河南省名校联盟2021-2022学年高二上学期物理期末考试试...

更新时间：2022-01-30 浏览次数：126 类型：期末考试

一、单选题

1. (2021高二上·河南期末) 物理学家索末菲认为氢原子中的电子绕原子核做椭圆运动，如图所示，假设带正电的原子核固定于Q点，电子在库仑力的作用下沿逆时针方向做以Q点为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。下列判断正确的是（）

A . 电子在椭圆轨道上运动速度不变 B . 电子在椭圆轨道上运动速率不变 C . 电子在从M点经P点到达N点的过程中速率先增大后减小 D . 电子在从M点经P点到达N点的过程中电势能先增大后减小

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2. (2021高二上·河南期末) 关于磁通量和感应电流的有关知识，下列说法正确的是（）

A . 如果穿过线圈的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零 B . 位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流 C . 闭合线圈与磁场发生相对运动，一定能产生感应电流 D . 不论用什么办法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，一定能产生感应电流

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3. (2021高二上·河南期末) 如图所示为某物体做直线运动的 $\text{[math]}$ 图象，其中在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 时刻物体的瞬时速度分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则物体在时间 $\text{[math]}$ 的运动过程中，下列说法正确的是（）

A . 物体的速度方向和加速度方向始终相同 B . 物体的速度大小和加速度大小都逐渐变小 C . 合外力对物体先做负功后做正功 D . 物体的平均速度大小大于 $\text{[math]}$

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4. (2021高二上·河南期末) 质量为m、带电荷量为 $\text{[math]}$ 的滑块以某一初速度沿半径为R的半圆形轨道从右边滑到左边，由于竖直平面内存在竖直向上的匀强电场E，滑块运动的速率不变，已知重力加速度为g，则下列判断正确的是（）

A . 因为滑块速率不变，所以滑块的加速度为零 B . 因为滑块速率不变，所以滑块的加速度不变 C . 因为滑块速率不变，所以电场强度 $\text{[math]}$ D . 因为滑块速率不变，所以滑块一定受到摩擦力的作用

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5. (2021高二上·河南期末) 一质量为m的物体放在倾角为 $\text{[math]}$ 且足够长的光滑固定斜面上，初始位置如图甲所示，在平行于斜面向上的力F的作用下由静止开始沿斜面运动，运动过程中物体的机械能E随位置x的变化关系如图乙所示。其中 $\text{[math]}$ 过程的图线是曲线， $\text{[math]}$ 过程的图线是平行于x轴的直线，则下列说法正确的是（）

A . 在 $\text{[math]}$ 的过程中，物体向下运动 B . 在 $\text{[math]}$ 的过程中，物体的加速度一直增大 C . 在 $\text{[math]}$ 的过程中，速度最大值只能在 $\text{[math]}$ 之间的某位置 D . 在 $\text{[math]}$ 的过程中，物体的速度大小不变

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6. (2021高二上·河南期末) 如图甲所示，在粗糙的水平地面上有一质量为 $\text{[math]}$ 、足够长的木板，木板的左端有一质量为 $\text{[math]}$ 的小木块，已知木板与地面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，小木块与木板间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取 $\text{[math]}$ 。开始长木板与小木块均处于静止状态，用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图乙所示，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，则下列判断正确的是（）

A . 长木板与小木块一起先做加速运动后做减速运动 B . 长木板的加速度为 $\text{[math]}$ C . 小木块的最大加速度 $\text{[math]}$ D . 小木块在 $\text{[math]}$ 时速度最大

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7. (2021高二上·河南期末) 如图所示， $\text{[math]}$ 为菱形，其位于磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，两长直导线位于P和Q且垂直于纸面固定放置，若在两导线中均通有垂直于纸面向里的电流I，a点处的磁感应强度为零．则b点处磁感应强度的大小为（）

A . 0 B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. (2021高二上·河南期末) 2020年7月23日，我国天问一号火星探测器成功发射，2021年2月10日，顺利进入大椭圆环火星轨道，2021年5月15日顺利在火星着陆，实现了“绕、着、巡”三大目标。已知火星半径约为地球半径的p倍，火星质量约为地球质量的q倍，火星的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的k倍，则下列关系式正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多选题

9. (2021高二上·河南期末) 一电场沿x轴方向，x轴上各点电势 $\text{[math]}$ 随坐标x的关系如图所示，在 $\text{[math]}$ 间为曲线，在 $\text{[math]}$ 间为平行于x轴的直线，在 $\text{[math]}$ 间为一条倾斜的直线．则下列判断正确的是（）

A . 在 $\text{[math]}$ 间电场的方向沿x轴的正方向 B . 在 $\text{[math]}$ 间有一点电场强度的大小为 $\text{[math]}$ C . 在 $\text{[math]}$ 间电场强度最大，在 $\text{[math]}$ 这一点电场强度为零 D . 在 $\text{[math]}$ 间电场强度与在 $\text{[math]}$ 间电场强度大小相等，方向相同

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10. (2021高二上·河南期末) 如图甲所示，长直螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场B，图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框 $\text{[math]}$ 相连，导线框内有一柔软的正方形金属环L，正方形金属环L与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（）

A . 在 $\text{[math]}$ 时间内，导线框 $\text{[math]}$ 内有顺时针方向的感应电流 B . 在 $\text{[math]}$ 时间内，导线框 $\text{[math]}$ 内的感应电流方向先顺时针后逆时针 C . 在 $\text{[math]}$ 时间内，正方形金属环L可能扩张为圆环 D . 在 $\text{[math]}$ 时间内，正方形金属环L内有方向不变的感应电流

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11. (2021高二上·河南期末) 如图所示是理想自耦变压器，其输入端接在电动势为E、内阻为r的交流电源上，输入回路中串联有一交流电流表A，输出端接滑动变阻器R和小灯泡L．则下列说法正确的是（）

A . 保持 $\text{[math]}$ 位置不变，当自耦理想变压器的滑片 $\text{[math]}$ 向下移动时，电流表A的示数一定变大 B . 保持 $\text{[math]}$ 位置不变，当自耦理想变压器的滑片 $\text{[math]}$ 向下移动时，电源的输出功率一定变大 C . 保持 $\text{[math]}$ 位置不变，当滑动变阻器的滑片 $\text{[math]}$ 由b向a滑动时，电流表A的示数增大 D . 保持 $\text{[math]}$ 位置不变，当滑动变阻器的滑片 $\text{[math]}$ 由b向a滑动时，小灯泡变暗

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12. (2021高二上·河南期末) 如图所示，矩形平板 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 边固定在水平面上，平板与水平面夹角为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的夹角也为 $\text{[math]}$ ，空间有垂直于矩形平板 $\text{[math]}$ 方向的匀强磁场，磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ 。质量为m、带电的物块沿 $\text{[math]}$ 方向以速度 $\text{[math]}$ 做匀速直线运动．已知重力加速度为g，则下列判断正确的是（）

A . 物块受到平板的滑动摩擦力大小为 $\text{[math]}$ B . 物块与平板间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ C . 物块可能带正电，也可能带负电 D . 物块所带电荷量 $\text{[math]}$

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三、实验题

13. (2021高二上·河南期末) 小明同学学习了电表的改装实验后，将一量程为 $\text{[math]}$ 的灵敏电流计G改装为双量程电压表，电路原理图如图所示。已知电流计内阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，当单刀双掷开关连接（填“a”或“b”）时电压表量程较大；若单刀双掷开关连接a时电压表量程为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ ；单刀双掷开关连接b时电压表程为。（结果保留整数）

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14. (2021高二上·河南期末) 小华同学准备测量多用电表内电源的电动势E和电阻“ $\text{[math]}$ ”挡内部电路的总电阻 $\text{[math]}$ ，以及6个可能相同规格电阻的阻值。使用的器材有：多用电表（表盘如图甲所示），毫安表（量程 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ），6个可能相同规格的待测电阻（设阻值为R），开关S和导线若干。
1. （1）将多用电表挡位调到电阻“ $\text{[math]}$ ”挡，红表笔和黑表笔短接，并进行调零；多用电表表盘的中间数字为“15”，则多用电表电阻“ $\text{[math]}$ ”挡内部电路的总电阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
2. （2）为了测量电流表的内阻 $\text{[math]}$ ，先将开关S闭合，再将图乙中多用电表的红表笔和（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端，若多用表指针如图甲中Ⅱ位置，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
3. （3）先将开关S断开，多用电表连线正确再把6个待测电阻分别单独接入A、B之间，发现电流表的示数均为 $\text{[math]}$ ，则说明6个电阻阻值（填“相同”或“不同”）；
4. （4）将n个 $\text{[math]}$ 待测电阻并联后接入A、B之间，记下并联电阻的个数n与电流表对应示数 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 。（填 $\text{[math]}$ 与R、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、n、E间的关系式）
5. （5）改变n的个数，记录相应的电流表示数，根据实验数据得出 $\text{[math]}$ ，若以 $\text{[math]}$ 为纵轴，则应以（填n或 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ）的横轴，则可作出一条倾斜的直线；若求得该倾斜直线的斜率为k，纵截距为b，则可求得电源的电动势 $\text{[math]}$ ，定值电阻 $\text{[math]}$ 。（用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、k、b表示）
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四、解答题

15. (2021高二上·河南期末) 如图所示，在水平地面上有水平向右的匀强电场，其电场强度的大小为E，在地面上O点处有一足够大的绝缘平板 $\text{[math]}$ ，平板 $\text{[math]}$ 与水平地面成 $\text{[math]}$ 角，在地面上离O点为d的P点处有带一电小球，已知小球的质量为m，当给小球以垂直于 $\text{[math]}$ 方向、大小为 $\text{[math]}$ （大小未知）的初速度时，小球恰好沿垂线 $\text{[math]}$ 运动到绝缘平板上的N点且未与平板发生碰撞．小球可视作质点，已知重力加速度为g。
1. （1）求小球所带的电荷量和初速度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）若给小球一个垂直于地面竖直向上的初速度v，要求小球能打到绝缘平板上，求初速度v应满足的条件。
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16. (2021高二上·河南期末) 如图所示，两间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的磁场中，磁感应强度随位置坐标x按 $\text{[math]}$ （k为已知的正常量）的规律变化．一电容为C的电容器与导轨左端相连，导轨上有一质量为m的金属棒与x轴垂直， $\text{[math]}$ 时刻金属棒在外力F的作用下从O点开始以速度 $\text{[math]}$ 向右匀速运动，忽略所有电阻，电容器耐压值很大，不会被击穿．求：
1. （1）在 $\text{[math]}$ 时刻导体棒切割磁感线产生的电动势的大小和感应电流的方向；
2. （2）在 $\text{[math]}$ 时刻电容器所带的电荷量；
3. （3）通过金属棒的电流大小。
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17. (2021高二上·河南期末) 小华同学设计了一种利用电场和磁场除尘的装置如图所示。平行金属板M、N水平放置，两板间距为d，板长为 $\text{[math]}$ ，板间接有恒定高电压U，N板的电势高于M板，两板间电场可看作匀强电场，且两板外无电场。紧邻金属板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，边界线为 $\text{[math]}$ 。现有大量均匀分布带电荷量为 $\text{[math]}$ 、质量为m的烟尘颗粒，以相同的初速度 $\text{[math]}$ （大小未知）由板的左侧射入板间，粒子初速度方向与板平行，从平行金属板M、N右侧射出烟尘颗粒数占烟尘颗粒总数的比例为50%，不计烟尘颗粒间的相互作用及烟尘颗粒重力。
1. （1）试求烟尘颗粒速度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）若匀强磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，从平行金属板 $\text{[math]}$ 右侧射出的烟尘颗粒经磁场偏转后能否全部回到板间继续除尘？
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18. (2021高二上·河南期末) 如图所示，与水平面成 $\text{[math]}$ 角的平面 $\text{[math]}$ 将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域．一质量为m、带电荷量 $\text{[math]}$ 的粒子以速度 $\text{[math]}$ 从平面 $\text{[math]}$ 上的 $\text{[math]}$ 点水平向右射入Ⅰ区．粒子在Ⅰ区运动时，只受到大小不变、方向垂直于虚线 $\text{[math]}$ 的电场作用，电场强度大小为E；在Ⅱ区域加一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向外（未画出）磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，粒子在Ⅱ区域运动时，只受到匀强磁场的作用．粒子的重力可以忽略．
1. （1）求粒子从 $\text{[math]}$ 开始运动到第一次回到虚线 $\text{[math]}$ 的位移；
2. （2）粒子从 $\text{[math]}$ 开始运动能否回到 $\text{[math]}$ 点？若不能，通过计算说明理由；若能，经过多长时间后又回到 $\text{[math]}$ 点？
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