2023屆浙江省杭州市杭州市第四中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023學(xué)年高二上物理期末模擬試卷注意事項考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答?？荚嚱Y(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回.一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的?1、 關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（ ）只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小截止頻率越大的金屬材料逸出功越大入射光的光強(qiáng)一定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多2、 可視為質(zhì)點的帶正電小球，質(zhì)量為川，如圖所示，用長為匕的絕緣輕桿分別懸掛在（甲）重力場?（乙）懸點。處有正點電荷的靜電場、（丙）垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，偏角均為當(dāng)小球均能由靜止開始擺動到最低點■時，下列說法正確的是A.三種情形下,達(dá)到人點時所用的時間相同B.三種情形下,達(dá)到A點■時，下列說法正確的是A.三種情形下,達(dá)到人點時所用的時間相同B.三種情形下,達(dá)到A點時繩子的拉力相同C.三種情形下,達(dá)到A點時的向心力不同D.三種情形下,達(dá)到A點時的動能不同3、如圖所示.平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地.一帶電油滴位于容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則下列說法錯誤的是O

帶電油滴的電勢能將增大P點的電勢將降低帶電油滴將沿豎直方向向上運動電容器的電容減小，極板帶電量減小4、下列物理雖中屬于標(biāo)量的是（）向心加速度C.線速度DC.線速度5、在新農(nóng)村建設(shè)的街道亮化工程中，全部使用太陽能路燈，如圖是某行政村使用的太陽能路燈的電池板銘牌，則電池A.0.14Q板的內(nèi)阻值約為（）A.0.14Q200W太陽能器件參數(shù)開路電壓43V短路電流5.85A工作電壓35.3V工作電流5.67A額定功率200W工作溫度O°C-85CC7.35Q6.23Q0.16Qo9①中的線圈順時針轉(zhuǎn)動如圖①②所示，在勻強(qiáng)磁場中，有兩個通電線圏處于如圖所示的位置，則o9①中的線圈順時針轉(zhuǎn)動①從上往下俯視，B.從上往下俯視,①中的線圏逆時針轉(zhuǎn)動CB.從上往下俯視,①中的線圏逆時針轉(zhuǎn)動C.從上往下俯視,②中的線圏順時針轉(zhuǎn)動D.從上往下俯視，②中的線圏逆時針轉(zhuǎn)動二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分.7、如圖所示電路中，定值電阻&大于電源內(nèi)阻，，當(dāng)滑動變阻器滑動端向右滑動后，理想電流表丄、A?、A,的示數(shù)變化量的絕對值分別為AM皿、皿，理想電壓羨示數(shù)變化量的絕對值為展，下列說法中正確的是。電流表A＞的示數(shù)一定變小電壓表V的示數(shù)一定増大M—定大于A/2展與M比值一定小于電源內(nèi)阻，8、如圖所示，將平行板電容器與電池組相連，兩板間的帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。若將兩板緩慢地錯開一些，其他條件不變，則＜ ）電容器帶電荷量不變電容器帶電荷量減小小油滴仍靜止小油滴將向下運動9、汽車電動機(jī)啟動時車燈會有瞬間變暗的現(xiàn)象，其電路原理圖如圖所示。保持&斷開，閉合Si打開車燈，電流表讀數(shù)為4.00A,再閉合&啟動電動機(jī)，電流表讀數(shù)為40.0A.巳知電源電動勢為12.0V,內(nèi)阻為0.05Q,電動機(jī)內(nèi)經(jīng)圏電阻為0.10。，電流表內(nèi)阻不計，下列說法正確的是（ ）車燈的電阻R=3Q電動機(jī)啟動后車燈功率約為34.0W,小于電動機(jī)啟動前的功率電動機(jī)的輸入功率約為366W電動機(jī)輸出功率約為332W10＞如圖所示，真空中M、N處分別放置兩等量異種電荷，a、b、1表示電場中的3條等勢線，d點和。點位于〃等勢

線上，/點位于C等勢銭上，#平行于"V.以下說法正確的是（）M?aM?aA.d點的電勢高于/點的電勢B』點的電勢與。點的電勢相等若將一負(fù)試探電荷沿直線由"點移動到/點，則電場力先做正功、后做負(fù)功若將一正試探電荷沿直線由"點移動到c點，試探電荷的電勢能増加三、實驗題，本題共2小題，共18分.把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11.（6分）某實驗小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)給定的電壓表（。?3V）量程偏小，因此決定改裝電壓表，將量程擴(kuò)大為原來的兩倍（1）同學(xué)們先用多用電表的歐姆檔粗略測量電壓表的內(nèi)阻，如圖甲所示.將選擇開關(guān)旋至倍率“WOO”檔，紅、黑表筆短接調(diào)零后進(jìn)行測量，紅表筆應(yīng)接電壓表的 接線柱（選填“+”或“一”），測景結(jié)果如圖乙所示，電壓表的內(nèi)阻為 R 甲 乙甲 乙（2）該實驗小組為了能夠精確測定該電壓表的內(nèi)阻，除待測電壓表V外，實驗室還提供了一些可選用的器材：電流表A】（量程200卩A）、電流表A］量程1.DmA）、電流表A』量程0.6A）、滑動變阻器R最大阻值200。）、電源E（電動勢4V）.開關(guān)S.所提供的電流表中，應(yīng)選用 接入電路；為了盡量減小誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)，該實驗小組設(shè)計了下列兩種實驗電路圖，你認(rèn)為正確的是 （選擇“丙”或“丁”）（3）若測得電壓表的內(nèi)阻為42000,現(xiàn)將其改裝成0-6Vjt程的電壓表，需要 （填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值為 。的電阻（12分）某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材:被測干電池一節(jié);電流表：量程0?0.6A,內(nèi)阻0.1Q;電流表：量程0—3A,內(nèi)阻0.024□s電壓表：量程0-3V,內(nèi)阻未知；電壓表：童程。?15V,內(nèi)阻未知；滑動變阻器：0?20Q；2A；G滑動變阻器：。?100。；1ASH.開關(guān)、導(dǎo)線若干在此實驗中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差.在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻<O電流表應(yīng)該選 ；電壓表選擇 ;滑動變阻器選擇 （選填相應(yīng)器材前的字母）（2） 應(yīng)該選擇的實驗電路是下圖中的 （選項“甲”或“乙”）（3） 某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在坐標(biāo)紙上,請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，圖中電壓為 V的數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除，并畫出U-I圖線 序號1234—6龜壓UT1.451.401.301.251.201.10電流IA0.0600.1200.2400.26003600.480一壬?9<nnnttSaBSSBR:HE^-:iiFIn:li::*達(dá)一S3澄MX*（4）根據(jù)⑶中所畫圖線可得出干電池的電動勢度 V,一壬?9<nnnttSaBSSBR:HE^-:iiFIn:li::*達(dá)一S3澄MX*（4）根據(jù)⑶中所畫圖線可得出干電池的電動勢度 V,內(nèi)電阻r= n（5）實驗中.隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化?下圖中正確反映P-U關(guān)系的 P-U關(guān)系的 四、計算題：本題共3小題，共38分.把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明.方程式和演算步驟。（10分）如圖所示為質(zhì)譜儀的示意圖，在容器A中存在若干種電荷量相同而質(zhì)量不同的帶電粒子，它們可從容器A下方的小孔電勢差為。的加速電場，它們的初速度幾乎為0,然后經(jīng)過公沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片。上.若這些粒子中有兩種電荷量均為g、質(zhì)量分別為"和處的粒子P…-:一；P…-:一；/?/??宓-HL/不（1）分別求出兩種粒子進(jìn)入磁場時速度小〃的大小;（2） 求這兩種粒子在磁場中運動的軌道半徑之比;（3） 求兩種粒子打到照相底片上的位置冋的距髙（16分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xQy的》軸右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為"、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場（范圍足夠大），質(zhì)量為川、電荷箕為"不計粒子所受重力，不計粒子間的所有作用力）的帶負(fù)電粒子以不同的速度從P點出

發(fā)，沿P0方向勻速運動進(jìn)入》軸右側(cè)磁場。己知P點的坐標(biāo)為(-2L,0),在)軸上的0、①兩點的坐標(biāo)分別為〈0,心)、(0,」).在坐標(biāo)為0)處的C點固定一平行于，軸且長為?的絕緣擋板，。為擋板最高點。若某粒子能從。直接到達(dá)。處求該粒子從。到達(dá)0的時間(已知tan夸=!)若某粒子能從0直接到達(dá)原點。處，求該粒子的速度大小山若磁場由于某種原因范圍突然縮小且變?yōu)榫匦危掖艌鲎筮吔缛栽趛軸上，發(fā)現(xiàn)有粒子恰好能撞在擋板最高點〃處，求此時磁場的最小矩形面積S。XXXXXXXKXXxXXXXXXXXKXXxXXX（以,0）(12分)如圖所示，真空中有兩個靜止的點電荷4和乩相距r=0.1m,此時兩個點電荷間的靜電斥力F=1.8x10-,2N.已知人點電荷所帶電荷量為0=+2.OxlO*C,靜電力常量Ar=90xl09N-m2/C2.判斷B點電荷帶正電還是帶負(fù)電：求8點電荷所帶電荷sg2o■ r二0.1m ?參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的.1、C【解析】A.電子在發(fā)生躍遷的時候一次只能吸收一個光子，而所謂極限頻率是指處于最外層的電子發(fā)生電離所要吸

收的光子的頻率，故只要入射光的頻率低于金屬的極限頻率.無論時間多長，無論光的強(qiáng)度多大，都不會發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W可知光電子的最大初動能跟入射光的頻率和金屬的逸出功都有關(guān)，故B錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程&項-W可知hvQ=W故金屬的截止頻率越大，金屬材料的逸出功越大，故C正確；單位時間內(nèi)逸出的光電子的數(shù)目多少跟入射光的強(qiáng)度有關(guān)，入射光的光強(qiáng)一定時，頻率越高，光子能量越大，則光子數(shù)越小，單位時間內(nèi)逸出的光電子的數(shù)目越小，故D錯誤。故選C.2、 A【解析】AD.三種情況下均只有重力做功，因此由動能定理可知，它們到達(dá)最底點時的速度相同，動能相同；同理可知小球運動任意對應(yīng)的時刻的速度均相同，因此達(dá)到4點的時間一定相同，選項A正確，D錯誤,c.根據(jù)向心力公式F=m一可知，它們在4點需要的向心力相同.選項c錯誤：LB.但由于乙受到庫侖力，而丙受到洛倫茲力，因此三種情況下繩子上的拉力不相同；故B錯誤；故選A.C【解析】將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距髙，電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=U/d分析板間場強(qiáng)的變化，判斷電場力變化，確定油滴運動情況.由U=Ed分析P點與下極板間電勢差如何變化，即能分析P點電勢的變化和油滴電勢能的變化【詳解】將平行板電容器上極板豎宜向上移動一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=U/d得知板間場強(qiáng)減小，油滴所受的電場力減小，則油滴將向下運動.故C錯誤.場強(qiáng)E減小，而P點與下極板間的距離不變，則由公式U=Ed分析可知，P點與下極板間電勢差將減小，而P點的電勢高于下極板的電勢，則知P點的電勢將降低.由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶負(fù)電，P點的電勢降低，則油滴的電勢能將増加.故AB正確.根據(jù)。二席了，4兀kd可知d增大時，電容器的電容減小,根據(jù)Q=UC,由于電勢差不變，電容器的電容減小，故帶電量減小，故D正確；此題選擇錯誤的選項，故選C【點睛】本題運用￡=頃分析板間場強(qiáng)的變化，判斷油滴如何運動.運用推論：正電荷在電勢高處電勢能大.而負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，來判斷電勢能的變化4、 A【解析】向心加速度、線速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而周期只有大小無方向，是標(biāo)量；故選A.5、 B【解析】由閉合電路的歐姆定律可求得電池的內(nèi)電阻【詳解】根據(jù)太陽能路燈電池板銘牌可知，開路電壓即為電源電動勢，所以E=43V,短路電流IK85A,則內(nèi)電阻E43為：/=-=—=7.350；故選B6、 D【解析】根據(jù)圖①所示，由左手定則可知，線圏各邊所示安培力都在線圈所在平面內(nèi)，線圏不會繞00,軸轉(zhuǎn)動，故A錯誤，B錯誤；根據(jù)圖②所示，由左手定則可知，線圏左、右兩邊所受安培力分別垂直與紙面向外和向里，銭圏會繞。0,軸轉(zhuǎn)動，從上往下俯視，②中的線圈逆時針轉(zhuǎn)動.故C錯誤，D正確.故選D考點：電磁感應(yīng)；左手定則【名師點睛】本題考査了判斷線圈是否會繞軸轉(zhuǎn)動，應(yīng)用左手定則判斷出線圈所受安培力方向即可正確解題二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得。分.7、 BCD【解析】AB.當(dāng)滑動變阻器滑動端向右滑動后，變阻器接入電路的電阻増大，外電路總電阻増大，總電流減小，所以電流表A3的示數(shù)減小?根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，總電流厶減小，則內(nèi)電壓減小，則外電壓即并聯(lián)部分電壓增大,即電壓表V的示數(shù)一定增大，電流表Az的示數(shù)一定變大，A錯誤，B正確；C.由圖可知，電壓表測量的是外電路電壓切根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)歐姆定律U=IiR當(dāng)滑動變阻器向右滑動時，外電路。增大，設(shè)其變化量為則根據(jù)上式可得心=AU因為外電路電壓變化量一樣，而R>r因此有A/v>A/2C正確;D.電壓表測量路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E■/v可知根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律可得/j=/i+h因為厶減小，而厶増大，所以，一定減小，且減小量比厶的減小量大，即M一定小于AA,故D正確.故選BCD.分卷II8、BC【解析】由題中“將平行板電容器與電池組相連”可知，本題考査平行板電容器和帶電粒子平衡問題，根據(jù)電容器公式可分析本題.【詳解】AB、因為平行板電容器與電池組相連，所以電容器電壓不變，根據(jù)公式C=-^-,C=g4.kdU若將兩板緩慢地錯開一些，則電容變小，因此。變小，故A錯誤B正確,CD.根據(jù)公式d電壓不變，距髙不變，因此電場強(qiáng)度不變，所以小油滴所受的電場力不變.故C正確D錯誤.BC【解析】A.電動機(jī)未啟動時車燈兩端的電壓為〃燈i=EJif=12.0V?4Ax0.05Q=11.8V車燈的電阻值為/?=—=—Q=2.95Q/ 4故A錯誤;電動機(jī)啟動后，車燈兩端的電壓O2=E-/2F=12.0V-40Ax0.05n=10V流過車燈的電流/,r=￡?J1=J2_a^3.39A烏2.95那么電動機(jī)啟動后，車燈的電功率Ptr=U燈』燈=33.9W電動機(jī)未啟動時車燈的電功率P/="L=47.2W故B正確；由以上可知：。燈2=10V,IW=3.39A流過電動機(jī)的電流厶i=M燈=40A?3.39A=36.61A電動機(jī)啟動時車燈兩端的電壓燈2=10V電動機(jī)的輸入功率P入=UMm=366.1W故C正確；電動機(jī)的輸出功率、厶iJ、「Rn=366W?(36.61A)2x0.1H=232W故D錯誤；故選BC。10、 AB【解析】A.由電場線、等勢面的分布可得d點電勢高于/點電勢，故A正確；d、c在同一等勢面上，故?點的電勢與e點的電勢相等，故B正確；因負(fù)電荷所以由"到/電場力一直做負(fù)功，故C錯誤；將一正試探電荷沿直線由?點移動到。點，試探電荷的電勢能不變，故D錯誤。故選AB.三、實驗題：本題共2小題，共18分.把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、 ①.一 ②.4000 ③厶2 ④.丙 ⑤.串聯(lián)⑥.4200【解析】(1)卩］［2］紅表筆內(nèi)部接電源的負(fù)極，則測量時紅表筆應(yīng)接電壓表的“一”接線柱，測量結(jié)果電壓表的內(nèi)阻為40x1000=4000。

(2)[3間電源電動勢4V.貝I)電路中可能出現(xiàn)的最大電流為/=-^—A=lniA4000則電流表選擇A2；為了盡量減小誤差，要求測量多組數(shù)據(jù)，則正確的電路是選擇丙.(3)[5][6]改裝成電壓表要串聯(lián)分壓電阻，量程擴(kuò)大一倍,則電壓表的內(nèi)阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即串聯(lián)電阻大小為4200d.12、⑧?0?8212、⑧?0?82⑨.C①.B ②J) ③?F ④.乙 ?.?.L25V ⑦丄49【解析】(1)被測干電池一節(jié)；為了讀數(shù)準(zhǔn)確，所以選擇B電流表：*80-0.64；選擇的電壓表量程不宜過大,【解析】否則讀數(shù)不準(zhǔn)確，所以應(yīng)選D電壓表：量程0-3U；選擇的清動變阻器阻值應(yīng)較小，這樣有利于控制電表的數(shù)值變化,減小誤差，故選F；(2)測量電源電動勢和內(nèi)阻的時候，因為電池的內(nèi)阻是很小的，由于電流表的內(nèi)阻已知，所以釆用乙圖的接法，可以減小小內(nèi)阻的測量誤差，故選乙圖;<3)根據(jù)所給點跡描點連線，得圖如下:1.6LS1.4s￡g!??ii:ls:咨iEEEffiiEFfs一FEis一甫:2:!:1.6LS1.4s￡g!??ii:ls:咨iEEEffiiEFfs一FEis一甫:2:!:在描繪圖像時，應(yīng)該盡可能的讓所有的點都在直線上，偏離直線較遠(yuǎn)的點可以舍去，從圖像上可以看出電壓為1.25V的點比較原來直線，所以應(yīng)該舍去電壓為1.25V的點<4)根據(jù)所畫圖線可得出干電池的電動勢E=1.49V，內(nèi)阻為圖像的斜率解得r=0.82Q(5)電壓表測量路端電壓，其示數(shù)隨滑動變阻器的阻值的増大而増大，當(dāng)內(nèi)阻和外電阻相等時，電壓的輸出功率最大,此時輸出電壓為電動勢的一半，外電路斷開時，路端電壓等于電源的電動勢，此時輸出功率為零.故符合條件的是*C四、計算題：本題共3小題，共38分?把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟.2 :（3）—（』2q，％U.』2qm」U）【解析】（1）帶電粒子在電場中被加速，應(yīng)用動能定理可以求出粒子的速度<2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出粒子的軌道半徑，然后求出半徑之比（3）兩粒子在磁場中做圓周運動，求出其粒子軌道半徑，然后求出兩種粒子打到照相底片上的位置間的距離【詳解】（1）經(jīng)過加速電場，根據(jù)動能定理得:對nil粒子：qU=—niivi粒子進(jìn)入磁場時的速