2023年山西省渾源縣第五中學物理高二上期末達標檢測模擬試題含解析

2023年山西省渾源縣第五中學物理高二上期末達標檢測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、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?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，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、如圖所示的電路中，電源電動勢E=4V，內阻r=0.5Ω，定值電阻R=1Ω．開關S閉合后，電動機M剛好正常工作，理想電流表A的示數(shù)為1A．電動機的線圈電阻R0=0.5Ω，下列說法中正確的是A.定值電阻消耗的熱功率3.5WB.電動機的輸出功率為2WC.電動機兩端的電壓為2VD.電源的輸出功率是4W2、真空中兩個點電荷之間的靜電力為F，如果它們之間的距離以及每個點電荷的電荷量都增加為原來的2倍，則它們之間的靜電力將變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.4倍 B.2倍C.1倍 D.0.5倍3、如圖所示，在磁感應強度為B的勻強磁場中，有半徑為r的光滑半圓形導體框架，Oc為一能繞O在框架上滑動的導體棒，Oa之間連一電阻R，導體框架與導體棒的電阻均不計，施加外力使Oc以角速度ω逆時針勻速轉動，則()A.通過電阻R的電流方向由a經(jīng)R到OB.導體棒O端電勢低于c端的電勢C.外力做功的功率為D.回路中的感應電流大小為4、如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧，原長為x0，下端掛鉤碼時長度為x1（彈簧的形變在彈性限度內），則彈簧彈力的大小為A.k(x1-x0) B.kx1C. D.5、如圖所示，直線a為某電源與可變電阻連接成閉合電路時的路端電壓U與干路電流I的關系圖象，直線b為電阻R兩端電壓的U與通過它的電流I的圖象，用該電源和該電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和電源的效率分別為（）A.4W、33.3% B.2W、33.3%C.4W、67% D.2W、67%6、如圖所示，框架面積為S，框架平面與磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直，則下列關于穿過平面的磁通量的情況中，不正確的是()A.如圖所示位置時等于BSB.若使框架繞OO′轉過60°角，磁通量為BSC.若從初始位置轉過90°角，磁通量為零D.若從初始位置轉過180°角，磁通量變化為2BS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、某同學將一直流電源內部的發(fā)熱功率Pr及電源的輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中，如圖中的a、b曲線所示，兩條圖線分別交匯于（0，0）和（1A，2W）兩點。由圖象可知A.反映電源輸出功率PR隨電流I變化圖線是bB.電源的內阻r為4ΩC.當通過電源的電流為0.25A時，外電路的電阻為14ΩD.若外電阻為1Ω時，電源的輸出功率為P，則外電阻為2Ω時，電源的輸出功率也為P8、一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為18V、20V、26V，下列說法正確的是（）A.坐標原點處的電勢為14VB.電場強度的大小為C.電子在a點的電勢能比在b點的電勢能高2eVD.電子從b點運動到c點，克服電場力做功為6eV9、如圖甲所示為電場中的一條電場線，在電場線上建立坐標軸，則坐標軸上0~x2間各點的電勢分布如圖乙所示，則（）A.在0~x2間，場強方向沒有發(fā)生變化B.0~x2間，場強先減小后增大C.若一負電荷從O點運動到x2點，電勢能逐漸減小D.從O點由靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，則該電荷在0~x2間一直做加速運動10、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源相連接的兩個形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩形金屬盒處于垂直于盒底面的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，重力不計，下列說法中正確的是（）A.增加交流電的電壓 B.增大磁感應強度C.改變磁場方向 D.增大加速器的半徑三、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）在研究電磁感應現(xiàn)象的實驗中所用的器材如圖所示，回答下列問題：（1）將未完成的電路補充完整______________________________；（2）連接好電路后，寫出能產(chǎn)生感應電流的一種情況：______________________________12．（12分）某同學要測量一個由均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：①用20分度的游標卡尺測量其長度如圖甲所示，可知其長度為_____mm；②用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，可知其直徑為_____mm；③多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是×1Ω、×10Ω、×100Ω。用×10Ω擋測量此金屬絲的電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉角度很大，為了較準確地進行測量，應換到______________擋。如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù)，那么缺少的步驟是______________。若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值是_______Ω。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）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L14．（16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15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當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

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】定值電阻的功率由焦耳定律求得，電源的輸出功率由總功率減去內阻功率，電動機是非純電阻電路，輸出功率等于輸入功率與熱功率之差【詳解】A、定值電阻消耗的熱功率，A錯誤；BC、電動機兩端的電壓，則電動機的電功率為，又因為電動機線圈上的發(fā)熱功率為，所以，電動機的輸出功率為，B正確，C錯誤；D、電源的輸出功率為，D錯誤故選B【點睛】電動機是非純電阻電路，輸出功率等于輸入功率與熱功率之差；電源的輸出功率由總功率減去內阻功率，要注意功率公式的適用條件2、C【解析】由庫倫定律可得：變化前：F=k；變化后：F′=k=F，故ABD錯誤，C正確．故選C3、C【解析】A．由右手定則可知電流由c到O，由回路可判定通過電阻的電流為由O經(jīng)R到a，故A錯誤。B．導體棒等效為電源，O為電源正極，c為電源負極，故導體桿O端的電勢高于c端的電勢，故B錯誤。CD．導體棒切割磁場產(chǎn)生的感應電動勢為：由此可知感應電流為：由Q=I2Rt可求電阻R上的電熱功率為：故C正確；D錯誤。故選C。4、A【解析】根據(jù)胡克定律：，故A正確，BCD錯誤．故選：A.5、C【解析】由圖象a可知電源的電動勢E=3V，短路電流為6A，該電源和該電阻組成閉合電路時路端電壓為2V，電流I=2A電源的輸出功率即為電阻R上消耗的功率，根據(jù)得：電源的總功率為：所以效率為：故選C6、B【解析】圖示時刻，線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應強度與線圈面積的乘積．當它繞軸轉過θ角時，線圈在磁場垂直方投影面積為Scosθ，磁通量等于磁感應強度與這個投影面積的乘積．線圈從圖示轉過90°時，磁通量為0，磁通量的變化量大小等于初末位置磁通量之差【詳解】A項：線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量等于磁感應強度與線圈面積的乘積．故圖示位置的磁通量為φ=BS，故A正確；B項：使框架繞OO′轉過60°角，則在磁場方向的投影面積為S/2則磁通量為BS/2，故B錯誤；C項：線圈從圖示轉過90°的過程中，S垂直磁場方向上的投影面積逐漸減小，故磁通量逐漸減小，當線圈從圖示轉過90°時，磁通量為0，故C正確；D項：從初始位置轉過180°角，磁通量變化為△?=BS-（-BS）=2BS，故D正確本題選錯誤的，故選B【點睛】本題要知道對于勻強磁場中磁通量計算的一般公式φ=BScosθ，θ是線圈與磁場垂直方向的夾角．夾角變化，磁通量也會變化，注意磁通量要分清穿過線圈的正反面二、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、AC【解析】A．根據(jù)直流電源的總功率PE=EI，內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI-I2r，所以反映PR變化的是圖線b，故A正確；B．內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，a圖線反映的是發(fā)熱功率變化圖線，將（1A，2W）代入得解得故B錯誤；C．將（1A，2W）代入PR=EI-I2r得解得由歐姆定律有解得故C正確；D．若外電阻為1Ω時，電源的輸出功率為外電阻為2Ω時，電源的輸出功率為故D錯誤。故選AC。8、BC【解析】電勢差等于電勢之差即可確定原點處的電勢；根據(jù)勻強電場的電場強度公式結合電勢差與場強間距，即可求解；根據(jù)電場力做功表達式W=qU，從而確定電場力做功，同時也能確定電勢能的變化情況【詳解】根據(jù)φc-φa=φb-φo，因a、b、c三點電勢分別為φa=18V、φb=20V、φc=26V，解得原點處的電勢為φ0=12V，故A錯誤；如圖所示，將ac連線四等分，可以確定e點的電勢為20V，則be即為等勢線，電場線方向如圖所示，根據(jù)幾何關系可得：d=0.06cos45°=0.03m，則有：，故B正確；因Uab=φa-φb=18-20=-2V，電子從a點到b點電場力做功為：W=qUab=2eV，因電場力做正功，則電勢能減小，那么電子在a點的電勢能比在b點的高2eV，故C正確；同理，bc間的電勢差為：Ubc=φb-φc=20-26=-6V，電子從b點運動到c點，電場力做功為：W=qUbc=-e×-6V=6eV，故D錯誤；故選BC【點睛】本題主要是考查勻強電場中，電勢之間的關系，掌握電場強度公式的應用以及幾何關系的運用，并理解W=qU中各量的正負值含義，注意在求解電功時各物理量要代入符號9、AD【解析】A．φ-x圖象的切線斜率表示電場強度，故在0~x2間，場強方向沒有發(fā)生變化，故A正確；B．φ-x圖象的切線斜率表示電場強度，在0~x2間，斜率先變大后變小，故場強先增大后減小，故B錯誤；C．由圖看出，在0~x2間，電勢逐漸降低，負電荷在電勢低的地方電勢能高，若一負電荷從O點運動到x2點，電勢能逐漸升高。故C錯誤；D．從O點靜止釋放一僅受電場力作用的正電荷，受到的電場力方向與速度方向相同，做加速運動，即該電荷在O～x2間一直做加速運動。故D正確。故選AD。10、BD【解析】根據(jù)解得則帶電粒子射出時的動能為：，那么動能與磁感應強度的大小和D型盒的半徑有關，增大磁感應強度B或半徑R，均能增大帶電粒子射出時的動能；A.增加交流電的電壓，與結論不相符，選項A不符合題意；B.增大磁感應強度，與結論相符，選項B符合題意；C.改變磁場方向，與結論不相符，選項C不符合題意；D.增大加速器的半徑，與結論相符，選項D符合題意；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.閉合與斷開開關瞬間【解析】（1）[1]探究電磁感應現(xiàn)象實驗電路分兩部分，電源、開關、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計與副線圈組成另一個閉合電路；電路連接如圖所示：(2)[2]穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，回路會產(chǎn)生感應電流：把小線圈插入大線圈中，閉合與斷開開關瞬間；閉合開關后把小線圈插入大線圈過程；閉合開關后移動滑動變阻器滑片過程等都會產(chǎn)生感應電流故答案為（1）電路圖如圖所示；（2）閉合與斷開開關瞬間12、①.50.15mm②.4.699mm(4.698mm,4.700mm)③.×1④.電阻（歐姆）調零⑤.18.0Ω【解析】(1)[1]由圖甲所示可知，游標卡尺主尺示數(shù)為50mm，游標尺示數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，游標卡尺示數(shù)為50mm+0.15mm=50.15mm；(2)[2]由圖乙所示可知，螺旋測微器固定刻度示數(shù)為4.5mm，游標尺示數(shù)為19.9×0.01mm=0.19mm，螺旋測微器示數(shù)為4.5mm+0.199mm=4.699mm，由于讀數(shù)誤差所以4.698mm,4.700mm均可；(3)[3][4][5]用×10Ω擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉角度很大，說明所選擋位太大，為了較準確地進行測量，應換到×1Ω擋，如果換擋后立即