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德优网2022陕西省西安市高新区高新一中高中物理考试期中高二上

2022-2023学年陕西省西安市雁塔区高新一中、沣东中学高二(上)期中物理试卷

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

一、选择题(14小题共46分)
1. (本题3分) 关于磁场下列说法正确的是(  )

A.一小段通电导线在磁场中的安培力的方向就是该处的磁场方向  

B.通电导线在磁场中某点不受磁场对其作用力,则该点的磁感应强度一定为零 

C.宇宙射线中的β粒子(电子)从赤道上空进入地磁场时将向西偏

D.根据定义式,磁场中某点的磁感应强度B与F成正比,与IL成反比

2. (本题3分) 如图,一个礼花弹竖直上升到最高点时炸裂成三块碎片,其中一块碎片首先沿竖直方向落至地面,另两块碎片稍后一些同时落至地面。则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是(  )
A.德优题库
B.德优题库
C.德优题库
D.德优题库
3. (本题3分) 2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播,打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。研究得出打喷嚏时气流对人的平均反冲力为0.13N,假设打一次喷嚏大约喷出5×10-5m3的空气,用时约0.02s。已知空气的密度为1.3kg/m3,估算打一次喷嚏时喷出气体的平均初速度为(  )
A.20m/s
B.30m/s
C.40m/s
D.50m/s
4. (本题3分) 两球A、B在光滑水平面上沿同一直线同一方向运动,mA=1kg,mB=2kg,vA=4m/s,vB=2m/s.当A追上B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是(  )

A.vA′=3 m/s,vB′=2.5 m/s

B.vA′=0 m/s,vB′=4 m/s

C.vA′=2 m/s,vB′=3 m/s

D.vA′=4 m/s,vB′=-2 m/s

5. (本题3分) 如图所示,甲乙丙三套装置完全一样,都放置在磁感应强度大小相等的匀强磁场中。导电导轨、导体棒都在同一平面内,相互垂直,电源有一定内阻。甲乙两套装置的平面水平,丙轨道平面与水平面夹角θ;磁场甲图竖直向上、乙图与水平面夹θ角、丙与导轨平面垂直。但三个导体棒都静止,则(  )
德优题库

A.甲图中导体棒对导轨压力最大

B.乙图中导体棒对导轨压力最大

C.乙图中轨道对棒的摩擦力最大

D.丙图中轨道对棒的摩擦力一定沿轨道向下

6. (本题3分) 关于下列四幅图的说法正确的是(  )

A.图甲是回旋加速器的示意图,要想增大带电粒子的最大动能,可增加电压   

B.图乙磁流体发电机示意图,可以判断出B板是发电机的负极,A板是发电机的正极 

C.图丙是速度选择器的示意图,带电粒子不计重力,能够自右向左沿直线匀速通过速度选择器的条件是  

D.图丁是质谱仪的示意图,粒子打在底片上的位置越靠右侧,说明粒子的比荷越大

7. (本题3分) 刷抖音成了人们茶余饭后的休闲娱乐项目。其中一个视频记录了采石工人手抡连接弹性杆的铁锤打击铁楔子的场景,如图甲所示,该场景可以简化为图乙,铁锤每次打击后均反弹。下列关于该场景说法正确的是。(  )
德优题库

A.连接弹性杆可以延长人对铁锤的作用时间,增大铁锤打击铁楔子时的初动量

B.连接弹性杆可以减少人对铁锤的作用时间,减小铁锤打击铁楔子时的初动能

C.使用铁楔子而不用木楔子是为了增大铁锤打击楔子的时间,以增大楔子对石头的作用力

D.打击的过程,铁锤的动能全部转化为热能

8. (本题3分) 德优题库如图所示,在一沿南北方向水平放置的直导线正下方有一小磁针。当导线中通有某一方向电流时,小磁针N极最终指向西偏北方向,由此可推断(  )

A.此时导线中的电流方向为由北向南

B.若将导线中的电流增大,小磁针N极将略向西偏转

C.若将小磁针放置到导线正上方,小磁针静止时N极仍指向西偏北方向

D.若导线中通有相反方向的电流,小磁针静止时N极将指向东偏南方向

9. (本题3分) 德优题库如图,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是(  )

A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流

B.线圈a对水平桌面的压力F不变

C.穿过线圈a的磁通量减小

D.线圈a有收缩的趋势

10. (本题3分) 笔记本电脑趋于普及,电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件,当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作;当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。如图,一块宽为a、厚为b、长为c的矩形半导体霍尔元件,元件内单位体积自由电子数为n,电子电量大小为e,通入方向向右,大小为I的电流,此时显示屏闭合,元件处于垂直于上表面、方向向上,大小为B的匀强磁场中,前后表面间出现大小为U的电压,以此控制屏幕的熄灭。则关于该元件的说法不正确的是(  )

A.前表面的电势比后表面的高

B.自由电子受到的洛伦兹力大小为 

C.自由电子受到的洛伦兹力大小为

D.电压U满足

11. (本题4分) 德优题库如图所示,空间存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向的匀强电场,一带电小液滴在A点由静止释放,沿图示轨迹运动到C点,B点是轨迹上的最高点,下列说法正确的是(  )

A.小液滴带正电

B.小液滴在B点电势能最小

C.小液滴在最高点B受力平衡

D.小液滴的运动过程中,电势能和机械能之和保持不变

12. (本题4分) 如图所示,光滑水平面上方有范围足够大、磁感应强度为B的水平匀强磁场,其方向垂直纸面向里。一质量为M的足够长的绝缘长木板静置于水平面上,上面放一个质量为m、带电量大小为q的小滑块,小滑块与长木板之间动摩擦因数为μ(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现给长木板施加水平向右的恒力F,长木板和小滑块一起向右加速运动,已知重力加速度为g,则(  )

A.若小滑块带负电荷,它将一直随长木板一起向右运动  

B.若小滑块带负电荷,它最终将做匀速直线运动,速度大小为 

C.若小滑块带正电荷,它将一直随长木板一起向右运动  

D.若小滑块带正电荷,长木板最终的加速度为

13. (本题4分) 德优题库如图所示,PQO为圆心角为74°的有界区域,O点为圆心,半径为R,M点为圆弧PQ的中点。区域内有方向垂直纸面向外的匀强磁场。完全相同的两个带电粒子a和b,以相同的速度v分别从P、M点飞入匀强磁场区域,粒子a的速度方向与PO成16°角。已知粒子a恰好从Q点飞出,a、b粒子所受重力不计,下列说法正确的是(  )

A.粒子a和b均带正电荷

B.粒子b也从Q点飞出磁场区域

C.粒子a在磁场中做圆周运动的半径为2R

D.粒子a和b在磁场中运动的时间之比为2:1

14. (本题4分) 如图(a)所示,一质量为m的物块B与轻质弹簧连接,静止在光滑水平面上,物块A向B运动,t=0时与弹簧接触,到t=2t0时与弹簧分离,A、B碰撞结束,A、B的v﹣t图像如图(b)所示。A、B分离后,B与静止在水平面上的C再次碰撞并粘接在一起,之后A与BC间距离不再变化。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内,B和C碰撞过程时间极短。根据已知条件可以求出(  )

A.物块A的质量为2.5m  

B.物块C的质量为15m   

C.A、B碰撞过程中,弹簧弹性势能的最大值为  

D.B、C碰撞过程中损失的机械能

二、实验题(2小题共20分)
15. (本题12分) 图1是验证动量守恒定律的装置,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,两滑块上均固定一竖直遮光条。
德优题库
(1)小组成员甲先用螺旋测微器测量滑块A上的挡光片宽度dA如图2所示,小组成员乙用游标卡尺测量滑块B上遮光条dB的宽度如图3所示,则dA=       mm,dB=       mm;
(2)实验前,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道右端向左运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间。为使导轨水平,可调节Q使轨道右端        (选填“升高”或“降低”)一些。
(3)测出滑块A和遮光条的总质量为mA,滑块B和遮光条的总质量为mB,将滑块B静置于两光电门之间,将滑块A静置干光中门1右侧,推动A,使其获得水平向左的速度,经过光电门1并与B发生碰撞且被弹回,再次经过光电门1。光电门1先后记录的挡光时间为Δt1、Δt2,光电门2记录的挡光时间为Δt3,则实验中两滑块的质量应满mA       mB(选填“>”、“<”或“=”),滑块A、B碰撞过程动量守恒的表达式        (请用题目中给出的已知量表示)。
(4)若两滑块的质量关系为mB=2mA,当两滑块碰撞过程满足dA:dB=       (用Δt和Δt3表示),则说明碰撞过程为弹性碰撞。
16. (本题8分) 电流表G1的量程为0~5mA,内阻为300Ω,把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流、电压和电阻的测量都各有两个量程。当开关S接到1或2位置时为电流挡,其中小量程为0~10mA,大量程为0~100mA。
(1)关于此多用电表,下列说法正确的是      
A.开关S接到位置6时是电流挡
B.开关S接到位置4时是欧姆挡
C.开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大
(2)开关S接位置       (填“1”或“2”)时是电流挡的小量程,图中电阻R2         Ω;
(3)已知图中的电源E'的电动势为6V,当把开关S接到位置4,短接A,B进行欧姆调零后,用该挡测一未知电阻阻值,指针偏转到电流表G1满刻度的处,则该未知电阻的阻值为          Ω。
三、计算题(4小题共54分)
17. (本题10分) 德优题库如图所示,长为0.3m、质量为0.2kg的导体棒ab,置于倾角为37°的光滑斜面上,导体棒与斜面的水平底边始终平行,已知导体棒通以从b向a的电流,电流为1A,重力加速度g=10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若匀强磁场方向竖直向上,为使导体棒静止在斜面上,求磁感应强度B的大小;
(2)若匀强磁场的大小、方向都可以改变,要使导体棒能静止在斜面上,求磁感应强度的最小值和对应的方向。
18. (本题12分) 如图所示,半径均为R、质量均为M、内表面光滑的两个完全相同的圆槽A和B并排放在光滑的水平面上,图中a、c分别为A、B槽的最高点,b、b'分别为A、B槽的最低点,A槽的左端紧靠着竖直墙壁,一个质量为m的小球C从圆槽A顶端的a点无初速度释放,重力加速度为g,求:
(1)小球C从a点运动到b点时的速度大小及A槽对地面的压力大小;
(2)小球C在B槽内运动所能达到的最大高度。
19. (本题12分) 如图所示,水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直;a和b相距l,b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同。现使a以初速度v0向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞。重力加速度大小为g。求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件。
20. (本题20分) 德优题库如图所示,xOy坐标系在y>0空间存在场强为E,方向沿y轴正向的匀强电场,在y<0的空间存在磁感应强度为B、垂直于xoy平面向里的匀强磁场。P点位于y轴上,距离原点O的距离为OP=h。一质量为m,带电量为-q(q>0)的带电粒子,从P点以垂直于y轴的初速度向右射出,粒子重力和空气阻力忽略不计。
(1)若初速度为v0,求带电粒子刚进入磁场时的位置到O的距离x;
(2)若带电粒子从P点飞出后经过x轴上的D点,进入磁场后仍能回到P点,求D到O的距离d;
(3)若带电粒子经过电场和磁场,能通过x轴上与O相距为L的D'点,试讨论初速度vp所有可能满足的条件(用m、q、B、E、h表示)。
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 磁现象与磁场,磁感应强度的定义与物理意义,安培力的概念,
  • 查看
  • 2
  • 用动量守恒定律解决爆炸问题,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
  • 查看
  • 3
  • 动量定理的内容和应用,
  • 查看
  • 4
  • 用动量守恒定律解决简单的碰撞问题,
  • 查看
  • 5
  • 力的合成与分解的应用,安培力的概念,
  • 查看
  • 6
  • 磁电式电流表,与速度选择器相结合的质谱仪,磁流体发电机,
  • 查看
  • 7
  • 常见力做功与相应的能量转化,动量定理的内容和应用,用能量守恒定律解决实际问题,
  • 查看
  • 8
  • 地磁场,通电直导线周围的磁场,磁感应强度的矢量叠加,
  • 查看
  • 9
  • 判断磁通量的大小或变化,楞次定律及其应用,增反减同,增缩减扩,
  • 查看
  • 10
  • 霍尔效应与霍尔元件,
  • 查看
  • 11
  • 带电粒子在叠加场中做直线运动,
  • 查看
  • 12
  • 牛顿第二定律的简单应用,洛伦兹力的概念,带电粒子在叠加场中做直线运动,
  • 查看
  • 13
  • 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,带电粒子在直线边界磁场中的运动,
  • 查看
  • 14
  • 机械能守恒定律的简单应用,动量守恒定律在含有弹簧的碰撞问题中的应用,
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  • 15
  • 验证动量守恒定律,
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  • 16
  • 电表的改装和应用(实验),练习使用多用电表(实验),
  • 查看
  • 17
  • 共点力的平衡问题及求解,安培力的计算公式及简单应用,
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  • 18
  • 机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
  • 查看
  • 19
  • 动能定理的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,用能量守恒定律解决实际问题,
  • 查看
  • 20
  • 带电粒子由磁场进入电场中的运动,
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