2023-2024學(xué)年湖南省寧鄉(xiāng)縣一中物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年湖南省寧鄉(xiāng)縣一中物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，甲是一個帶正電小物塊，乙是一個不帶電的絕緣物塊，甲、乙疊放在一起靜置于粗糙的水平地板上，地板上方空間有水平向里的勻強磁場．現(xiàn)用水平恒力拉乙物塊，使甲、乙無相對滑動地一起水平向左加速運動，則在加速運動階段（）A.乙物塊與地之間的摩擦力不斷減小B.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷減小C.乙物塊與地之間的摩擦力大小不變D.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大2、如圖是某電源的伏安特性曲線和接在此電源上的電阻的U-I圖像，則下列結(jié)論錯誤的是()A.電源的電動勢為6.0V． B.電源的內(nèi)阻為12ΩC.電路的輸出功率為1.4W D.電路的效率為93.3﹪3、下列與電磁感應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)的發(fā)明是A.干電池B.交流發(fā)電機C.白熾燈D.指南針4、有一個電風(fēng)扇,額定電壓為U，額定功率為P，電動機線圈的電阻為R，把它接入電壓為U的電路中，下列計算時間t內(nèi)產(chǎn)生熱量的方法中正確的是()A.B.C.D.5、如圖所示，兩個質(zhì)量相等、分別帶正、負電的小球，以相同的速率在帶電平行金屬板間的P點沿垂直于電場方向射入勻強電場，分別落到A、B兩點，則A.落到A點的小球帶負電，B點的小球帶正電B.兩小球在電場中運動時間相等C.兩小球在電場中的加速度aB>aAD.兩小球到達正極板時動能關(guān)系是6、在地面附近有一高速飛行的宇宙飛行器，地面上的人和宇宙飛行器中的宇航員觀察到的現(xiàn)象，正確的是A.地面上的人觀察到宇宙飛行器變短了B.地面上的人觀察到宇宙飛行器變長了C.宇航員觀察到宇宙飛行器內(nèi)的時鐘變慢了D.宇航員觀察到宇宙飛行器內(nèi)的時鐘變快了二、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0分。7、半徑為r和2r的同心圓形軌道固定在同一水平面內(nèi)，一長為r，電阻為R的均勻直導(dǎo)體棒AB置于圓軌道上面，BA的延長線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向豎直向下．在兩環(huán)之間接阻值為R的定值電阻和電容為C的電容器．直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計導(dǎo)軌電阻．以下說法正確的是（）A.金屬棒中電流從A流向BB.金屬棒兩端電壓為Bωr2C.電容器的M板帶負電D.電容器所帶電荷量為CBωr28、如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度為B，∠A=60°，AO=L，在O點放置一個粒子源，可以向各個方向發(fā)射某種帶負電粒子．已知粒子的比荷為，發(fā)射速度大小都為，設(shè)粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為θ，不計粒子重力及它們之間的相互作用．對于粒子進入磁場后的運動，下列判斷正確的是A.粒子在磁場中運動的半徑R=LB.當(dāng)θ=0°時，粒子射出磁場速度方向與AC邊垂直C.當(dāng)θ=0°時，粒子在磁場中運動時間D.當(dāng)θ=60°時，粒子在磁場中運動時間9、如圖所示，在光滑絕緣水平面上的P點正上方O點固定了一電荷量為＋Q的正點電荷，在水平面上的N點，由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為－q的負檢驗電荷，該檢驗電荷經(jīng)過P點時速度為v，圖中θ＝，規(guī)定電場中P點的電勢為零，則在＋Q形成的電場中（）A.P點電場強度大小是N點的4倍B.N點電勢高于P點電勢C.檢驗電荷在N點具有的電勢能為D.N點電勢10、如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強電場，電場方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動．已知金屬塊在移動的過程中，力F做功32J，金屬塊克服電場力做功8J，金屬塊克服摩擦力做功16J，重力勢能增加18J，則在此過程中金屬塊的（）A.動能減少10J B.電勢能增加24JC.機械能減少24J D.內(nèi)能增加16J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）為了測量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動勢和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，其中R為電阻箱，R0=5Ω為保護電阻(1)斷開開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值．多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R，并以為縱坐標，以為橫坐標，畫出的關(guān)系圖線（該圖線為一直線），如圖乙所示．由圖線可求得電池組的電動勢E=_____V，內(nèi)阻r=_____Ω．（保留兩位有效數(shù)字）(2)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是___________12．（12分）某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)電阻，已知干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω，電壓表V（0-3V，內(nèi)阻約3kΩ、電流表A（0-0.6A，內(nèi)阻約10Ω、滑動變阻器有R1（10Ω，2A）和R2（100Ω，0.2A）各一只（1）實驗中滑動變阻器應(yīng)選用_______（填“R1”或“R2”）（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的U-I圖線，由圖可較準確得求出的電源電動勢E=____V，內(nèi)阻r=______Ω結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）（3）該實驗測量的電動勢比真實值______（填“偏大”或“偏小”）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。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度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15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

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、B【解析】AC．以甲乙整體為研究對象，分析受力如圖，則有N=F洛+（m甲+m乙）g，當(dāng)甲乙一起加速運動時，洛倫茲力F洛增大，乙物塊與地之間的滑動摩擦力f增大．故AC錯誤BD．乙與地面之間的摩擦力f增大，F(xiàn)一定，根據(jù)牛頓第二定律得，加速度a減小，對甲研究得到，乙對甲的摩擦力f甲=m甲a，則得到f甲減小，甲、乙兩物塊間的靜摩擦力不斷減?。蔅正確，D錯誤2、B【解析】電源的伏安特性圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢，圖象的斜率表示內(nèi)阻；兩圖象的交點為電阻的工作狀態(tài)點；則由圖可得出電源的輸出電壓及輸出電流；從而由P=UI可求得電源的輸出功率及效率【詳解】由圖可知，電源的電動勢為6.0V，故A正確；電源的內(nèi)阻，故B錯誤；由圖可知，電源與電阻相連時，電阻兩端的電壓為5.6V，電流為0.25A，故電源的輸出功率，故C正確；電路的效率，故D正確；答案選B3、B【解析】A、干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o外電路，故選項A錯誤；B、交流發(fā)電機是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，故選項B正確；C、白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)制成的，故選項C錯誤；D、指南針是利用磁體在磁場中受到磁場力作用，故選項D錯誤4、B【解析】A．電風(fēng)扇正常工作時產(chǎn)生的熱量是由于內(nèi)阻發(fā)熱產(chǎn)生的，所以t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為；由于是非純電阻電路，故，故，故A錯誤；BD．由于，，故，B正確D錯誤；C．電風(fēng)扇的功率為P，而電風(fēng)扇消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能，所以產(chǎn)生的熱量：，C錯誤；故選B。5、C【解析】AB．兩小球在水平方向都不受力，做勻速直線運動，則落在板上時水平方向的距離與下落時間成正比，由于豎直位移相同，根據(jù)x=vt，h=at2得水平位移大的A球運動時間長，即A球豎直方向的加速度小，所受電場力向上，故A球帶正電，水平位移小的球加速度大，故B球帶負電，故AB錯誤；C．有以上分析可知，兩小球在電場中的加速度aB>aA，選項C正確；D．根據(jù)動能定理，三小球到達下板時的動能等于這一過程中合外力對小球做的功。由受力圖可知，帶負電小球B合力較大，為G+F電，做功多動能大，帶正電小球A合力較小，為G-F電，做功少動能小，即EKB＞EKA，故D錯誤。故選C。6、A【解析】由相對論效應(yīng)分析宇宙飛行器的時間和長度變化；當(dāng)人和宇宙飛行器之間有相對運動時，人觀察到的火箭長度會變短，時間會變慢【詳解】根據(jù)愛因斯坦相對論可知，地面上的人觀察到宇宙飛行器變短了，宇宙飛行器上的時間進程變慢了．故A正確，B錯誤．宇宙飛行器上的人與宇宙飛行器之間沒有相對運動，所以此人觀察到宇宙飛行器中的時鐘無變化，故CD錯誤．故選A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0分。7、BD【解析】A項：根據(jù)右手定則可知，金屬棒AB逆時針切割磁感時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流應(yīng)該是從B向A，故A錯誤；B項：據(jù)E＝BLv以及v＝rω可得切割磁感線時產(chǎn)生電動勢E＝BLv＝Br，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，則AB兩端的電壓相當(dāng)于電源的路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，UAB＝，故B正確；C項：切割磁感線的AB相當(dāng)于電源，在AB內(nèi)部電流方向由B向A，故金屬棒A相當(dāng)于電源正極，故與A接近的電容器M板帶正電，故C錯誤；D項：由B分析知，AB兩端的電壓為，則電容器兩端的電壓也為，所以電容器所帶電荷量Q＝CU＝，故D正確故選BD8、ABD【解析】帶電粒子以相同的速率，不同的速度方向，進入磁場，運動軌跡的曲率半徑相同，從而根據(jù)夾角為θ不同情況，即可求解；【詳解】A、粒子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：，解得粒子的運動半徑；故A正確；BC、當(dāng)θ=0°時，粒子恰好從AC中點飛出，粒子射出磁場速度方向與AC邊垂直，圓心角60°，粒子在磁場中運動時間為，故B正確，C錯誤；D、當(dāng)θ=60°入射時，粒子恰好從A點飛出，圓心角為60°，粒子在磁場中運動時間為，故D正確；故選ABD【點睛】關(guān)鍵是粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)，解得粒子的運動半徑，由圖找出圓心角，由求粒子在磁場中運動時間9、AD【解析】A．P點電場強度大小是，N點電場強度大小是，由于，所以P點電場強度大小是N點的4倍，故A正確；B．根據(jù)順著電場線方向電勢降低，由于N點離正點電荷更遠，所以N點電勢低于P點電勢，故B錯誤；CD．根據(jù)動能定理得：檢驗電荷由N到P的過程由題，P點的電勢為零，即φP=0，解得，N點的電勢檢驗電荷在N點具有的電勢能為故C錯誤，D正確10、AD【解析】A．根據(jù)動能定理，合外力做功等于動能變化量，則即動能減少10J；A正確；B．電勢能的變化量等于電場力做功，即即電勢能增加8J；B錯誤；C．機械能的變化量等于除重力以外的其它力做功，即即機械能增加8J；C錯誤；D．內(nèi)能增加量等于客服摩擦力做功，即16J，D正確。故選AD。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、①.2.9②.1.1③.電壓表分流，（導(dǎo)致通過電源的電流的測量值偏?。窘馕觥?1)根據(jù)閉合電路歐姆定律進行數(shù)學(xué)變形，得,根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知關(guān)系圖線的縱截距，斜率;由圖得到b=0.35，則電動勢，內(nèi)阻r=kE-R0=2.1×2.9-5≈1.2Ω(2)由圖甲所示電路圖可知，電壓表與電阻箱并聯(lián)，由于電壓表的分流作用，流過保護電阻與電源的電流大于流過電阻箱的電流，這是造成實驗誤差的原因【點睛】本題主要考查運用數(shù)學(xué)知識處理問題的能力，采用的是轉(zhuǎn)換法，將非線性關(guān)系轉(zhuǎn)換成線性，直觀簡單12、①.R1②.1.45③.1.80④.偏小【解析】（1）[1]．干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω，則電流測量值的最大值為為0.75A，而滑動變阻器R2的額定電流為0.1A，因此滑動變阻器應(yīng)選R1；（2）[2][3]．由圖丙所示U-I圖象可以知道，圖象與縱軸交點坐標值為1.45，則電源電動勢E=1.45V，圖象斜率表示內(nèi)阻，則有：；（3）[4]．本實驗中因為電壓表的分流，使電流測量值小于真實值，而電壓表示數(shù)是準確的，當(dāng)電路短路時，電壓表的分流可以忽略不計，故短路電流為準確的，則圖象應(yīng)以短流電流向左下移動，