物理-甘肃省兰州第一中学2022-2023学年高二上学期期末

兰州一中2022-2023-1学期期末考试试题高二物理说明：满分100分，考试时间75分钟。一、选择题（共11小题，每题4分，共44分；第1至7题为单项选择题，第8至11题为多项选择题）1．下列说法正确的是A．质点和点电荷都是真实存在的B．法拉第最早提出了“场”的概念C．奥斯特实验说明了磁场可以产生电流D．磁通量是有正负的，所以它是矢量2．2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据图甲人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握两手柄A、B，则A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较小，电压表示数较小C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高D．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大3．洛伦兹力在现代科技中应用非常广泛。如图所示，图甲为速度选择器，P1、P2为平行金属板的上下两极板，极板间电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1；图乙为回旋加速器，垂直穿过D型盒的磁场的磁感应强度大小为B，则有关这两种应用说法正确的是BA．图甲所示速度选择器要求能通过的粒子速度为v=1EB．图甲所示速度选择器的P1极板带正电C．图乙所示回旋加速器中使带电粒子加速的能量来源于设备中的磁场D．图乙所示回旋加速器中带电粒子的最大速度与D型盒的半径无关兰州一中高二年级期末物理试卷第1页，共6页4．在如图所示的UI−图像中，直线I为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线II为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的效率为66.7%D．电源的输出功率为5W5．如图甲所示直线是一条电场线，A、B是该线上的两点。一正电荷由A点以一定初速度沿电场线从A运动到B，运动过程中的v—t图线如图乙所示，则下列说法中正确的是A．A、B两点的加速度相比一定是aaABB．A、B两点的电势相比一定是ABC．A、B两点的场强大小相比一定是EAEpB6．如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时A．磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B．磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用C．磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用D．磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用7．如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等、方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同兰州一中高二年级期末物理试卷第2页，共6页8．下列选项中的操作能使如图所示的三种装置产生感应电流的是A．甲图中，使导体棒AB做切割磁感线运动B．乙图中，使条形磁铁插入或拔出线圈C．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A插入大螺线管B中不动，移动滑动变阻器的滑片9．如图所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表．开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．R2电流变大，R0电流变小D．R1电流变大，R0电流变大10．半径为R、均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强E沿半径r的变化规律如图所示，图中E0已知，Er−曲线下方与r轴围成的面积中，R部分的面积等于OR部分面积的2倍。一质量为m、电荷量为e的电子在该球体表面附近绕球心做匀速圆周运动。静电力常量为k，取无穷远电势为零，则A．曲线下面积所表示的物理量的单位为伏特B．球心与球表面间的电势差为ER0eERC．该电子绕行速率为02m2eERD．若该电子的速度增大到0，就可以挣脱球体电场的束缚m兰州一中高二年级期末物理试卷第3页，共6页11．如图，一根绝缘细杆固定在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，杆和磁场垂直，与水平方向成角。杆上套一个质量为m、电量为＋q的小球。小球与杆之间的动摩擦因数为，从A点开始由静止释放小球，使小球沿杆向下运动。设磁场区域很大，杆足够长。已知重力加速度为g。则下列叙述中正确的是A．小球运动的速度先增大后不变B．小球运动的加速度先增大到gsin，然后减小到零C．小球的速度达到最大速度一半时加速度一定是0.5sincosg(+)D．小球的速度达到最大速度一半时加速度可能是二、实验、填空题（本题共3小题，共27分）12．（5分）磁感应强度为B的匀强磁场方向水平向右，面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面与竖直方向成角，则穿过线圈平面的磁通量为__________；若按图示方向将绕ad轴转至与磁场方向垂直的虚线位置，则穿过线圈平面的磁通量变化量为____________。13．（8分）如图为测金属电阻率的实验中，所用到的测量工具。（1）甲图的读数为______mm；乙图的读数为______mm。（2）丙图的读数为______V；丁图的读数为______A。（已知电压表所用量程为0~3V，电流表所用量程为0~0.6A）。14．（14分）一同学用伏安法测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：兰州一中高二年级期末物理试卷第4页，共6页A．电流表A1（量程为1mA，内阻为100Ω）；B．电流表A2（量程为120mA，内阻为20Ω）；C．定值电阻R1=5Ω；D．定值电阻R2=0.1；E．定值电阻R3=2000；F．定值电阻R4=1400；G．滑动变阻器R；H．开关、导线若干。（1）要求使用所提供的器材改装成一量程为0.6A的电流表，则需选择的电流表为_______、定值电阻为________。（均填写器材前的字母）（2）要求使用所提供的器材改装成一量程为1.5V的电压表，则需选择的电流表为______、定值电阻为________。（均填写器材前的字母）（3）（6分）利用改装后的电表设计电路如图甲所示（图中V、A均为改装后的电表），将测量所得数据描点、作图，得到电压表的电压U和电流表的电流I的关系图像如图乙所示，则电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（结果均保留三位有效数字）三、计算题（共29分）15．（6分）如图，R1=19Ω，R2=12Ω，当开关处于位置A时，电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置B时，电流表读数I2=0.25A。求：电源的电动势E和内电阻r？16．（10分）如图所示，A、B为半径R=1m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着E=110V/m6、竖直向上的匀强电场，有一质量m=1kg，带电量q=+1.410−5C的物体（可视为质点），从A点的正上方距离A点H=0.85m处由静止开始自由下落（不计空气阻力），BC段为长L=2m、与物体间动摩擦因数为=0.2的粗糙绝缘水平面，CD段为倾角=53且离地面DE高h=0.8m的斜面。（取g=10m/s2）（1）物体能沿轨道AB到达最低点B，求它到达B点时轨道对物体的弹力大小；兰州一中高二年级期末物理试卷第5页，共6页（2）求物体从C处射出后的水平位移。（已知sin530=.8，cos530=.6，不讨论物体反弹以后的情况）17．（13分）如图所示，直角坐标系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，在x轴上的a点以速度v0与x轴负方向成45角射入磁场，从yL=处的b点沿垂直于y轴方向进入电场，并经过x轴上xL=2处的c点。不计粒子重力。求：（1）磁感应强度B的大小；（2）电场强度E的大小；（3）带电粒子在磁场和电场中的运动时间之比。兰州一中高二年级期末物理试卷第6页，共6页兰州一中2022-2023-1高二物理期末考试答案（物理班）一、选择题（共11小题，每题4分，共44分；第1至7题为单项选择题，第8至11题为多项选择题）1234567891011BCBDABCABDADADABC二、实验题（共27分）12.BScosBS1cos13．（1）0.616~0.618100.4（2）1.200.5014．（1）BC（2）AF（3）1.470.900三、计算题（共29分）15．【答案】E7V，r16Ω【详解】开关处于位置A时，由闭合电路欧姆定律得EI1(R1r)开关处于位置B时，由闭合电路欧姆定律得EI2(R2r)联立可得E7V，r16Ω416.【答案】（1）5N；（2）距离C点m15【详解】（1）物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有1mg（R＋H）－qER＝mv22B代入数据解得vB＝3m/s到达B点时由支持力FN、重力、电场力的合力提供向心力2vBFN－mg＋qE＝mR解得FN＝5N根据牛顿第三定律，可知物体对轨道的压力大小为5N，方向竖直向下；（2）从开始运动到C点的过程中由动能定理1mg（R＋H）－qER－μmgL＝mvC22兰州一中高二物理考试答案第1页，共3页代入数据解得vC＝1m/s如果物体落到水平地面上，根据自由落体运动公式1h=gt22解得t=0.4s水平位移为x=vCt=0.4m<0.6m所以物体落在斜面上，令落在斜面上的时间为t1，则有12gt1tan2vct1水平位移为x=vCt1物体从C处射出后的水平位移为xscos代入数据解得4sm154所以物体落在斜面上的位置距C点的距离为m。152mv0mv0t3π2217．【答案】（1）B；（2）E；（3）122qL2qLt28【详解】（1）带电粒子在磁场中运动轨迹如图：由几何关系可知rrcos45L解得r22L又因为兰州一中高二物理考试答案第2页，共3页v2qvBm00r解得mvB022qL（2）带电粒子在电场中运动时，沿x轴有2Lv0t2沿y轴有1Lat222又因为qEma解得mv2E02qL（3）带电粒子在磁场中运动时间为32πr322πLt18v04v0带电粒子在电场中运动时间为2Lt2v0所以带电粒子在磁场和电场中运动时间之比为t3π221t28兰州一中高二物理考试答案第3页，共3页