2024學(xué)年河北省衡水中學(xué)滁州分校物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2024學(xué)年河北省衡水中學(xué)滁州分校物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫(xiě)在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫(xiě)在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫(xiě)在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、電源和一個(gè)水平放置的平行板電容器、三個(gè)電阻組成如圖所示的電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，則以下判斷正確的是（）。A.液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)B液滴將向下運(yùn)動(dòng)C.電容器上的帶電量將減為零D.電容器上的帶電量將增大2、下列物理量單位，屬于國(guó)際單位制中基本單位的是A.牛 B.米C.焦 D.瓦3、直流電動(dòng)機(jī)M接在如圖所示的電路中，理想電壓表的示數(shù)是20V，理想電流表的示數(shù)是1.0A，限流電阻R=5.0Ω，則可知（）A.電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是20W B.電阻R消耗的電功率是5WC.電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是20Ω D.電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱功率是20W4、如圖所示，長(zhǎng)方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個(gè)電極與可變電阻R相連．在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過(guò)專(zhuān)用管道導(dǎo)出．由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)．若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率.調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為()A. B.C. D.5、物理學(xué)的基本原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛應(yīng)用．下面列舉的四種器件中，在工作時(shí)利用安培力的是A.電動(dòng)機(jī) B.回旋加速器C.電磁爐 D.質(zhì)譜儀6、在絕緣光滑的水平面上相距為6L的A、B兩處分別固定正電荷QA、QB，兩電荷的位置坐標(biāo)如圖甲所示．圖乙是AB連線之間的電勢(shì)φ與位置x之間的關(guān)系圖象，圖中x=L點(diǎn)為圖線的最低點(diǎn)，若在x=2L的C點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為+q的帶電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.固定在A、B處電荷的電量之比為QA:QB=8:1B.小球一定可以到達(dá)x=-2L點(diǎn)處C.小球?qū)⒁詘=L點(diǎn)為中心做完全對(duì)稱(chēng)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.小球在x=L處的速度最大二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、平行板電容器內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的油滴A、B、C，從極板左側(cè)以相同的水平速度v0先后沿中線射入兩板間，分別落到極板上的位置如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.三個(gè)油滴在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等B.油滴A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電C.三個(gè)油滴機(jī)械能都增大D.三個(gè)油滴在電場(chǎng)中加速度aA>aB>aC8、如圖所示，回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)周期相同B.電場(chǎng)的周期是粒子從磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)周期的2倍C.增大電場(chǎng)強(qiáng)度可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能D.增大D形金屬盒的半徑可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能9、如圖所示，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OA＝OB，都用長(zhǎng)L的絲線懸掛在O點(diǎn)。靜止時(shí)A、B相距為d。為使平衡時(shí)A、B間距離減為，可采用以下哪些方法（）A.將小球A、B的質(zhì)量都增大到原來(lái)的2倍B.將小球B的質(zhì)量增大到原來(lái)的8倍C.將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半D.將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì)量增大到原來(lái)的2倍10、如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)相同的小燈泡。下列說(shuō)法正確的是A.開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合，A燈泡先亮，B燈泡后亮B.開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)變?yōu)殚]合，A、B兩燈泡同時(shí)亮，然后B燈泡逐漸熄滅C.開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，A燈泡熄滅，B燈泡閃亮后熄滅D.開(kāi)關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_(kāi)，A、B兩燈泡同時(shí)熄滅三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)想要測(cè)量一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，準(zhǔn)備的器材有電流表A(0~100mA，內(nèi)阻為30Ω)、電阻箱R(最大阻值99.9Ω)、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線（1）由于電流表A的量程較小，考慮到安全因素，同學(xué)們需將一個(gè)定值電阻和電流表A進(jìn)行_________聯(lián)(填寫(xiě)“串”或“并”)，若要使連接后的電流表A可測(cè)量電流的最大值變?yōu)樵瓉?lái)的6倍，則定值電阻的阻值R0=_________Ω（2）如圖甲所示，虛線框中為同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路的一部分，請(qǐng)將電路圖補(bǔ)充完整______（3）實(shí)驗(yàn)中記錄了若干組電阻箱的阻值R和電流表A的示數(shù)Ⅰ，并用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出R-圖線如圖乙所示，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=__________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）對(duì)于“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成下面兩問(wèn)(1)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是______．（請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在橫線上）A．應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須保持水平(2)如圖是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫(huà)出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O為拋出點(diǎn)．在軌跡上任取兩點(diǎn)A、B，分別測(cè)得A點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y1=4.90cm、B點(diǎn)的豎直坐標(biāo)：y2=44.10cm，A、B兩點(diǎn)水平坐標(biāo)間的距離△x=40.00cm．g取9.80m/s2，則平拋小球的初速度v0為_(kāi)_____m/s四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】AB．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電容器兩板間的電壓等于電阻R2兩端的電壓，小于電源的電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電路穩(wěn)定時(shí)，電路中沒(méi)有電流，電容器板間電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，則知電容器板間電壓增大，根據(jù)可知場(chǎng)強(qiáng)變大，電場(chǎng)力變大，粒子會(huì)向上加速，故AB錯(cuò)誤；CD．由于電容器的電壓增大，由公式Q=CU可知，電容器上的帶電量將增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、B【解題分析】米是國(guó)際單位制的基本單位之一；而牛頓、焦耳、瓦都是國(guó)際單位制中的導(dǎo)出單位，故選B.3、B【解題分析】電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為：P="IU=20"W，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；電阻R消耗的電功率為PR=125W="5"W，選項(xiàng)B正確；電動(dòng)機(jī)不是純電阻電路，故不適用歐姆定律，故電動(dòng)機(jī)線圈的電阻，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱功率不是20W選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；故選B4、B【解題分析】由題，運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，外電阻消耗的電功率最大，根據(jù)電阻定律求出此時(shí)的內(nèi)阻，代入求出R消耗電功率的最值【題目詳解】運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，其內(nèi)阻為，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻，即時(shí)，外電阻消耗的電功率最大，此時(shí)，由題知，可得最大電功率故選B5、A【解題分析】明確各電器的工作原理，知道通過(guò)安培力可以將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能.【題目詳解】A、電動(dòng)機(jī)是線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)而工作的，故用到了安培力；故A正確.B、回旋加速器是帶電粒子在電場(chǎng)中加速和磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)原理工作的；故B錯(cuò)誤.C、電磁爐是利用電磁感應(yīng)原理工作的；故C錯(cuò)誤.D、質(zhì)譜儀采用的是帶電粒子在電磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)原理工作的；故D錯(cuò)誤.故選A.【題目點(diǎn)撥】本題考查對(duì)現(xiàn)代科技裝置和產(chǎn)品原理的理解能力，要求知道常見(jiàn)儀器，并明確各種原理的應(yīng)用.6、D【解題分析】據(jù)φ-x圖象切線的斜率等于場(chǎng)強(qiáng)E，則知x=L處場(chǎng)強(qiáng)為零，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)則有：，解得QA：QB=4：1，故A錯(cuò)誤．根據(jù)動(dòng)能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)與出發(fā)點(diǎn)相同的位置，由圖知向左最遠(yuǎn)能到達(dá)x=-L點(diǎn)處，然后小球向右運(yùn)動(dòng)，小球?qū)⒁詘=0.5L點(diǎn)為中心作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故BC錯(cuò)誤．因x=L處場(chǎng)強(qiáng)為零，所以小球在C處受到的場(chǎng)強(qiáng)向左，向左加速運(yùn)動(dòng)，到x=L處加速度為0，從x=L再向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力向右，做減速運(yùn)動(dòng)，所以小球在x=L處的速度最大，故D正確．故選D【題目點(diǎn)撥】解決本題首先要理解φ-x圖象切線的意義，知道電場(chǎng)力做功和路徑無(wú)關(guān)，只和初末兩點(diǎn)的電勢(shì)差有關(guān)，掌握電場(chǎng)力做功的公式W=qU和電荷場(chǎng)強(qiáng)公式，靈活運(yùn)用電場(chǎng)的疊加原理二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】A．三個(gè)油滴在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：油滴的水平位移不同，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，A錯(cuò)誤；BD．三個(gè)油滴的豎直高度相同：加速度越大，時(shí)間越短，落點(diǎn)越靠近入射點(diǎn)，根據(jù)電場(chǎng)線方向和落點(diǎn)位置可知油滴A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電，根據(jù)牛頓第二定律：可知三個(gè)油滴在電場(chǎng)中加速度：aA>aB>aCBD正確；C．A油滴電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，機(jī)械能增大，B油滴不帶電，只有重力做功，機(jī)械能守恒，C油滴電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，機(jī)械能減小，C錯(cuò)誤。故選BD。8、AD【解題分析】AB．在回旋加速器中，只有電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)周期相同時(shí)，粒子才能在電場(chǎng)中不斷被加速，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)粒子從加速器中射出時(shí)滿足則最大動(dòng)能可知增大D形金屬盒的半徑可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，增大電場(chǎng)強(qiáng)度不可以增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。9、BD【解題分析】如圖所示，B受重力、絲線的拉力及庫(kù)侖力，將拉力及庫(kù)侖力合成，其合力應(yīng)與重力大小相等、方向相反，由幾何關(guān)系可知＝而庫(kù)侖力F=，即==有mgd3=kQAQBL則d=要使d變?yōu)椋梢詫⑿∏駼的質(zhì)量增大到原來(lái)的8倍而保證上式成立，或?qū)⑿∏駻、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì)量增大到原來(lái)的2倍，也可保證等式成立故選BD。10、BC【解題分析】AB．剛閉合S時(shí)，電源的電壓同時(shí)加到兩燈上，A、B同時(shí)亮，隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計(jì)，分流作用增大，B逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，A燈更亮，故A錯(cuò)誤，B正確。CD．燈泡B與線圈L構(gòu)成閉合回路，所以穩(wěn)定后再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，燈泡B由暗變亮再逐漸熄滅，燈泡A立即熄滅，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.并②.6③.④.12⑤.1.0【解題分析】（1）改裝電流表需要并聯(lián)電阻進(jìn)行分流；由并聯(lián)電路規(guī)律可知，并聯(lián)部分電壓相等，要使量程擴(kuò)大為原來(lái)的6倍；則由并聯(lián)電路規(guī)律可知：；（2）根據(jù)改裝原理以及測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)原理可知應(yīng)將改裝后電表與電阻箱串聯(lián)接在電源兩端，故測(cè)量原理圖如圖所示；（3）電路中干路電流為電流表示數(shù)的6倍，故根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：，則變形得，故圖象中的斜率等于，解得；圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為，解得r=1.0Ω12、①.AC;②.2;【解題分析】（1）在實(shí)驗(yàn)中要畫(huà)出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，必須確保小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)所以斜槽軌道末端一定要水平，同時(shí)斜槽軌道要在豎直面內(nèi)要畫(huà)出軌跡，必須讓小球在同一位置多次釋放，才能在坐標(biāo)紙上找到一些點(diǎn)然后將這些點(diǎn)平滑連接起來(lái)，就能描繪出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡（2）根據(jù)位移時(shí)間公式分別求出拋出點(diǎn)到A、B兩點(diǎn)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度【題目詳解】（1）因?yàn)橐?huà)同一運(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故A正確；小球與斜槽之間的摩擦不影響平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，不影響實(shí)驗(yàn)，所以斜槽軌道可以不光滑，故B錯(cuò)誤；通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故C正確．故選AC（2）；，，根據(jù)得：，根據(jù)得：，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：；【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道平拋