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德优网2022陕西省西安市长安区长安区一中高中物理考试期末高二上

2021-2022学年陕西省西安市长安一中高二(上)期末物理试卷(理科)

试卷总分:110分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(16小题共54分)
1. (本题3分) “蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析错误的是(  )

A.绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小  

B.绳对人的拉力始终做负功,人的动能先增大后减小

C.人先做加速度减小的加速运动,在做加速度增大的减速运动

D.人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力

2. (本题3分) 下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是(  )

A.电键S闭合稳定后,线圈N中  

B.磁铁向铝环A靠近,铝环A中

C.金属框从A向B运动,金属框中

D.铜盘在磁场中按图示方向转动,电阻R中

3. (本题3分) 如图所示圆形区域内,有垂直于纸面方向的匀强磁场。一束质量和电荷量都相同的带电粒子子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准圆心O,射入匀强磁场,又都从该电场中射出。这些粒子在磁场中的运动时间有的较长,有的较短。若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用,则在磁场中运动的带电粒子(  )

A.速率越大的运动时间越长  

B.运动时间越长的周期越大  

C.速率越小的速度方向变化的角度越小

D.运动时间越长的半径越小

4. (本题3分) 如图所示,在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P,AB在线圈平面内.当发现闭合线圈向右摆动时(  )

A.AB中的电流减小,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流   

B.AB中的电流不变,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流   

C.AB中的电流增大,用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流   

D.AB中的电流增大,用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流

5. (本题3分) 如图所示,虚线a、b、c代表电场中一簇等势面。相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知(  )

A.a、b、c三个等势面中,a的电势最高

B.电场中Q点处的电场强度大小比P点处大

C.该带电质点在P点处的加速度比在Q点处大  

D.该带电质点在P点的速度比在Q点具有的速度小

6. (本题3分) 两个等量点电荷位于x轴上,它们的静电场的电势φ随位置x变化规律如图所示(只画出了部分区域内的电势),x轴上有两点M,N,且OM>ON,由图可知(  )

A.N点的电势低于M点的电势 

B.M,N两点的电场方向相同且M点的场强大小大于N点的场强大小

C.仅在电场力作用下,正电荷可以在x轴上M,N之间的某两点做往复运动 

D.负电荷沿x轴从M点移到N点的过程中电场力先做正功后做负功

7. (本题3分) 如图,光滑长方体物块质量为M、静止在水平地面上,上部固定一轻滑轮,跨过定滑轮的轻绳连接质量为m1和m2的两物体,初始状态下各物体均静止,连接m1的细绳水平、m2恰好与M的侧壁相接触。不考虑一切摩擦,现对M施加水平向右的推力F,使得三物体何均不存在相对运动,则F的大小为(  )

A.g              B.
C.g              D.g
8. (本题3分) 如图所示,变压器原、副线圈上有L1、L2、L3、L4四只灯泡,它们的规格都是“9V,12W”,当在该变压器cd端输入交变电压u(u﹣t图象如图所示)时,四只灯泡都正常发光,各电表均为理想交流电表。以下说法正确的是(  )

A.ab端输入电压的瞬时值表达式为 uab=27sin100πt(V)   

B.原、副线圈匝数比4:1

C.流过灯泡L2的电流方向每秒钟改变50次 

D.电流表的示数为4A,ab端输入的功率 Pab=48W

9. (本题3分) 如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则(  )

A.撤去F后,物体先做加速度减小的加速运动,再做匀减速运动  

B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为

C.物体做匀减速运动的时间为  

D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmgx0

10. (本题3分) 如图所示,天花板上固定有一光滑的定滑轮,绕过定滑轮且不可伸长的轻质细绳左端悬挂一质量为M的铁块;右端悬挂有两质量均为m的铁块,上下两铁块用轻质细线连接,中间夹一轻质弹簧处于压缩状态,此时细线上的张力为2mg,最初系统处于静止状态.某瞬间将细线烧断,则左端铁块的加速度大小为(  )

A.g       
B.g        
C.g       
D.g
11. (本题4分) 如图甲所示,两平行金属板A、B放在真空中,间距为d,P点在A、B板间,A板接地,B板的电势φ随时间t的变化情况如图乙所示,t=0时,在P点由静止释放一质量为m、电荷量为e的电子,当t=2T时,电子回到P点。电子运动过程中未与极板相碰,不计重力,则下列说法正确的是(  )

A.φ1:φ2=1:2

B.φ1:φ2=1:3

C.在0~2T时间内,当t=T时电子的动能最大 

D.在0~2T 时间内,电子的动能增大了

12. (本题4分) 如图甲所示,其中R两端电压u随通过该电阻的直流电流I的变化关系如图乙所示,电源电动势为7.0V(内阻不计),且R1=1000Ω(不随温度变化).若改变R2,使AB与BC间的电压相等,这时(  )

A.R的阻值约为1000Ω             B.R的阻值约为1333Ω                                       
C.通过R的电流为1.5mA           D..通过R的电流为2.0mA
13. (本题4分) 如图所示电路,电源内阻不能忽略,R1阻值小于变阻器的总电阻,初态滑片P位于变阻器的中点,P由中点向上移动到顶端的过程中(  )

A.电源的内功率先减小后增大

B.电源的效率先减小后增大  

C.电流表的示数先减小后增大

D.电压表的示数先增大后减小

14. (本题4分) 如图所示,竖直平行线MN、PQ 间距离为a,其间存在垂直纸面向里的匀强磁场(含边界PQ),磁感应强度为B,MN上O处的粒子源能沿不同方向释放比荷为的带负电粒子,速度大小相等,方向均垂直磁场,粒子间的相互作用及重力不计,设粒子速度方向与射线OM夹角为θ,当粒子沿θ=60°射入时,恰好垂直PQ射出,则(  )

A.从PQ边界射出的粒子在磁场中运动的最短时间为 

B.沿θ=120°射入的粒子,在磁场中运动的时间最长   

C.粒子的速度为

D.PQ边界上有粒子射出的长度为2a

15. (本题4分) 如图所示,相距为L的两条平行金属导轨与水平地面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B.将质量为m的导体棒从距水平地面高h处由静止释放,导体棒能沿倾斜的导轨下滑,已知下滑过程中导体棒始终与导轨垂接触良好,接触面的动摩擦因数为μ,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g,下列选项正确的是(  )

A.棒从开始运动直至地面的过程中,通过电阻R的电量为 

B.棒从开始运动直至地面的过程中,电阻R上产生的焦耳热为mgh﹣

C.棒释放瞬间的加速度大小是gsinθ﹣μgcosθ

D.如果增加导体棒质量,则导体棒从释放至滑到斜面底端的时间不变

16. (本题4分) 如图所示,CD、EF是两条水平放置的电阻可忽略的平行光滑导轨,导轨固定不动,间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R,质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好,则下列说法中正确的是(  )

A.电阻R的最大电流为  

B.电阻R中产生的焦耳热为mgh   

C.磁场左右边界的长度d为  

D.流过电阻R的电荷量为

二、实验题(3小题共20分)
17. (本题4分) 如图1,游标卡尺的读数是        mm;如图2,螺旋测微器的读数是        mm。
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18. (本题10分) 为测定待测电阻Rx的阻值(阻值约为200Ω),实验室提供如下器材:
A.电池组E:电动势3V,内阻不计;
B.电流表A1:量程0~15mA,内阻约为100Ω
C.电流表A2:量程0~300μA,内阻为1000Ω
D.滑动变阻器R1:阻值范围0~20Ω,额定电流2A
E.定值电阻R2:阻值为9000Ω,额定电流10mA
F.定值电阻R3:阻值为200Ω,额定电流0.1A
G.电键S、导线若干
要求实验中尽可能准确地测量Rx的阻值,请回答下面问题:
(1)正确选取器材,在图方框中画出测量Rx阻值的电路图,并在图中标明所选器材的符号        
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(2)调节滑动变阻器R1,两表的示数如上图所示,可读出电流表A1的示数是        mA,电流表A2的示数是        μA,测得待测电阻Rx的阻值是        。(计算结果保留一位小数)
(3)采用此实验得出的测量值        真实值。(选填“>”、“<”、“=”)
19. (本题6分) 德优题库在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,某同学利用两个理想电流表A1、A2和定值电阻R0=2000Ω以及滑动变阻器,设计了如图甲所示的电路来测量一个电池组的电动势和内阻,用I1和I2分别表示通过电流表A1和A2的电流,该同学测出的实验数据如表所示:
I1/mA I2/A
1 1.35 0.30
2 1.30 0.40
3 1.20 0.60
4 1.10 0.80
5 1.05 0.90
(1)根据实验测得的数据,在图乙的坐标纸上绘出I1~I2图线;
(2)由I1~I2图线得出,被测电池组的电动势E=       V,内阻r=       Ω.(结果均保留两位有效数字)
三、计算题(3小题共36分)
20. (本题10分) 德优题库如图所示,水平放置的U形导轨足够长,置于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=5T,导轨宽度L=0.4m,左侧与R=0.5Ω的定值电阻连接。右侧有导体棒ab跨放在导轨上,导体棒ab质量m=2.0kg,电阻r=0.5Ω,与导轨的动摩擦因数μ=0.2,其余电阻可忽略不计。导体棒ab在大小为10N的水平外力F作用下,由静止开始运动了x=40cm后,速度达到最大,取g=10m/s2.求:
(1)导体棒ab运动的最大速度是多少?
(2)当导体棒ab的速度v=1m/s时,导体棒ab的加速度是多少?
(3)导体棒ab由静止达到最大速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?
21. (本题12分) 德优题库如图所示,光滑绝缘的半圆形圆弧轨道ACD,固定在竖直面内,轨道处在垂直于轨道平面向里的匀强磁场中,半圆弧的直径AD水平,因弧的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,在A端由静止释放一个带正电荷质量为m的金属小球甲,结果小球甲连续两次通过轨道最低点C时,对轨道的压力差为ΔF,小球运动过程始终不脱离轨道,重力加速度为g。求:
(1)小球甲经过轨道最低点C时的速度大小;
(2)小球甲所带的电量;
(3)若在圆弧轨道的最低点C放一个与小球甲完全相同的不带电的金属小球乙,让小球甲仍由轨道的A端由静止释放,则甲球与乙球发生弹性碰撞后的一瞬间,乙球对轨道的压力。(不计两球间静电力的作用)
22. (本题14分) 如图甲所示,竖直挡板MN左侧空间有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,电场和磁场的范围足够大,电场强度E=40N/C,磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示,选定磁场垂直纸面向里为正方向.t=0时刻,一质量m=8×10-4kg、电荷量q=+2×10-4C的微粒在O点具有竖直向下的速度v=0.12m/s,O′是挡板MN上一点,直线OO′与挡板MN垂直,取g=10m/s2.求:
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(1)判断从O点向下的一小段时间内的运动轨迹;微粒再次经过直线OO′时与O点的距离;
(2)微粒在运动过程中离开直线OO′的最大高度;
(3)水平移动挡板,使微粒能垂直射到挡板上,挡板与O点间的距离应满足的条件.
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 牛顿第二定律求解多过程问题,功的正负及判断,弹性势能的影响因素和计算,动能大小的影响因素及比较,动量大小的影响因素及比较,冲量的定义及性质,
  • 查看
  • 2
  • 电磁感应现象的发现过程,
  • 查看
  • 3
  • 带电粒子在弧形或圆形边界磁场中的运动,
  • 查看
  • 4
  • 楞次定律及其应用,
  • 查看
  • 5
  • 电场线的定义及基本特征,电场力做功与电势能变化的关系,等势面及其与电场线的关系,
  • 查看
  • 6
  • 匀强电场中电势差与电场强度的关系,
  • 查看
  • 7
  • 力的合成与分解的应用,牛顿第二定律的简单应用,
  • 查看
  • 8
  • 交流电表的读数,理想变压器两端的电压、电流与匝数的关系,理想变压器两端的功率关系,理想变压器两端的频率关系,结合图像解决变压器问题,
  • 查看
  • 9
  • 胡克定律及其应用,牛顿第二定律的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,
  • 查看
  • 10
  • 弹力的概念及其产生条件,牛顿第二定律的简单应用,
  • 查看
  • 11
  • 常见力做功与相应的能量转化,电场力做功与电势能变化的关系,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
  • 查看
  • 12
  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,
  • 查看
  • 13
  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,
  • 查看
  • 14
  • 牛顿第二定律的简单应用,牛顿第二定律与向心力结合解决问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
  • 查看
  • 15
  • 闭合电路欧姆定律的内容和表达式,导体平动切割磁感线产生的感应电动势,电磁感应过程中的能量类问题,
  • 查看
  • 16
  • 电磁感应过程中的能量类问题,电磁感应过程中的电路类问题,
  • 查看
  • 17
  • 游标卡尺的使用与读数,螺旋测微器的使用与读数,
  • 查看
  • 18
  • 伏安法测电阻,
  • 查看
  • 19
  • 测量普通电源的电动势和内阻,
  • 查看
  • 20
  • 用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电压、电流或电阻,安培力作用下的受力平衡问题,单杆在导轨上有外力作用下切割磁场的运动问题,电磁感应过程中的能量类问题,
  • 查看
  • 21
  • 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,
  • 查看
  • 22
  • 从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,带电粒子在匀强磁场中的圆周运动,带电粒子在叠加场中做直线运动,
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