t＝200s到达滑雪道底端时速度v＝30m/s，人和滑雪板的总质量m＝80kg，取g＝10m/s2，求人和滑雪板 (1)到达底端时的动能； (2)在滑动过程中重力做功的功率； (3)在滑动过程中克服阻力做的功 15．（12分）如图所示，两块相同金属板长为L,正对着水平放置，电压U时，一个质量为m、电荷量为+q 的带电粒子，以水平速度从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B间的水平距离为L．不计重力影响．求 (1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间t； (2)A、B间竖直方向的距离 y； 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】A．由图示可知，在磁铁S极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A错误； B．由图示可知，在磁铁S极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流顺时针方向，故B错误； C．同时，在磁铁N极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C错误； D．由图示可知，在磁铁N极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流逆时针方向，故D正确。 故选D。 2、B 【解析】R所在处的磁场是由P与Q中的电流产生的，由安培定则判断出R处磁场的方向，然后由左手定则判断出R中电流所示安培力的方向 【详解】由安培定则可知，通电指导线P、Q在R处产生的磁场方向水平向右，即沿x轴正方向则R处的磁场方向沿x轴正方向；由左手定则可知，通电直导线R所受安培力垂直于R指向y轴负方向．选项ACD错误，B正确．故选B 【点睛】要注意解题步骤，先由安培定则判断出R处磁场方向，然后由左手定则判断出安培力的方向 3、B 【解析】A项：洛伦兹力是运动电荷在磁场中受到的力，静止的电荷不会受到洛伦兹力，故A错误； B项：根据左手定则洛伦兹力既垂直磁场方向又垂直电荷运动方向，故B正确； C项：只有粒子垂直进入磁场时才能做匀速圆周运动，故C错误； D项：如果电荷运动方向和磁场方向平行时不受洛伦兹力，则电荷在磁场中做匀速运动，故D错误 故选B 4、C 【解析】粒子在回旋加速器中的最大半径为D形盒的半径，由，故最大动能为 A．由以上推导可知，增大磁感应强度可以增大最大动能，故A错误； B．增加加速电压对最大动能无影响，故B错误； C．增大D形盒半径可以增大最大动能，故C正确； D．减小狭缝间距离对最大动能无影响，D错误； 故选C。 5、C 【解析】对粒子加速过程有：，粒子经过圆形通道后从S射出后，速度不变，与v相同，可见比荷不同，速度就不同，A错误；粒子的动能取决于电量，电量不同动能不同，B错误；打到胶片上的位置取决于半径，可见打到胶片相同位置的粒子只与比荷有关，由前面分析之，比荷相同，速度相同，C正确；由r的表达式知，打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，D错误 考点：带电粒子在复合场中的运动和质谱仪的有关知识 6、B 【解析】A．图A中a、b间无弹力，因为a、b无相互挤压，没有发生形变，故A错误； B．图B中a、b间有弹力，细绳偏离竖直方向，则a、b相互挤压，产生弹力，故B正确； C．假设图C中a、b间有弹力，a对b的弹力方向水平向右，b将向右滚动，而题设条件b是静止的，所以a、b间不存在弹力，故C错误； D．假设图D中a、b间有弹力，a对b的弹力垂直于斜面向上，b球不可能静止，故D错误。 故选B 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、AD 【解析】AB、根据动能定理得：动能相同，解得：，电量相同，所以质量相同的粒子具有相同速率，故A正确、B错误； CD、粒子在磁场中运动的轨道半径为：，半径与成正比；运动时间，与质量成正比，故C错误，D正确 8、AB 【解析】A、电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，他发现实验中所有被测量的油滴微粒的带电量均为一个最小电荷单元的整数倍，这个最小单元为元