2022年天津市大良中学 物理高二上期末联考模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷注意事项：答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.回答选择题时，选出每小题答案后，用钳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.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，将质量为〃，的小球用橡皮筋悬挂在竖直墻的。点，小球静止在Q点，P为。点正下方一点，OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环.现对小球施加一个外力尸，使小球沿以PQ为宜径的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为幻则下列说法正确的是（）小球在0向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小小球在0向P运动的过程中外力F先变大后变小2、 关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）由8=5可知，B与F成正比，与IL成反比1通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的礎感应强度就为零通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场，即B=0磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关3、 一个已充电的电容器，若使它的电量减少3xlO、C,则其电压减少为原来的1/3,则电容器原来带电量为9x10%电容器原来的带电量为4.5x10^电容器原来的电压为IV电容器的电容变为原来的1/34、 下列说法正确的是（）只有体积很小的带电体才能看成点电荷，体积很大的带电体一定不能看成点电荷感应起电和摩擦起电都是电荷从物体的一部分转移到另一部分元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根測得的，元电荷的数值跟一个电子电荷量的数值相等电场中某点的电场强度大小等于正电荷在该点所受的电场力大小5、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U=220Vf频率/=50Hz,3只灯泡£4、如、丄3的亮度相同以无直流电阻）,若将交流电源的频率变为f=100Hz,电压有效值不变，则（ ）厶灯比原来亮上灯比原来亮c.L灯比原来暗D.L.灯和原来一样亮如图所示，小球沿斜面向上运动，依次经过口、久。、d后到达最高点e.已知ab=bd=6m,bc=lmt小球从。到c和从C到d所用的时间都是2s,设小球经如c时的速度分别为I仅片，则（）a=lni/s2vr=3ni/sVb=2ni/s从d到e所用时间为3s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。分.7、如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从。点沿着与y轴央角为30。的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是A•粒子带正电b.粒子由。到a经历的时间为y洪6g&若已知A到x轴的距离为d,则粒子速度大小为说m离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的央角为6（）。8、如下所示四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现。其中说法正确的是O甲图行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，是开普勒得到的行星运动三大定律中的其中一条规律乙图卡文迪许实验示意图，卡文迪许通过扭秤实验，归纳出了万有引力定律丙图奥斯特实验示意图，奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场丁图法拉第电磁感应实验装置图，法拉第通过实验研究，总结出电磁感应现象中感应电流方向的规律9、如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压”加速后，水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域（电场强度正和磁感应强度B已知），小球在此区域的竖宜平面内做匀速圆周运动，则（ ）A.小球可能带正电小球做匀速圆周运动的半径为r==D2.Ec.小球做匀速圆周运动的周期为r=—Bg

若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期增大10、如图甲所示的电路中，理想变压器原.副线圈匝数比为10：1,原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，电压表和电流表均为理想电表，叫=6压表和电流表均为理想电表，叫=6。，R2=R,=10fl,则下列说法正确的是A.开关5闭合时，电流表示数为屈B.开关S断开时，电压表示数为11V2V开关S从从断开到闭合时，电压表示数増大开关5从从断开到闭合时，电流表示数增大三、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.（6分）如图所示，质量为叭边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，导线中通有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的弹黃与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动.在图中虚线的下方，有与线圏平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B,平衡时，CD边水平且线圏有一半面积在磁场中，忽略电流/产生的磁场，穿过线圏的磁通量为 ;弹簧受到的拉力为 XXI。。。。。。XXCXXXXI。。。。。。XXCXXXXD一-X-XXTZ丄A////

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/（12分）某物理兴趣小组要测髭电源的电动势E和内阻尸建约为4.5V,尸约为项）实验室可提供的实验器材有：电压表硏（量程0・3V,内阻R约为3kH）电压表V2（量程0-15V,内阻K约为15kH）电流表A（量程0・0.6A,内阻R\为海滑动变阻器R（0-10H,額定电流为2A）开关S以及导线若干在尽可能减小测量误差的情况下，请回答下列问题:

⑴在虚线方框中画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中给出的符号或字母标注—⑵在所完成实验电路中，电压表选择正确，按正确实验操作，当电流表的示数为L时，电压表的示数为切；当电流表的示数为3时，电压表的示数为S,则£= ,r 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，在平面宜角坐标系X。），的第一象限有沿）,轴负方向、场强为E=200N/C的匀强电场，第二象限有垂直于巧，平面向外的匀强磁场.现有一质*m=2.0xl0-"kg,电量<Z=1.0xl0带正电的粒子，从负x轴上的4点以>=I.OxlOWs的速度垂直x轴进入磁场,恰好垂直通过V轴上的P点并进入电场，经过电场后通过x轴上的0点.已知必的长度人=2m,不计粒子重力，求:Qx/in（1）磁感应强度8的大小;<2）OQ的长度L；<3）粒子从人点运动到。点的总时间314.（16分）如图所示的电场，等势面是一簇互相平行的竖直平面，间隔均为各平面电势己在图中标出，现有一质量为小的带电小球以速度心方向与水平方向成45角斜向上射入电场，要使小球做直线运动，求:（1）小球应带何种电荷及其电荷量;<2）小球受到的合外力的大小:（3）在入射方向上小球运动的最大位移（电场足够大）-2U-U0U2U：X4'5°:：X4'5°:15-（12分）如图所示，电源的电动势E=80V,内电阻尸=4。，凡=2口，冬为电阻箱。求:（1）当电阻箱与阻值为多大时，电阻R：消耗的功率最大？<2）当电阻箱与阻值为多大时，电阻箱R消耗的功率最大？（3）当电阻箱与阻值为14Q时，电源输出功率为多少？此时电源效率为多少?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】设圆的半径为R,標皮筋的劲度系数为如当小球与N的连线与竖直方向之间的央角为a时，樣皮筋的伸长fl：Ax=2K«cosa橡皮筋的弹力：F'=kM5gcos（i对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为们在水平方向：Fcosp=/sina竖直方向：Frcosa+Fsinp=»zg联立可得：fi=a9F=^/gsina可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随。的増大，F逐渐増大小球在。向P运动的过程中外力尸的方向始终跟橡皮筋垂直，与结论相符，选项A正确;小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右，与结论不相符，选项B错误；小球在。向P运动的过程中外力F逐渐减小，与结论不相符，选项C错误；小球在。向P运动的过程中外力F先变大后变小，与结论不相符，选项D错误：2、D【解析】ABD、磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场自身决定，与L和F无关，与是否引入电流也无关.故AB错误D正确C、因为通电导线取不同方向时，其受力大小不尽相同，当导线与磁场平行时安培力为零；此时磁懸应强度并不为零,因此C错误故选DF点评：容易题.对于定义式8=万，不能理解为B与F成正比，与IL成反比，B由磁场本身决定B\n 1 。 ?【解析】由〜訪得到乂二冲一叫*-畛=严亏Q,”涔=七，故A错，B对；因电容器的电容不知，所以无法求出电容器原来的电压,c错；电容器的电容由电容器本身决定，跟电压和电荷量的变化无关，所以电容器的电容不变，D錯4、 C【解析】A.点电荷是一个理想模型，能否看成点电荷取决于它的大小和形状都研究问题有无影响，不取决于它的实际大小，故A错误；摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，故B错误,密立根测定了元电荷的电荷量，一个电子或质子的电荷量数值上等于元电荷电荷量，C正确；电场中某点的电场强度等于电荷受到的力与其电荷量的比值，故D错误；故选C。5、 D【解析】三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过J的电流变大，流过L2的电流变小，流过L3的电流不变.由上分析可知，I"灯比原来亮，L2灯比原来暗，L,灯和原来一样亮，故ABC错误，D正确；故选D点鶴:解决本题的关键知道电感和电容对交流电的阻碍作用的大小与什么因素有关.记住感抗和容抗的两个公式可以1寿助定性分析.X,.=2^Lf,赤亍6、B【解析】AB.由题，小球从〃到c和从c到d所用的时间都是2s,根据推论得知，c点的速度等于湖间的平均速度，则丿1C *7有：V.=ac^c=——in^=3nVs,血间中点时刻的瞬时速度为*=^==m/s=3.5iii/s,cd间中点时刻的瞬时2t2x2 I2速度为％=U=；m/s=2.5m/s,故物体的加速度大小为：〃=气21=0.5m/N,A错误，B正确c.由書-k=2.0c）得，Pb=Ws.故C错误D.设c到。的时间为匚则ya7\得T=6s.则从d到e所用时间为做选项D错误二、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、CD【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，根据左手定则判断知，此粒子带负电，故A错误:6-60°nn\根据几何知识可知，从。点到A点轨迹的圆心角为60。，/=—r=——=—,B错误；由图可得:—COS60T,所以*。£・而粒子的倾再为，•噹，联立可得卩=警，C正确;粒子在o点时速度与X轴正方向的央角为6护，*轴是直线，根据圆的对称性可知，离开第一象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60。，故D正确；【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式R=+周期公式丁=穿，运Bq Bq动时间公式知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结2/r合几何知识分析解题，AC【解析】A.甲图行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积即为开普勒第二定律，故A正确；该实验是卡文迪许做的扭秤实验；卡文迪许通过扭秤实验，测出万有引力常量，并非归纳出了万有引力定律，故B错误；该实验是奥斯特研究电流磁效应的实验：奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场，故C正确；楞次总结出判断电磁感应现象中感应电流方向的规律，故D错误。故选ACo9、BC【解析】A.小球在该区域的竖直平面内做匀速圆周运动，则小球受到的电场力和重力大小相等、方向相反，则小球带负电，A错误；因为小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，由牛顿第二定律和动能定理可得Bq\=m—>Uq=-mv2r2且有mg=qE联立可得小球做匀速圆周运动的半径1(2UE故B正确；CD.由运动学公式可得丁=亚v联立可得丁=譬Bg说明周期与电压U无关，故C正确，D错误.故选BC.10、BD【解析】根据电流的热效应求出输入电压的有效值，再根据变压器原副线圏电压之比等于线圈匝数比求出电压義示数,电键S闭合后，副线圏电阻变小，根据欧姆定律判断电流表示数的变化，根据变压器原副线圈电流之比等于线圈匝数的倒数比比求出电流表示数变化情况・,220V2.zT【详解】B、根据电流的热效应，有3_u；7,解得-=iioJJv,根据变压比可得副线圈两端的电压为％=11如：故B正确.[- -J^AA\开关闭合时，副线圏两端的电压依然为U,=I而,则副线圈中的电流，=&M馅= .根据电流与匝1R.+R■ J数成反比知原线圈中的电流即电流表的示数为豆A;故A错误.10C、 闭合电键S,因为原线圈电压和匝数比都不变，所以副线圈两端的电压不变，电压羨示数不变，故C错误；D、 闭合电键S后，总电阻减小，输出功率増大，输入功率增大，电流増大，故D正确；故选BD.【点睛】本题关键是明确交流电有效值的计算方法，同时要结合变压器的变压比公式分析，知道变压器不改变功率.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。DT211、 ①.—— ②.mg+nBIL2j2»r2【解析】穿过线圈的磁通量为：①2SS尸亍根据左手定则可知，CD边所受安培力为〃而方向竖直向下;由杠杆平衡条件得：mgfBIL=F也,解得：F^mg+nBILR12、 ①.-812、 ①.-8②N③.冷'【解析】（1）⑴由于电源电动势约为15V,故电压表选择A,误差较小，同时电流義的内阻已知，釆用相对电源的电流表内接法，从而减小实验误差，若滑动变阻器接入电路的阻值为零.闭合开关S时，电压表被短路，则电路中电流为:=4.51+9A=0.45AV0.6A・即电流表不会被烧坏•电路设计如图所示,

(2)|2][3jffi据闭合电路欧姆定律，则有:Ui=E~li(,r+Rx)U2=E-I2(r+Rd联立可以得到：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、(1)B=0.01T(2)L=2m(3H6=5.14xl0"4s【解析】(1)微粒进入磁场后做匀速圆周运动，设轨道半径为，，由牛顿第二定律有：qvB=m—①r由几何关系知:r=h®式代入数据解之得:B=0.01T③(2)设微粒在偏转电场中运动时冋为匕加速度为。，做类平抛运动水平