内蒙古阿拉善盟重点中学2022-2023高二上学期期末考试物理试题（答案）考试试卷

阿拉善盟重点中学2022-2023学年高二上学期期末考试
物 理
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．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。
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2B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0.5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、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：人教版必修1，必修2，选修3—1，选修3—2第四章第1~5节。
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．关于元电荷、电荷与电荷守恒定律，下列说法正确的是（ ）
A．元电荷的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的
B．元电荷是指电子，电量等于电子的电量，体积很小的带电体是指点电荷
C．单个物体所带的电量总是守恒的，电荷守恒定律指带电体和外界没有电荷交换
D．利用静电感应可使任何物体带电，质子和电子所带电荷量相等，比荷也相等
2．如图所示为某电场的电场线，A、B、C三点的电场强度分别为、、，电势分别为、、，以下关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，图中已标出磁场B的方向，通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受安培力F的方向，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．2022年5月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将吉林一号宽幅01C卫星送入预定轨道．已知该卫星先以近地点P点所在的圆为轨道做圆周运动，稳定后再变轨为如图所示的椭圆轨道，两轨道相切于P点．忽略空气阻力和卫星质量的变化，则（ ）
A．宽幅01C卫星在椭圆轨道上运动的周期小于在圆轨道上运动的周期
B．宽幅01C卫星在椭圆轨道上运动时，在P点的线速度小于在Q点的线速度
C．宽幅01C卫星由圆轨道变为椭圆轨道时需要在P处点火加速
D．宽幅01C卫星从P点运动到Q点的过程中，卫星的动能增大
5．如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面．一根金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，小球A固定在绝缘支架上，电荷量为Q，小球B用丝线悬挂，A、B均视为点电荷．A、B两小球因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成角，由于漏电使A、B两小球的带电荷量逐渐减小．在电荷漏完之前有关悬线对悬点P的拉力T和A、B之间库仑力F的大小，下列说法正确的是（ ）
A．T逐渐增大，F先变大后变小 B．T先变大后变小，F逐渐增大
C．T逐渐减小，F逐渐减小 D．T保持不变，F逐渐减小
7．如图所示，虚线为真空中某静电场的等势面，图中相邻等势面间电势差相等，实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹，M、N、O、P为粒子的运动轨迹与等势线的交点．若粒子仅受电场力的作用，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在M、O两点的加速度大小相等
B．粒子在N、O两点的速度大小相等
C．粒子运动过程中速度先减小后增大
D．粒子在N点时的电势能比在P点时的电势能大
8．如图所示，一半径为R的半圆形光滑绝缘轨道竖直放置在磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场中．轨道两端在同一高度上，M为轨道的最低点，一质量为m的带正电小球从轨道左端最高点由静止释放．若小球始终不脱离轨道，则下列说法正确的是（ ）
A．小球不能够到达轨道右端的最高点
B．小球第一次到达轨道最低点M的速度可能小于
C．小球第一次到达轨道最低点M时，对轨道的压力等于
D．小球再次到达轨道最低点M时，对轨道的压力可能小于
9．一物体从静止出发做直线运动，其加速度随时间变化的关系图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．物体在第末速度为零 B．物体在第内的位移为
C．物体在第末回到出发点 D．物体在前内的平均速度为
10．如图所示，一质量为的木板静止放置在光滑水平面上，质量为的物块以的速度滑上木板，最后相对静止在木板上．已知木板与物块间的动摩擦因数为，重力加速度g取，不计空气阻力，下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A．物块滑上木板瞬间，木板的加速度大小为 B．木板加速运动的时间为
C．摩擦力对物块做的功为 D．摩擦力对木板做的功为
11．如图甲所示，平行金属导轨AB、CD光滑且足够长，固定在同一水平面上，两导轨的间距为，电阻，导轨上静止着一质量为、电阻的金属杆，金属杆与导轨垂直，导轨电阻不计，整个装置处于的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面竖直向上．现用一外力F沿水平方向向右拉金属杆，使其由静止开始运动，R两端的电压变化如图乙所示，则下面判断正确的是（ ）
A．金属杆做的是匀加速直线运动 B．金属杆的加速度为
C．F是恒定的用 D．F在末的瞬时功率为
12．在如图所示的电路中，是滑动变阻器，、、是定值电阻，电源的电动势为E，内阻为r．当开关S闭合时，电容器C不带电．现将滑动变阻器滑片向右滑动到某一位置且电路稳定时，下列说法正确的是（ ）
A．电源提供的总功率变小 B．两端电压变大
C．两端电压变大 D．电容器C的下极板带正电
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13．（6分）某学习小组将一内阻为、量程为的微安表分别改装为量程为的电流表和量程为的电压表，后又把改装后的电流表改装为一多挡位欧姆表．
（1）把该微安表改装为量程为的电流表需要_______（填“串联”或“并联”）_______的电阻．
（2）把这个微安表改装成量程为的电压表，应_______（填“串联”或“并联”）一个_______的电阻．
（3）取一电动势为、内阻较小的电源和调节范围足够大的滑动变阻器，与改装所得的电流表连接成如图甲所示欧姆表，其中A为_______（填“红”或“黑”）表笔，改装表盘后，正确使用该欧姆表测量某电阻的阻值，示数如图乙所示，图乙所测电阻为_______．
甲 乙
14．（8分）某实验小组设计了探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系实验。实验室提供的器材如下：
A．待测小灯泡（额定功率，额定电流）
B．电池组（电动势为，内阻约）：
C．电流表（量程，内阻约）；
D．电压表（量程，内阻约）：
E．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
F．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）
G．开关一个、导线若干．
实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流．
（1）实验中所用的滑动变阻器应选________（用序号字母表示）．
（2）根据图甲设计的电路，完成图乙中的实物连线．
甲 乙 丙
（3）如图丙所示是该研究小组测得小灯泡的关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_______（填“增大”“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为时，其灯丝电阻值约为_______．
（4）若不考虑电表内阻的影响，得到如图丙的关系图线．但由于电表存在内阻，实际的伏安特性曲线比图丙中关系图线位置偏_______（填“高”或“低”）．
三、计算题（本题共3小题，共计38分．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．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（10分）如图所示，匀强电场，方向水平向右，ABCD为竖直放置在电场中的绝缘导轨，半圆形轨道BCD光滑，半径，B为圆轨道最低点，水平轨道与其相切于B点，水平轨道粗糙，．一质量、电荷量的带正电的小滑块在A点有一个水平向右的初速度．已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数，重力加速度g取，求：
（1）小滑块到达C点时速度大小；
（2）小滑块到达C点时对轨道压力大小．
16．（13分）如图所示，平面直角坐标系第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小，第二象限存在垂直纸面向里的磁感应强度大小未知的匀强磁场．质量为m、电荷量为的粒子从x轴上的P点以与x轴负方向成角斜向上的初速度垂直磁场射入，恰好从O点正上方的C点垂直于y轴射入匀强电场，最后打在x轴上的Q点．已知，不计粒子的重力，求：
（1）第二象限磁感应强度B的大小；
（2）粒子最后打在x轴上的Q点离O点的距离；
（3）如果保持电场与磁场方向不变而将它们位置左右对调，且磁感应强度大小，电场强度大小，仍将该粒子从P点以初速度沿某一方向发射，仍能从O点正上方的C点射入匀强磁场，则粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多少？
17．（15分）如图甲所示，在倾角为的粗糙斜面MNPQ上静置一个质量为、半径为、电阻为、匝数为的金属圆形线圈，虚线ab为直径且与斜面底边PQ平行，在ab与斜面上边MN间有垂直斜面向上的磁场，当磁感应强度的大小随时间按图乙所示规律变化时，线圈在（未知）时刻恰好能相对斜面滑动．已知线圈与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，g取，，．求：（计算结果可以保留）
甲 乙
（1）线圈在未发生滑动前的感应电流的大小和方向；
（2）时线圈受到的安培力；
（3）的大小．
阿拉善盟重点中学2022-2023学年高二上学期期末考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1．A 2．A 3．C 4．C 5．D 6．D 7．B 8．D 9．AD 10．BC 11．AD 12．BD
13．（1）并联（1分） 400（1分） （2）串联（1分） 2800（1分） （3）红（1分） 1400（1分）
解析：（1）把微安表改装为量程为的电流表需要并联一个电阻，根据并联电路的特点可得，解得．
（2）把微安表改装成电压表需串联一个电阻R，改装后，，解得，即应串联一个的电阻．
（3）由图可知，电流由A回到电源负极，所以A为红表笔．根据电源及电流表量程可知，欧姆表内阻为，结合中值电阻刻度可知，该多用表倍率为，所以待测电阻阻值为．
14．（1）F（2分） （2）图见解析（2分） （3）增大（1分） 10（2分） （4）低（1分）
解析：（1）题中要求小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，则滑动变阻器应用分压式接法，为方便调节，滑动变阻器应选F．
（2）由图甲可知，电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器采用分压式接法，即将左下方接线柱与电源正极相连，如图所示．
（3）由图示图像可知，随灯泡两端电压增大，通过灯泡的电流增大，温度升高且电压与电流的比值增大，灯丝电阻增大；由图线可知，当小灯施的电压为时，电流为，．
（4）因为采用电流表外接法，由于电压表的分流，使电流表示数偏大，则测量得到的图像中的电流偏大，故实际图线的位置偏低．
15．解：（1）设小滑块到达C点时速度大小为，对小滑块从A到C的运动过程，根据动能定理有 （3分）
解得 （2分）
（2）设小滑块到达C点时所受轨道支持力的大小为N，根据牛顿第二定律有
（2分）
解得 （1分）
根据牛顿第三定律可知小滑块到达C点时对轨道压力大小为 （2分）
16．解：（1）作出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，由几何关系得
（1分）
所以 （1分）
由向心力公式， （2分）
解得磁感应强度B的大小 （1分）
（2）粒子在电场中做类平抛运动，有 （1分）
（1分）
解得OQ的长度 （1分）
（3）电场和磁场相互交换后，对粒子在电场中的运动，由动能定理得
（2分）
解得 （1分）
代入 （1分）
得粒子进入磁场后做圆周运动的半径 （1分）
17．解：（1）由法拉第电磁感应定律可得 （2分）
则感应电流大小为 （2分）
由楞次定律可得，方向为垂直于斜面向下看，为顺时针方向 （1分）
（2）假设时线圈未滑动，则此时有效长度为线圈直径，即 （1分）
由图乙可得时感感应强度大小为 （1分）
此时安培力大小为 （2分）
由于，故线圈未滑动，
则此时线圈所受安培力大小即为 （1分）
（3）由图乙可得时刻的磁感应强度大小为 （1分）
由于线圈在时刻恰好能相对斜面滑动，则此时线圈与斜面间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力，则有
（2分）
代入数据解得 （2分）