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、在下列物理量中，属于矢量的是
A.电场强度 B.电势差
C.电势能 D.电动势
2、如图是某电场中一条电场线，a、b是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b．则在这个过程中，电荷的速度－时间图线如图所示，请比较a、b两点电势的高低和场强的大小（ ）
A.φa>φb，Ea
Eb
D.φa>φb，Ea=Eb
3、如图是一火警报警电路的示意图，R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，电流表显示的电流I、报警器两端的电压U的变化情况（ ）
A.I变大，U变小
B.I变小，U变小
C.I变小，U变大
D.I变大，U变大
4、如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角，E、F分别为边AB、BC的中点，则
A.从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
B.该棱镜的折射率为
C.光在F点发生全反射
D.光从空气进入棱镜，光速变大
5、如图是一火警报警电路的示意图，其中R3为用某种材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）
A.I变大，U变大
B.I变小，U变小
C.I变大，U变小
D.I变小，U变大
6、真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为F．如果保持这两个点电荷之间的距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的2倍，那么它们之间的静电力的大小应为（ ）
A.F/2 B.2F
C.F/4 D.4F
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、正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图甲所示的方式连接，R=200Ω，图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则（ ）
A.交流电压表的读数是311V
B.交流电流表的读数是1.1A
C.R两端电压随时间变化的规律是
D.R两端电压随时间变化的规律是
8、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图．若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是
A.a粒子动能最大
B.c粒子速率最大
C.c粒子在磁场中运动时间最短
D.它们做圆周运动的周期相同
9、用均匀导线做成的矩形线圈abcd，长为3l，宽为，矩形线圈的一半放在垂直纸面向外的匀强磁场中，线圈总电阻为R，如图所示．当磁场的磁感应强度大小以B=3+2t的规律变化时，下列说法正确的是
A.线圈中感应电流的方向为abcda
B.线圈中产生的感应电动势大小为3l2
C.线圈中产生的感应电流大小为
D.线圈受到的安培力向右
10、如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L
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）潍坊高铁北站于2018年12月26日正式投入使用，启用前安装电磁设备时，为减少地磁场的影响，技术人员用霍尔元件做成的设备测地磁场B的大小和方向，该设备的示意图如图所示，设备的MN端边沿东西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上，通入沿NQ自南向北方向的恒定电流I后，电压表有读数；以MN为轴，缓慢向上抬高PQ端，电压表示数发生变化，当它与地面成85°角时，电压表读数最大为U．若该霍尔元件的载流子M为自由电子，电量为e，单位体积内的自由电子个数为n，MN和PQ两端的截面积均为s，MN＝PQ＝d．则该处的地磁场B＝_____；方向_____；该元件电势高的一侧是_____（填“MP”或“NQ”）。
12．（12分）一个电流表G的内阻，满偏电流为，其满偏电压为_____．现要把它改装成量程为15V的电压表，需串联的分压电阻为_____，刻度对应的电压值为_____
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，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.2m，导轨平面与水平面间夹角θ=37°，N、Q间连接一个电阻R=0.1Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=0.5T．一根质量m=0.03kg的金属棒正在以v=1.2m/s的速度沿导轨匀速下滑，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．金属棒及导轨的电阻不计，g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：
（1）电阻R中电流的大小；
（2）金属棒与导轨间的滑动摩擦因数的大小；
（3）对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力F=0.2N，若金属棒继续下滑x=0.14m后速度恰好减为0，则在金属棒减速过程中电阻R中产生的焦耳热为多少？
14．（16分）为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置．如图所示，自行车后轮由半径r1=5.0×10-2m的金属内圈、半径r2=0.40m的金属外圈和绝缘幅条构成．后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡．在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r1、外半径为r2、张角θ=π/6 ．后轮以角速度ω=2πrad/s相对于转轴转动．若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应
（1）当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向；
（2）当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；
（3）从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子一圈过程中，内圈与外圈之间电势差Uab随时间t变化的Uab-t图象；
（4）若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价
15．（12分）如图所示是某远距离输电过程的电路图，理想升压变压器原线圈两端的交流电的电压的有效值为，升压变压器的原、副线圈匝数之比为2∶5，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为5∶1，输电线路总电阻，已知升压变压器的原线圈的输送电功率为，在理想降压变压器的副线圈接入一只某未知灯泡，要求该灯泡正常发光，导线框及其余导线电阻不计，求该灯泡的额定电压和额定功率？
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】A．电场强度有大小和方向，是矢量，选项A正确；
B．电势差有大小无方向，标量，选项B错误；
C．电势能有大小无方向，是标量，选项C错误；
D．电动势有大小无方向，是标量，选项D错误；
故选A.
2、D
【解析】负电子从a运动到b，由速度时间图线得到负电荷做减速运动，故电场力向左，因负电荷受到的电场力与场强方向相反，故场强向右，沿场强方向，电势降低，故；因为图线的斜率不变，故加速度不变，因此电场力不变，所以电场强度不变，即，D正确
3、B
【解析】当传感器R3所在处出现火情时，半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小，R3的电阻减小，根据串反并同规律，与传感器并联的报警器两端电压变小，与传感器并联的电流表的电流也变小。
故选B。
4、B
【解析】由几何关系可知入射角和折射角，由折射定律可求得折射率；求出三棱镜的临界角可以判断F点能否发生全反射；由波速v=c/n可得出波速的变化；由折射现象可知光束能否平行
【详解】三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到E点光束平行，故D错误；在E点作出法线可知入射角为60°，折射角为30°，由可得折射率为；故B正确；光从三棱镜射向空气的临界角，则C>300，而光在F点的入射角为300
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