安徽省皖西七校2021-2022學(xué)年高二（上）期末聯(lián)考物理試題Word版含解析

皖西七校2021-2022學(xué)年高二第一學(xué)期期末聯(lián)考物理試題命題范圍：人教版必修第三冊(cè)、選擇性必修第二冊(cè)第一章一、選擇題（本題共12題，每小題4分。第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，有選錯(cuò)得0分）1.如圖所示，線圈平面與水平方向夾角=60°，磁感線豎直向下，線圈平面面積S=0.6m2，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T。把線圈以ab為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)150°角，則通過(guò)線圈磁通量的變化量為（）A.0.24WbB.0.08WbC.0.48WbD.0.32Wb【1題答案】【答案】A【解析】【詳解】如圖位置穿過(guò)線圈的磁通量當(dāng)把線圈以ab為軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)150°角時(shí)，線圈平面與磁感線的方向平行，所以通過(guò)線圈磁通量為零。則通過(guò)線圈磁通量的變化量為0.24Wb。故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2.2020年9月1日消息，沙特阿拉伯研究人員設(shè)計(jì)了一種新的球形太陽(yáng)能電池，能更好地收集直射和散射的陽(yáng)光。若球形電池在正常照射下可將光能轉(zhuǎn)換為電能的效率高達(dá)48%，用這種太陽(yáng)能電池產(chǎn)生6V的電動(dòng)勢(shì)，可獲得1.2A的電流，則每秒照射到這種電池上的太陽(yáng)光的能量約是（）A.5JB.10JC.15JD.20J【2題答案】【答案】C【解析】【詳解】依題意，根據(jù)能量守恒定律可得代入題中相關(guān)數(shù)據(jù)，可得每秒照射到這種電池上的太陽(yáng)光的能量約是故選C。3.如圖所示，真空中光滑絕緣水平面上有一菱形，頂點(diǎn)、處分別固定等量帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，點(diǎn)為兩對(duì)角線的交點(diǎn)。若將一個(gè)帶正電的粒子置于點(diǎn)由靜止釋放，則下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子將沿對(duì)角線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從到先做勻加速運(yùn)動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)B.從到電勢(shì)先升高后降低，場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，點(diǎn)電勢(shì)最高、場(chǎng)強(qiáng)最大C.從到粒子電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大后減小D.從到粒子的電勢(shì)能先減小后增大【3題答案】【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．粒子受到AC兩點(diǎn)負(fù)電荷的吸引力，其合力方向沿著BD方向，從到O先做變加速運(yùn)動(dòng)，從O到D點(diǎn)做變減速運(yùn)動(dòng)，然后返回。即將沿對(duì)角線BD做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．距離負(fù)電荷越近則電勢(shì)越低，則從到電勢(shì)先降低后升高，O點(diǎn)電勢(shì)最低；從B到O場(chǎng)強(qiáng)可能一直減小，也可能先增加后減小，O場(chǎng)強(qiáng)為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．從到只有電場(chǎng)力對(duì)粒子做功，則粒子的電勢(shì)能與機(jī)械能之和保持不變，從到粒子的動(dòng)能先增加后減小，則電勢(shì)能先減小后增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.如圖所示為電磁軌道炮的工作原理圖。質(zhì)量為m的待發(fā)射彈體與軌道保持良好接觸，并可在寬為d、長(zhǎng)L的兩平行水平軌道之間無(wú)摩擦滑動(dòng)。電流I從一條軌道流入，通過(guò)彈體流回另一條軌道，用這種裝置可以把彈體加速到。不計(jì)空氣阻力，則軌道間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是（）A.B.C.D.【4題答案】【答案】D【解析】【詳解】通電彈體在磁場(chǎng)中受安培力的作用而加速，由功能關(guān)系得解得故選D。5.如圖所示，實(shí)線邊界上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，a、c間是半圓邊界，兩側(cè)是水平直邊界，在左側(cè)水平邊界b點(diǎn)處有一粒子源，豎直向上以不同速率將相同帶正電粒子垂直射入磁場(chǎng)，且，已知粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為T，不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用。則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為（）A.B.C.D.【5題答案】【答案】B【解析】【分析】【詳解】如圖所示從b點(diǎn)向圓邊界做切線bd與圓相切與d點(diǎn)，幾何關(guān)系可得，若從d點(diǎn)離開，bd與初速度方向夾角最小為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，根據(jù)對(duì)稱性，離子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為，因此最短時(shí)間為。故選B。6.如圖所示，矩形虛線框MNPQ內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．a(chǎn)、b、c是三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子，它們從PQ邊上的中點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，圖中畫出了它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡．粒子重力不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是A.粒子a帶負(fù)電B.粒子c的動(dòng)能最大C.粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)D.粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力最大【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)左手定則知粒子a帶正電，粒子b、c帶負(fù)電；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)，可得：，粒子的動(dòng)能EK=mv2，則可知三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個(gè)磁場(chǎng)中，當(dāng)速度越大時(shí)、軌道半徑越大，則由圖知，c粒子速率最小，b粒子速率最大．b粒子動(dòng)能最大，向心力最大．故B錯(cuò)誤，D正確．根據(jù)，則c粒子圓弧轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角最大，時(shí)間最長(zhǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故選D．7.如圖，AB是組成電容器的兩塊水平放置的平行金屬極板，下極板接地，E為直流電源，內(nèi)阻不計(jì)。M為其中一個(gè)定點(diǎn)。將開關(guān)閉合，電路穩(wěn)定后，帶電油滴位于兩板中央的M點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。將A板向上平移一小段距離（）A.電容器的帶電量將增大B.在A板上移過(guò)程，電阻R中有向左的電流C.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)D.M點(diǎn)電勢(shì)將降低【7題答案】【答案】D【解析】【詳解】AB．保持電鍵K閉合，兩極板間電壓不變，將A板向上平移一小段距離，根據(jù)可知C減小，根據(jù)可知，極板上電荷量Q減少，則電阻R中有向右的電流，AB錯(cuò)誤；C．保持電鍵K閉合，兩極板間電壓不變，將A板向上平移一小段距離，根據(jù)可知d增大，則電場(chǎng)強(qiáng)度E減小，導(dǎo)致電場(chǎng)力小于重力，則帶電油滴將沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．由選項(xiàng)C可知，可知d增大電場(chǎng)強(qiáng)度E減小，則UM負(fù)=EdM負(fù)=φM-φ負(fù)=φM可知M點(diǎn)電勢(shì)將降低，D正確。故選D。8.如圖所示，用絕緣輕絲線吊一質(zhì)量為0.1kg的帶電塑料小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，水平磁場(chǎng)垂直于小球擺動(dòng)的平面，當(dāng)小球自圖示位置擺到最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的張力恰為零，若不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小g取，則小球自右側(cè)相同擺角處擺到最低點(diǎn)時(shí)懸線上的張力大小為（）A.1NB.2NC.4ND.6N【8題答案】【答案】C【解析】【詳解】設(shè)小球自圖示位置擺到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v，則有此時(shí)當(dāng)小球自右方相同擺角處擺到最低點(diǎn)時(shí)，速度大小仍為v，洛倫茲力方向發(fā)生變化，此時(shí)有解得ABD錯(cuò)誤，C正確。故選D。9.2020年在抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)役中，為了發(fā)現(xiàn)高危人群中的疑似病人，通常利用紅外線測(cè)量人體的溫度。關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）A.紅外線、X射線、γ射線中紅外線的波長(zhǎng)最短B.紅外線可以用來(lái)加熱理療，紫外線可以消毒C.微波主要用于廣播及其他信號(hào)傳播D.X射線片可以用于診斷病情，γ射線可以摧毀病變的細(xì)胞【9題答案】【答案】BD【解析】【詳解】A．紅外線、X射線、γ射線中紅外線的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)紅外線的熱效應(yīng)原理可以用來(lái)加熱理療，根據(jù)紫外線的熒光效應(yīng)可以用來(lái)消毒、殺菌，故B正確；C．無(wú)線電波中的中長(zhǎng)短波主要用于廣播及其他信號(hào)傳輸；無(wú)線電波中的微波一般用于衛(wèi)星通信、電視等，故C錯(cuò)誤；D．X射線穿透能力較強(qiáng)，可以診斷病情；電磁波中頻率最大為γ射線，有極強(qiáng)的穿透能力和很高的能量，可以摧毀病變的細(xì)胞，故D正確。故選BD。10.一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，軌跡如圖中虛線所示，不計(jì)粒子重力，則（）A.粒子帶正電B.粒子加速度逐漸減小C.粒子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度D.粒子的初速度為零【10題答案】【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．粒子軌跡向左彎曲，則粒子所受的電場(chǎng)力一定沿電場(chǎng)線向左，粒子一定帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)越強(qiáng)，電場(chǎng)力越大，粒子加速度越大，從A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)線越來(lái)越疏，所以粒子加速度越來(lái)越小，故B正確；C．粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力與速度方向成鈍角，粒子做減速運(yùn)動(dòng)，所以粒子在A點(diǎn)的速度大于B點(diǎn)的速度，故C正確；D．粒子做曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知粒子的初速度不為零，而且與電場(chǎng)力不在一條直線上，故D錯(cuò)誤。故選BC?！军c(diǎn)睛】11.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示。這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，現(xiàn)對(duì)氘核()，所需的高頻電源頻率為f，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，元電荷為e。下列說(shuō)法正確的是（）A.該回旋加速器接頻率為f的高頻電源時(shí)，也可以對(duì)氦核（）加速B.高頻電源的電壓越大，氘核最終射出回旋加速器的速度越大C.氘核的質(zhì)量為D.被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期隨半徑的增大而增大【11題答案】【答案】AC【解析】【詳解】A．因?yàn)殡昂耍ǎ┡c氦核（）的荷質(zhì)比相同，根據(jù)周期公式可知它們的周期相同，頻率相同，所以也可以對(duì)氦核（）加速，A正確；B．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有解得可知帶電粒子在回旋加速器中能獲得的最大速度與加速電壓無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)公式可知C正確；D．根據(jù)周期公式可知，被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期隨半徑的增大而不變，D錯(cuò)誤。故選AC。12.如圖電路，電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，電壓表與電流表均為理想電表。開關(guān)閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P逐漸向右滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.R1、R2消耗的功率均變小B.R1消耗的功率變大，R2消耗的功率變小C.電壓表讀數(shù)變大D.電流表讀數(shù)變大【12題答案】【答案】BC【解析】【詳解】根據(jù)題圖電路結(jié)構(gòu)可知，開關(guān)閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P逐漸向右滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，外電阻增大，則干路電流減小，路端電壓增大，圖中電壓表測(cè)量的是路端電壓，故讀數(shù)變大；電流表測(cè)量干路電流，故讀數(shù)變??；所以根據(jù)可知R2消耗的功率變小，R1消耗的功率又因?yàn)楦陕冯娏鳒p小，可知增大，所以R1消耗的功率增大。故選BC。二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共15分）13.把帶電荷量為2×10－8C的正點(diǎn)電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中A點(diǎn)，要克服電場(chǎng)力做功8×10－6J，若把該電荷從無(wú)限遠(yuǎn)處移動(dòng)到電場(chǎng)中B點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功2×10－6J，求：（1）A點(diǎn)的電勢(shì)；（2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差；（3）把2×10－8C的負(fù)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功【13題答案】【答案】（1）400V；（2）300V；（3）－6×10－6J【解析】【詳解】（1）無(wú)限遠(yuǎn)處與A點(diǎn)間的電勢(shì)差為而又所以可得（2）無(wú)限遠(yuǎn)處與B點(diǎn)間的電勢(shì)差為而又所以可得則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為UAB＝φA－φB＝300V（3）根據(jù)公式可得，電場(chǎng)力做的功為14.如圖甲所示為某同學(xué)測(cè)量一節(jié)干電池的的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路圖。（1）已知毫安表內(nèi)阻為15Ω，滿偏電流為3mA；R1為滑動(dòng)變阻器，R2為電阻箱(0-9999.9Ω)，若將電阻箱的阻值調(diào)為985Ω，改裝后的電表的量程為______________V.（2）電流表有兩種規(guī)格，A1（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω）和A2（量程3A，內(nèi)阻約為0.05Ω）；滑動(dòng)變阻器R1有兩種規(guī)格，最大阻值分別為20Ω和200Ω，電流表應(yīng)選用______（填“A1”或“A2”），R1應(yīng)選用最大阻值為_________Ω的滑動(dòng)變阻器。（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①閉合開關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器R1的滑片移到________端（填“左”或“右”）②多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片，記下電流表的示數(shù)I2和毫安表的示數(shù)I1；③以I1為縱坐標(biāo)，I2為橫坐標(biāo)，作I1-I2圖線，如圖乙所示。④根據(jù)圖像求得電源電動(dòng)勢(shì)E=________V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=_____Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！?4題答案】【答案】①.3.0②.A1③.20④.左⑤.1.48（1.44~1.52之間均對(duì)）⑥.0.84（0.82~0.90之間均對(duì)）【解析】【詳解】（1）[1]將電阻箱R2與毫安表串聯(lián)后改裝成電壓表，當(dāng)阻值調(diào)為985Ω，改裝后的電表的量程為（2）[2]根據(jù)圖象可知，整個(gè)過(guò)程的電流不超過(guò)0.5A，故電流表選A1[3]因內(nèi)阻較小，為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇20Ω（3）[4]為了讓電流由最小開始調(diào)節(jié)，開始時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值滑到最大位置，故應(yīng)滑到左端[5]改裝后的電表的量程為3.0V，電表的內(nèi)阻為由串并聯(lián)電路規(guī)律可知若毫安表示數(shù)為I1，則其測(cè)量的電壓應(yīng)等于1000I1，則由閉合電路歐姆定律可知，所以圖象中與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)[6]圖象斜率表示內(nèi)阻，解得三、計(jì)算題（本題共3小題，共37分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A．求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？【15題答案】【答案】1.5W；8W【解析】【分析】【詳解】當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)無(wú)機(jī)械能輸出，故電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，相當(dāng)于純電阻電路，歐姆定律成立。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一部分電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能輸出，但因線圈有電阻，故又在線圈上產(chǎn)生內(nèi)能，輸入的電功率接電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電流，根據(jù)歐姆定律，線圈電阻當(dāng)接電壓時(shí)，電流，故輸入電功率消耗熱功率故輸出功率即機(jī)械功率如果正常工作時(shí)轉(zhuǎn)子被卡住，變?yōu)榧冸娮桦娐罚势浒l(fā)熱功率16.如圖所示，在傾角為θ=30°的斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動(dòng)變阻器R．電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好．整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度B=0.80T、垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)）．金屬棒與金屬導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力為0.05N，取g=10m/s2，要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值可能為多少．【16題答案】【答案】【解析】【詳解】金屬棒受重力、摩擦力、安培力和支持力而平衡若電阻較小，電流較大時(shí)摩擦力沿斜面向下mgsin30°+f=BIL代入數(shù)據(jù)解得：I=0.75A設(shè)變阻器