2022年陕西省西安工业大学附属补习学校物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷注意事项考生要认真填写考场号和座位序号.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回.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、下列图示中标示了电流方向、磁感线指向、通电直导线或运动电荷所受磁场力方向，其中所标示方向均符合物理规律，正确的是。2、 电磁感应原理在日常生活中有很多应用，下列设备主要应用电磁懸应原理工作的是A.洗衣机 B.白炽灯C.电吹风 D.电磁灶3、 某运动员在110米跨栏时釆用蹲踞式气泡，发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重力,如图所示，假设质童为的运动员，在起跑时前进的距髙工内，重心上升高度为力，获得的速度为卩，克服阻力做功为珥则在此过程中，下列说法中正确的是（）运动员的重力做功为叽=〃妙b.运动员机械能増量为!〃八，+〃对运动员的动能増加量吟|+〃僦运动员自身做功为ymv2+mgh-4、太阳系中的九大行星绕太阳公转的轨道均可视为圆，不同行星的轨道平面均可视为同一平面.如图所示，当地球外侧的行星运动到日地连线上，且和地球位于太阳同侧时，与地球的距髙最近，我们把这种相距最近的状态称为行星与地球的“会面”.若每过M年，木星与地球“会面”一次，每过M年，天王星与地球“会面”一次，则木星与天王星的公转轨道半径之比为（）a.[%叫-峠 bLN2（AT2-1）J •、的一"5、如图所示，沥M为水平放置的平行光滑金属导轨，导轨间距为，电阻不计.导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B.金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N,并与导轨成0角.金属杆以刃的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨湖垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，金属杆单位长度的电阻为心则在金属杆转动过程中（）金属杆中感应电流的方向是由N流向M电路中感应电流大小始终减小M点电势低于N点电势电路中通过的电量为次；2rtail06、高空作业须系安全带，如果质量为〃，的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距髙为妃可视为自由落体运动）.此后经历时间，安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖宜向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为（）

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t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。分•7、在X射线管中，由阴极发射的电子（不计初速度）被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能.己知阳极与阴极之间的电势差时、普朗克常数以电子电量。和光速Q则可知该X射线管发出的X光的。A.最短波长为务B.最长知该X射线管发出的X光的。A.最短波长为务B.最长波长为heC.最小频率为eUTD.最大频率为eUT如图所示，4.B,C,〃是匀强电场中的四个点，。是的中点A、B,C构成一直角三角形，人电场线与三角形所在的平面平行，已知A点的电势为0V,8点的电势为.5V,C点的电势为15V,据此可以判断（ ）场强方向由A指向C场强大小为lOOV/m将一带电量为q=4xl0・sc的正电荷从4点移到D点，电场力做功"1。”将一带电量为0=4x10%的正电荷从4点移到。点，电势能増大了2xlO」J9、在下列各种现象中，静摩擦力起作用的有（）A.物块在粗糙斜面上下滑 B.握在手中的瓶子不会滑落汽车在水平路面上转弯 D.消防员手握绳索向上爬10、如图，电流表A】（0-0.6A）和A]（O~3A）是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路。闭合开关S,调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（ ）

A・A・Ai、Az的读数之比为1：5Ak4的读数之比为1：1Ai、A?的指针偏转角度之比为1：1A.,4的指针偏转角度之比为1：5三、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）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表Gj来校对待测电流表％的满偏电流和测定％内阻的电路，如图所示，已知Q的量程略大于。的量程，图中凡为滑动变阻器，R为电阻箱，该同学顺利完成了这个实验（填步骤的字母代号）（1）实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为 （填步骤的字母代号）A.合上开关爲;B.分别将&和R的阻值调至最大;记下七的最终读数，反复调节&和冬的阻值.使G］的示数仍为匕，使G：的指针偏转到满刻度的一半，此时冬的最终读数为“F.调节&使Gn的指针偏转到满刻度，记下此时G|的示数匕（选填“偏大”“偏小”或（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的％内阻的测最值与真实值相比 （选填“偏大”“偏小”或“相等”）（3）若要将G］的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G：上并联的分流电阻R的表达式, 12.（12分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V,额定电流0.32A）；电压表V（量程3V,内阻3kH）；电流表A（量程0.5A,内阻0.50）；固定电阻&（阻值1000Q）；滑动变阻器火（阻值0〜9.0Q）；电源E（电动势5V,内阻不计）；开关S；导线若干.（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，滑动变阻器R （填“限流式”或“分压式"）接法.<2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图⑴所示： 丽,S___一一一篓一一一通曇登&囲-畏一編1邕 丽,S___一一一篓一一一通曇登&囲-畏一編1邕一一一蟲买達一一一_一一一1蔑一 sassa嚴篇圖S|MnA)501300so200ISOootil可邕一3 4UNffi<•>由实验曲线可知，随着电流的増加小灯泡的电 （填“増大”“不变”或“减小”）灯丝的电阻率 <*“増大，，“不变，，或，，减小，，）.（3）用另一电源&（电动势6V,内阻1.00。）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S,在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为 W.（结果保留2位有效数字）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.<10分）如图甲所示，两根完全相同的光滑导轨固定在水平面上，每根导轨均由两段与水平面成8=30。的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成，号轨两端均连接电阻，阻值&=叫=2。。导轨间距L=0.6〃i在右侧导轨所在斜面的矩形区域何辨此R内分布有垂直斜面向上的磁场，磁场上下边界ME、M此的距离d=0.2m.磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。1=0时刻，在右側导轨斜面上与M£距离s=0.1m处，有一根阻值厂=2。的金属棒ab垂直于导轨由静止释放，恰好匀速通过整个磁场区域，重力加速度g取1Om/sL导轨电阻不计。求:⑴金属棒ab在磁场中运动的速度大小v；（2）在t.=0.1s时刻和r,=0.25s时刻电阻Ri的电功率之比；（3）金属棒ab从静止释放到不再进入磁场区域的过程中，电阻玦产生的总热量厶

BlBl(16分)如图是某交流发电机产生的交变电流的图象，根据图象求:ac/V12-122r\一12-120.3"s交变电流的周期交变电流的频率电动势的有效值<4)此交流电的表达式15.(12分)如图所示，一个质量为，”、电荷量为+q的微粒，在A点(0,3)以初速度po=12Oni/sYtfx轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，并且先后只通过X轴上的P点(6,0〉和。点(8,0)各一次。已知该微粒的比荷为尘=WQkg,微粒重力不计，求：m⑴微粒从4到P所经历的时间和加速度的大小；微粒到达P点时速度方向与x轴正方向夹角，并画出带电微粒在电磁场中由4至。的运动轨迹;电场强度E和磁感应强度B的大小。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、 c【解析】A.由左手定则可知安培力垂直电流向上，故A错误；因带电粒子沿磁感线运动，不受洛伦兹力作用，故B错误；由左手定则可知懸应电流沿杆向上，故C正确：由右手螺旋定则(安培定则)可知俯视时磁感线为逆时针方向，故D错误。故选择C选项.2、 D【解析】洗衣机主要利用的是电动机，而电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的理论制成的，故A错误；白炽灯是利用电流发热而工作的，故B错误；电吹风釆用的是电动机原理，故C错误；电磁灶利用的是电磁感应原理，通过磁场变化在锅体体产生涡电流而产生热量，故D正确3、 B【解析】运动员的重心升高量为h,则运动员的重力做功为些.=-〃皿，故A错误：运动员的重心升高量为h,获得的速度为v,则其机械能増加量为冲+〃侧，故B正确；运动员起跑前处于静止状态，起廁后获得的速度为v,则运动员的动能增加了；"，故c错误；根据动能定理得w人-〃对=!〃?『，得到w人=!〃7『+〃耻+旳，故D错误4、A【解析】每过M年，木星与地球“会面”一次，则刖年内地球比木星多转一周，木星转了M-1圈，设地球自转周期为pNJ 〒NJ R；T：r,则木星的周期为七=77切；同理可得，天王星的周期为r天=tT二I：根据开普勒第三定律得声=尹：联立七r七r解得記■]\卩,与结论相符，选项A正确；B•［滂3,与结论不相符，选项B错误&叫-1)c.〔n罕_?卩,与结论不相符，选项错误.N2(N2-1)与结论不相符，选项D错误.N®—1)5、B【解析】A.根据楞次定律可得回路中的感应电流方向为顺时针，所以金属杆中感应电流的方向是由M流向N,故A错误；设在回路中的长度为L,其接入电路的电阻为R*,根据导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式可得E==BEd,感应电流的大小为：/=£=零，由于B、粉、，都是定值而L减小，所以电流/大小始终减2 R2r小，故B正确；由于导轨电阻不计，所以路端电压为零，即MN两点间的电压为零，由、N两点电势相等，故C错误；D.由于导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻R逐渐减小，不能根据q=p计算通过电路的电量小于亍生，故D错误2rtan36、A【解析】在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有硕=扑'七即在产生拉力瞬间速度为U=J斯，之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得：有冃甲=0-mv,联立解得-F=n，y^+mg【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程封闭列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向二、多项选择题：本題共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.根据光子的能量E=Iw=h£知光子的能量越大，光的波长越短，而能量最大的光子的能量为E=Ek=eU该X射线管发出的X光的最短波长为则n=些乖eU故A正确，B错误;

CD.光子的能量越大，光子的频率越大，则X光的最大频*eU故C错误，D正确.故选AD。8、BD【解析】A.由題意知：。点电势为5V,根据对称性，0V电势应该在BD中点，又因为NB=6。，故电场线沿8C方向，且由C指向矿故A错误.B.由题意BC=0.2m,得20V/m=10020V/m=100V/m0.2故B正确.CD.将一带电量为9=机10-対的正电荷从A点移到Q点，电场力做负功V¥=l/^=5Vx4xlO-5C=2xlO-4J电势能增大了2X0J,故C错误，D正确。故选BD.9、BCD【解析】根据“静摩擦力"可知，本題考査了静摩擦力的理解和应用，根据静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同，但一定与物体相对运动趋势方向相反.静止物体所受静摩擦力不一定为零等相关知识进行判断即可【详解】A、物体在粗J8的斜面上下滑，受到的是滑动摩擦力，而不是静摩擦力，故A错误；B、 握在手中的瓶子不会滑落，也是在静摩擦力作用下，使其与重力相平街.故B正确C、 汽车在水平路面上转弯，是静摩擦力提供向心力，故C正确；D、 消防员手握绳索向上爬，受与绳索没有相对运动，受到的是静摩擦力，故D正确【点睛】静摩擦力的方向可以根据静摩擦力总是阻碍物体的间相对运动趋势来理解其方向10>AC【解析】这两个电流表是并联接入电路的，所以这两个电流计也是并联的，且两个电流计两端电压相等，所以通过这两个电流计的电流相等，即两个电流表的指针偏转角度相同，因为他们的量程之比为1：5,所以两个电流表的读数之比为1:5,故AC正确，BD错误。故选AC0

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、©BEFADC ②.相等 ③【解析】(1)HL根据半偏法测电表内阻的步骤可得正确顺序为：BEFADC[2].由原理可知，表头与电阻并联，则当电流达到半偏时，两并联电阻相等，即用上述方法得到的6内阻的測量值与真实值相比相等；[3].扩大电流表的量程需要并联一个电阻，由上述实验步霹可知其满偏电流为则有儿=(/-顷则R=^r12、 ①.分压式 ②.増大 ③.增大 ④.0.89【解析】(1)[II.因本实验需要电流从零开始调节，因此应釆用滑动变阻器分压接法；<2)[2][3J.I・U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的増大而减小，故说明电阻随电流的増大而増大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的増大而増大：(3)[4].当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将A等效为电源内阻，则电源电动势为6V,等效内阻为10Q；则有：r=6-10/；作出电源的伏安特性曲线如图中实线所示I由图可知，灯泡电压为U=3.1V,电流/=290mA=0.29A,则最小功率.//mAJ50100ISO.//mAJ50100ISO00ISO000剧曇园囲臨憲袞気 峑骂11曆鶴里密風圈里22觀sxasssn?醫囲彊園■驚題II4UN四、计算题：本题共3小題，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、(DlnVs(2)4：l(3)0.01J

【解析】(1)根据动能定理可得mgs•sin0=—mv2(2)金属棒从释放到运动至M£的时间=0.2s&S1110在匕=O.ls时，金属棒还没有进入磁场.有阡詈啰眾“6V此时R：与金属棒并联后再与Ri串联，则根据欧姆定律可得技5由图乙可知，r=0.2s后磁场保持不变，“经过磁场的时间t1=-=0.2V故匕=0.25s时，ab还在磁场中运动，电动势&=BLv=0.6V此时乩和心并联R」路端电压根据电功率的计算公式/§可得，在时刻和，皿时刻电阻R,的电功率之比,(3)设ab的质量为皿ab在磁场中运动时，通过ab的电流为ab受到的安培力为Fa=bilnigsin