安徽省淮北市第一中学2022-2023学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）.pdf

学科网（北京）股份有限公司20222023 学年度淮北一中第一学期高二期末联考高学年度淮北一中第一学期高二期末联考高 二二 物物 理理考生注意：考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分本试卷分选择题和非选择题两部分。满分 100 分，考试时间分，考试时间 90 分钟。分钟。2.答题前，考生务必用直径答题前，考生务必用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡铅笔把答题卡 上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上毫米黑色墨水签字笔在答题卡上 各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作 答无效。答无效。4.本卷命题范围：人教必修第三册，选择性必修第一册第一章。本卷命题范围：人教必修第三册，选择性必修第一册第一章。一、选择题一、选择题(本题共本题共 9 小题，小题，单选题每小题单选题每小题 4 分，共分，共 20 分分.在每小题给出的四个选项中，第在每小题给出的四个选项中，第 14 题只有一符合题目要求，第题只有一符合题目要求，第 69 题有多项符合题目要求，全部选对的得题有多项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分)1.如图所示，线圈平面与水平方向夹角=60,磁感线竖直向下，线圈平面面积 S=0.6m,匀强磁场磁感应强度 B=0.8T.把线圈以 ab 为轴逆时针转过 150角，则通过线圈磁通量的变化量为 A.0.24 Wb B.0.08 Wb C.0.48 Wb D.0.32 Wb 2.2020 年 9 月 1 日消息，沙特阿拉伯研究人员设计了一种新的球形太阳能电池，球形电池以帮 助更好地收集直射和散射的阳光.若球形电池在正常照射下可将光能转换成电能的效率高达 48%,用这种太阳能电池产生 6V 的电动势，可获得 1.2A 的电流，则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量约是 A.5 J B.10 J C.15 J D.20 J 3.如图所示，真空中光滑的绝缘水平面上有一菱形 ABCD,顶点 A、C 处分别固定等量带负电的点电荷，O 点为两对角线的交点.若将一个带正电的粒子置于 B 点由静止释放，则下列说法正确的是 A.粒子将沿对角线 BD 做往复运动，从 B 到 D 先做匀加速运动后做匀减速运动 B.从 B 到 D 电势先升高后降低，场强先增大后减小，O 点电势最高、场强最大 C.从 B 到 D 粒子的电势能与机械能之和先增大后减小 D.从 B 到 D 粒子的电势能先减小后增大 学科网（北京）股份有限公司4如图所示，长方体铜柱长 a=15 cm，宽 b=5 cm，高 c=3 cm，当将 A 与 B 接入电压为 U的电路中时，电流为 1 A，若将 C 与 D 接入电压为 U 的电路中，则电流为（）A 12A B.14A C9 A D2 A 5如图，直角坐标 xOy 平面内，有一半径为 R 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里，边界与 x、y 轴分别相切于 a、b 两点。一质量为 m，电荷量为 q的带电粒子从 b 点沿平行于 x 轴正方向进入磁场区域，离开磁场后做直线运动，经过 x 轴时速度方向与 x 轴正方向的夹角为 60.下列判断正确的是()A.粒子带正电 B.粒子在磁场中运动的轨道半径为 R C.粒子运动的速率为3qBRmD.粒子在磁场中运动的时间为6mqB 6如图所示，图甲为磁流体发电机、图乙为质谱仪、图丙为速度选择器(电场强度为 E、磁感应强度为 B)、图丁为回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的 D 形盒狭缝中的加速时间，不计粒子重力，下列说法正确的是()A.图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B 板间产生电势差，B 板电势高 学科网（北京）股份有限公司B.图乙中，11H、21H 从静止经电场加速后射入磁场，打在胶片上的位置靠近 P 的粒子是21HC.图丙中，粒子能够沿直线匀速向右通过速度选择器的速度EvBD.图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 7.如图所示，A、B 是组成电容器的两块水平放置的平行金属极板，下极板接地，E 为直流电源(内阻不计),M 为其中的一个定点.将开关 S 闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的 M 点且恰好处于平衡状态.现将 A 板向上平移一小段距离，则A.电容器的带电量将减小 B.在 A 板上移过程中，电阻 R 中有向左的电流 C.带电油滴将沿竖直方向向上运动 D.M 点电势将降低 8.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点的电场强弱。左图是等量异种点电荷产生电场的电场线，右图是场中的一些点：O 是电荷连线的中点，E、F 是连线中垂线上关于 O 对称的两点，B、C 和 A、D 也关于 O 对称，则下列说法正确的是()A.A、D 两点电场强度大小和方向都相同 B.B、C 两点电场强度大小相等，方向相反 C.从 E 到 F 过程中电场强度先增大后减小 D.从 B 到 C 过程中电场强度先增大后减小 9.如图所示的电路中，电源电动势为 E,内电阻为 r,电压表与电流表均为理想电表；开关闭合后，当滑动变阻器的滑动触头 P 逐渐向右滑动时，则下列说法正确的是 A.电阻 R1、R2消耗的功率均变小 B.电阻 R1消耗的功率变大、R2消耗的功率变小 C.电压表的读数变大 D.电流表的读数变大 二、实验题二、实验题(本题共本题共 2 小题，共小题，共 15 分分)学科网（北京）股份有限公司10.某兴趣小组测定一金属丝的电阻率。主要步骤如下：(1)用游标卡尺测得其长度如图(a)所示，其长度为_mm；用螺旋测微器测得其直径如图(b)所示，其直径为_mm(2)如图(c)为某同学在仅利用电流表的情况下设计的一种测该金属丝电阻 Rx的正确方案，测得电流表 A1的读数为 I1，电流表 A2的读数为 I2，且已知电流表 A1的内阻为 R1，则这段金属丝电阻的计算式为 Rx=_(用题干中字母表示)。从设计原理来看，其测量值_真实值(填“大于”“小于”或“等于”)全科试题免费下载公众号高中僧课堂。11.(9 分)如图甲所示为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图.(1)已知毫安表的内阻为 15,满偏电流为 3mA;R1为滑动变阻器，R2为电阻箱(09999.9).若将电阻箱 R2的阻值调为 985,改装后的电表的量程为 V.(2)电流表 A 有两种规格，A1(量程 0.6A,内阻约为 0.1)和 A2(量程 3A,内阻约为 0.05);滑动变阻器 R1有两种规格，最大阻值分别为 20 和 200.则电流表应选用 (填“A1”或“A2”),R1应选用最大阻值为 的滑动变阻器.(3)实验步骤如下：闭合开关 S 前，应将滑动变阻器 R1的滑动片移到 (填“左”或“右”)端；多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电流表的示数 I2和毫安表的示数 I1;以 I1为纵坐标，I2为横坐标，作 I1-I2图线图线，如图乙所示；根据图线求得电源的电动势 E=V(结果保留三位有效数字),内阻 r=学科网（北京）股份有限公司(结果保留两位有效数字).三、计算题三、计算题.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12.在边长为 2a 的正ABC 内存在垂直纸面向里的磁感强度为 B 的匀强磁场，有一电荷量为q(q 0)、质量为 m 的粒子从距 A 点 3a的 D 点垂直方向垂直 AB 进入磁场，如图所示，不计粒子重力。求：(1)若粒子能从 AB 间射出，求粒子在磁场中运动的时间 t1;(2)若粒子运动轨迹刚好与 BC 边相切，求粒子的入射速度 v2及在磁场中运动的时间 t2。13.在平面坐标系内，在第一象限内有沿 x 轴负方向的匀强电场，在第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，在第四象限内有 M、N 两个水平平行金属板之间的电压为 U.一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的粒子(不计粒子重力)从靠近 M 板的 S 点由静止开始做加速运动从 x 轴上 x=l 处的 A 点沿正 y 方向垂直于 x 轴射入电场，从 y=2l 的 C 点离开电场，经磁场后再次到达 x 轴时刚好从坐标原点 O 处经过求：(1)粒子运动到 A 点的速度大小；(2)场强 E 和磁感应强度 B 的大小 14 如图所示的区域中，OM 左边为垂直纸面向里的匀强磁场，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于 OM，且垂直于磁场方向。一个质量为 m、电荷量为q 的带电粒子从小孔 P 以初速度 v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角=60，粒子恰好从小孔 C 垂直于 OC 射入匀强 电场，最后打在 Q 点，已知 OC=L，OQ=2L，不计粒子的重力，求：(1)磁感应强度 B 的大小；(2)电场强度 E 的大小。第 1页，共 6页物理答案物理答案:1.A2.C3.D4.C.5C.6AC.7AD.8AC.9BC10.(1)29.9；4.700(4.6984.702)；(2)1121；等于11.12.在边长为 2的正 内存在垂直纸面向里的磁感强度为的匀强磁场，有一电荷量为(0)、质量为的粒子从距点 3的点垂直方向垂直进入磁场，如图所示，不计粒子重力。求：(1)若粒子能从间射出，求粒子在磁场中运动的时间1;(2)若粒子运动轨迹刚好与边相切，求粒子的入射速度2及在磁场中运动的时间2。【答案】解：(1)设粒子速率为1时，粒子从边穿出磁场，其轨迹为一个半圆，第 2页，共 6页由洛伦兹力提供向心力，得出1=121由周期公式得出：=211粒子在磁场中运动的时间为1=12联立解得：1=(2)当粒子速率为2时，其圆轨迹正好与边相切于点，与相交于点，可知点即为粒子轨迹的圆心；则2=3又由2=222得出=3粒子在磁场中运动的时间为2=16解得2=3【解析】(1)设粒子速率为1时，粒子从边穿出磁场，其轨迹为一个半圆，根据洛伦兹力提供向心力结合周期公式得出运动时间；(2)圆轨迹正好与边相切于点，与相交于点，可知点即为粒子轨迹的圆心。根据据洛伦兹力提供向心力结合周期公式得出运动时间；本题是粒子在有界磁场的圆周运动的临界问题，关键是画出轨迹找出半径，并结合几何关系求解。第 3页，共 6页、13.在平面坐标系内，在第一象限内有沿轴负方向的匀强电场，在第二、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，在第四象限内有、两个水平平行金属板之间的电压为.一质量为、电荷量为的带正电的粒子(不计粒子重力)从靠近板的点由静止开始做加速运动从轴上=处的点沿正方向垂直于轴射入电场，从=2的点离开电场，经磁场后再次到达轴时刚好从坐标原点处经过求：(1)粒子运动到点的速度大小；(2)场强和磁感应强度的大小【答案】第 4页，共 6页解：(1)设粒子运动到点的速度大小为0，由动能定理得=1202可得粒子运动到点的速度大小：0=2(2)粒子在电场中做类平抛运动，设经历时间为1，则2=01且=1212解得=022=设粒子离开电场时的速度大小为，与轴夹角为，则=1221202，且=0设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则2=2=2整理可得=0=12。【解析】掌握平抛运动的处理方法并能运用到类平抛运动中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，能正确的画出运动轨迹，并根据几何关系确定各量之间的关系。(1)根据动能定理计算粒子运动到点时的速度大小；(2)根据粒子在电场中的类平抛运动，计算电场强度的大小和粒子进入磁场时的速度大小和方向，再由几何关系结合向心力公式计算磁感应强度的大小。6.如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，右边是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向平行于，且垂直于磁场方向。一个质量为、电荷量为的带电粒子从小孔以初速度0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角=60，粒子恰好从小孔垂直于射入匀强电场，最后打在点，已知=，=2，不计粒子的重力，求：(1)磁感应强度的大小；第 5页，共 6页(2)电场强度的大小。【答案】解：(1)粒子运动的轨迹如图示，由几何知识得：1=120，+60=，解得：=23粒子在磁场中圆周运动洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律得：0=02，解得：=0=302；(2)粒子在电场中类平抛运动，加速度为，由牛顿第二定律得：=，水平方向：2=0，竖直方向：=122，解得：=022；答：(1)磁感应强度的大小为302；(2)电场强度的大小为022。【解析】本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，粒子先做的是匀速圆周运动，后在电场中做类平抛运动，根据匀速圆周运动和类平抛运动的规律可以分别求得。第 6页，共 6页