2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末模擬物理練習(xí)題（含答案解析）

2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末模擬練習(xí)題一、單選題1.下列關(guān)于四幅圖像的說法正確的是（）A.用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒上的部分電子會轉(zhuǎn)移到毛皮上，從而使橡膠棒帶正電B.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體腔，內(nèi)表面有電荷，導(dǎo)體殼壁W內(nèi)電場強度不為0，導(dǎo)體殼內(nèi)空腔C電場強度為0C.通過奎寧結(jié)晶在兩點電荷的電場中的分布情況，可分析判斷兩點電荷是等量異種點電荷D.避雷針其實不“避雷”，反而是“接雷”，只不過是化弱為強，避免強雷電的破壞【答案】C【解析】【詳解】A．用毛皮摩擦橡膠棒，毛皮上的部分電子會轉(zhuǎn)移到橡膠棒上，從而使橡膠棒帶負(fù)電，故A錯誤；B．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體腔，導(dǎo)體殼壁W內(nèi)電場強度為0，導(dǎo)體殼內(nèi)空腔C電場強度為0，故B錯誤；C．奎寧結(jié)晶在兩點電荷的電場中的分布情況，與等量異種點電荷的電場線分布相似，則兩點電荷是等量異種點電荷，故C正確；D．避雷針其實不“避雷”，反而是“接雷”，只不過是化強為弱，避免強雷電的破壞，故D錯誤。故選C。2.下列關(guān)于教科書上的四副插圖，說法正確的是（）A.圖甲為靜電除塵裝置的示意圖，帶負(fù)電的塵埃被收集在線狀電離器B上B.圖乙為給汽車加油前要觸摸一下的靜電釋放器，其目的是導(dǎo)走加油槍上的靜電C.圖丙中搖動起電機，煙霧繚繞的塑料瓶頓時清澈透明，其工作原理為靜電吸附D.圖丁的燃?xì)庠钪邪惭b了電子點火器，點火應(yīng)用了電磁感應(yīng)原理【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)圖甲可知，極板A與電源正極連接，極板A帶正電，帶負(fù)電的塵埃受到指向極板A的電場力作用，即帶負(fù)電的塵埃被收集在極板A上，A錯誤；B．圖乙為給汽車加油前要觸摸一下的靜電釋放器，其目的是導(dǎo)走人手上的靜電，B錯誤；C．圖丙中搖動起電機，電極之間形成強電場，將氣體電離，電子被吸附到煙霧顆粒上，使煙霧顆粒帶負(fù)電，導(dǎo)致煙霧顆粒向正極移動，其工作原理為靜電吸附，C正確；D．圖丁的燃?xì)庠钪邪惭b了電子點火器，點火應(yīng)用了尖端放電原理，D錯誤。故選C。3.下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法正確的是（）A.圖甲中，當(dāng)手搖動柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會反向轉(zhuǎn)動，且跟磁體轉(zhuǎn)動的一樣快B.圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，線圈中產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C.丙是回旋加速器的示意圖，當(dāng)增大交流電壓時，粒子獲得的最大動能不變，所需時間變短D.圖丁是微安表的表頭，在運輸時要把兩個正、負(fù)接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁驅(qū)動原理【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)電磁驅(qū)動原理，圖甲中，當(dāng)手搖動柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且比磁體轉(zhuǎn)動的慢，故A錯誤；B．圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時，鐵塊中產(chǎn)生渦流，產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬，故B錯誤；C．根據(jù)可得即粒子獲得的最大動能與電壓無關(guān)，但是加速電壓變大時，粒子加速的時間變短，所以所需時間變短，故C正確；D．圖丁是微安表的表頭，在運輸時要把兩個正、負(fù)接線柱用導(dǎo)線連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼原理，故D錯誤。故選C。4.據(jù)報道，我國每年心源性猝死案例高達55萬，而心臟驟停最有效的搶救方式是盡早通過AED自動除顫機給予及時治療。某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是15μF，充電至9kV電壓，如果電容器在2ms時間內(nèi)完成放電，則下列說法正確的是（）A.電容器放電過程的平均電流強度為67.5AB.電容器的擊穿電壓為9kVC.電容器充電后的電量為135CD.電容器充滿電的電容是15μF，當(dāng)放電完成后，電容為0【答案】A【解析】【詳解】AC．根據(jù)電容的定義式解得故放電過程平均電流強度為故A正確，C錯誤；B．當(dāng)電容器的電壓達到擊穿電壓時，電容器將會損壞，所以9kV電壓不是擊穿電壓，故B錯誤；D．電容器的電容與電容器的帶電荷量無關(guān)，所以當(dāng)電容器放完電后，其電容保持不變，故D錯誤。故選A。5.如圖所示，勻強電場中等腰直角三角形ABC，，D為AB邊中點，電場方向與所在平面平行，規(guī)定B點的電勢為0；將電荷量的點電荷從A點移到B點，電場力做了的功，再將電荷從B點移到C點，電場力又做了的功，則（）A.B、C兩點的電勢差B.點電荷q在D點具有的電勢能為C.該勻強電場的場強大小為，方向垂直于CD連線指向B點D.將繞B點順時針旋轉(zhuǎn)，無論轉(zhuǎn)過多大的角度，A、C兩點電勢都不會相等【答案】B【解析】【分析】【詳解】AB．由題意，根據(jù)公式則有規(guī)定B點的電勢為0，則在勻強電場中沿著同一方向距離相等的任何兩點間電勢差相等，則可得故點電荷q在D點具有的電勢能為故A錯誤，B正確；C．因，故連接CD，則CD為一條等勢面，過B作CD垂線則為一條電場線，如圖所示由幾何關(guān)系得則根據(jù)沿著電場線方向電勢逐漸降低可知，電場方向為垂直于CD連線指向B點，故C錯誤；D．將繞B點順時針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到AC與電場線垂直時，此時A、C兩點電勢相等，故D錯誤。故選B?！军c睛】6.一根金屬棒長為L，橫截面積為S，其材料的電阻率為，棒內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒兩端所加的電壓為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)電阻定律，可知金屬棒的電阻為金屬棒中電流可表示為則金屬棒兩端所加的電壓為聯(lián)立，解得故選B。7.1831年10月28日，法拉第展示了人類歷史上第一臺發(fā)電機—法拉第圓盤發(fā)電機，其原理圖如圖所示，水平勻強磁場B垂直于盤面，圓盤繞水平軸C以角速度勻速轉(zhuǎn)動，銅片D與圓盤的邊緣接觸，圓盤、導(dǎo)線和電阻R組成閉合回路，圓盤半徑為L，圓盤接入CD間的電阻為R，其他電阻均可忽略不計。下列說法正確的是（）A.點電勢高于點電勢 B.兩端的電壓為C.圓盤轉(zhuǎn)動過程中，產(chǎn)生的電功率為 D.圓盤轉(zhuǎn)動過程中，安培力的功率為【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)右手定則可知，C處的電勢比D處的電勢低，故A錯誤；B．圓盤產(chǎn)生的電動勢大小兩端的電壓為故B錯誤；C．圓盤轉(zhuǎn)動過程中，根據(jù)歐姆定律得電路中的電流為則圓盤轉(zhuǎn)動過程中，產(chǎn)生的電功率為故C錯誤；D．圓盤轉(zhuǎn)動過程中，安培力的功率為故D正確。故選D。二、多選題8.下列四個實驗情境，其中說法中正確的是（）A.如圖甲所示，構(gòu)成等邊三角形，若兩通電導(dǎo)線在處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小均為，則處磁場的總磁感應(yīng)強度大小是B.如圖乙所示小磁針正上方的直導(dǎo)線與小磁針平行，當(dāng)導(dǎo)線中通有如圖乙所示電流時，小磁針的極將會垂直紙面向內(nèi)轉(zhuǎn)動C.如圖丙所示，一矩形線框置于磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，線框平面與磁場方向平行，線框的面積為S，則此時通過線框的磁通量為D.如圖丁所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通有恒定電流，有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，將線框繞軸轉(zhuǎn)動時線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】AB【解析】【詳解】A．由右手螺旋定則可知，兩通電導(dǎo)線在處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度方向夾角為60°，大小均為，則處磁場的總磁感應(yīng)強度大小是選項A正確；B．如圖乙所示小磁針正上方的直導(dǎo)線與小磁針平行，當(dāng)導(dǎo)線中通有如圖乙所示電流時，根據(jù)右手螺旋定則，直導(dǎo)線下方的磁場方向垂直紙面向里，可知小磁針的極將會垂直紙面向內(nèi)轉(zhuǎn)動，選項B正確；C．如圖丙所示，一矩形線框置于磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，線框平面與磁場方向平行，線框的面積為S，則此時通過線框的磁通量為零，選項C錯誤；D．如圖丁所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通有恒定電流，則直導(dǎo)線周圍的磁場是以直導(dǎo)線為圓心的圓形磁場，則有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，將線框繞軸轉(zhuǎn)動時線圈中磁通量不變，則不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項D錯誤。故選AB。9.如圖所示電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為，指示燈的阻值為，電動機M線圈電阻為。當(dāng)開關(guān)S閉合時，指示燈的電功率為4W。電流表內(nèi)阻不計，那么下列說法中正確的是（）A.流過電動機M的電流為4A B.流過電流表的電流為4.5AC.電動機M輸出的機械功率7.5W D.電源的總功率為24W【答案】CD【解析】【分析】【詳解】AB．指示燈的電壓為指示燈的電流為根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得，流過電流表的電流為流過電動機M的電流為所以AB錯誤；C．電動機M輸出的機械功率為所以C正確；D．電源的總功率為所以D正確；故選CD。10.如圖所示，某空間存在正交的勻強磁場和勻強電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一帶電粒子由a點進入電磁場并剛好能沿ab直線向上運動。下列說法正確的是（）A.微粒一定帶正電 B.微粒動能一定減少C.微粒的電勢能一定減小 D.微粒的機械能一定增加【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)粒子做直線運動的條件和受力情況（如圖所示）可知，微粒一定帶負(fù)電，且做勻速直線運動，故A錯誤；BC．由于電場力向左，對微粒做正功，電勢能減小，但重力做負(fù)功，由于微粒做勻速直線運動，則合力做功為零，因此動能仍不變，故B錯誤，C正確；D．由能量守恒可知，電勢能減小，機械能一定增加，故D正確。故選CD。三、實驗題11.某實驗小組在“測量金屬絲電阻率”的實驗中：先用多用電表進行粗測電阻，再采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量未知電阻，后計算金屬絲的電阻率。（1）在使用多用電表測電阻時，以下說法正確的是___________（選填相應(yīng)序號字母）。A.每換一次擋位，不必重新進行歐姆調(diào)零B.指針越接近刻度盤中央，誤差越小C.在外電路中，電流從紅表筆流經(jīng)被測電阻到黑表筆D.測量時，若指針偏角較小，說明這個電阻的阻值較大，應(yīng)換倍率較大的擋位來測量（2）先用多用電表的歐姆擋“”按正確的操作步驟粗測其電阻，指針如圖甲所示，則讀數(shù)應(yīng)記為___________。（3）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中一次測量的示數(shù)如圖乙所示，則該次金屬絲直徑的測量值___________。（4）實驗室提供的器材如下：A.待測金屬絲（電阻）B.電流表A1（量程，內(nèi)阻約）C.電流表A2（量程，內(nèi)阻約）D.電壓表V1（量程，內(nèi)阻約）E.電壓表V2（量程，內(nèi)阻約）F.滑動變阻器G.電源（電動勢為，內(nèi)阻不計）H.開關(guān)、若干導(dǎo)線為了調(diào)節(jié)方便，測量精確，實驗中電流表應(yīng)選___________（填“B”或“C”），電壓表應(yīng)選___________（填“D”或“E”）。（5）請你根據(jù)圖丙電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖丁的實驗電路連接完整。___________（6）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于___________（填“A”或“B”）端。（7）若通過測量可知，金屬絲接入電路的長度為，直徑為d，通過金屬絲的電流為，金屬絲兩端的電壓為，由此可計算得出金屬絲的電阻率___________。（用題目所給字母表示）【答案】①.BD②.5.0③.3.707④.B⑤.D⑥.⑦.B⑧.【解析】【詳解】（1）[1]A．用多用電表測電阻時，每換一次擋位，都必須重新進行歐姆調(diào)零，故A錯誤；B．指針在刻度盤中央附近誤差較小，故B正確；C．在外電路中，電流從黑表筆流出經(jīng)被測電阻再由紅表筆流入多用電表，故C錯誤；D．測量時，若指針偏角較小，說明這個電阻的阻值較大，應(yīng)換倍率較大的擋位來測量，故D正確。故選BD。（2）[2]由圖甲所示多用電表可知，待測電阻阻值是R=5.0×1Ω=5.0Ω（3）[3]圖乙中螺旋測微器最小分度值為0.01mm，固定刻度為3.5mm，可動刻度為20.7×0.01mm=0.207mm，則該金屬絲直徑的測量值：d=3.5mm+0.207mm=3.707mm（4）[4][5]電源電動勢為3.0V，因此電壓表選擇電壓表V1；測量金屬絲的電阻阻值約為5Ω，則電路中的最大電流因此電流表應(yīng)選電流表A1。即電流表應(yīng)選B，電壓表應(yīng)選D。（5）[6]根據(jù)電路圖連接實物圖如圖所示（6）[7]為了保護電路的安全，閉合開關(guān)前，應(yīng)使滑動變阻器的阻值最大，所以應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于B端；（7）[8]根據(jù)歐姆定律根據(jù)電阻定律截面積為聯(lián)立可得12.某同學(xué)設(shè)計了圖甲所示的實驗電路，電路中各個器材元件的參數(shù)為：電池組（E約為6V，r約為3Ω）、電流表（量程2.0A，內(nèi)阻RA=0.8Ω）、電阻箱R1（0~99.9Ω）、滑動變阻器R2、開關(guān)三個及導(dǎo)線若干。他認(rèn)為該電路可以用來測電源的電動勢、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。（1）先利用該電路測R2接入電路的阻值。他的主要操作步驟是：先將滑動變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S2、S，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6Ω時，電流表的示數(shù)也為I。則此時滑動變阻器接入電路的阻值為______Ω。（2）接著利用該電路測電源電動勢和內(nèi)電阻①他的實驗步驟為：A.在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)R1或R2至_______（選填“最大值”或“最小值”），之后閉合開關(guān)S，再閉合_______（選填“S1”或“S2”）；B.調(diào)節(jié)電阻R1或R2，得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；C.斷開開關(guān)，整理實驗儀器。②圖乙是他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的－R圖像，電源電動勢E=_________V，內(nèi)阻r=_________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【答案】①.3.6②.最大值③.S1④.6.0⑤.2.8【解析】【詳解】（1）[1]用等值替代法可測出R2接入電路的阻值，電阻箱的示數(shù)等于接入電路的阻值為3.6Ω；（2）①[2][3]要用電阻箱與電流表結(jié)合測量電動勢與內(nèi)阻，則要改變電阻箱的值，在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至最大值，之后閉合開關(guān)S，再閉合S1；②[4][5]由閉合電路歐姆定律可得變形得由上式可知圖線的斜率是電動勢的倒數(shù)，圖像的斜率為解得E＝6.0V圖線在縱軸上的截距是解得r＝28Ω四、解答題13.一束初速不計的帶電粒子，電荷量q=1.6×10-19C在經(jīng)的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示，若板間距離，板長，兩個極板上電壓為，已知，粒子的質(zhì)量為。（重力忽略不計）求：（1）粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度；（2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度；（3）粒子射出電場沿垂直于板面方向偏移的距離；（4）粒子射出電場時速度偏轉(zhuǎn)角度θ的正切值；（5）偏轉(zhuǎn)電場對粒子做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；（4）；（5）【解析】【詳解】（1）粒子加速過程中，由動能定理可得（2）根據(jù)牛頓第二定律，可得粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度（3）粒子沿初速度方向做勻速直線運動，在偏轉(zhuǎn)電場中的飛行時間設(shè)為，則有聯(lián)立求得粒子飛出平行板時的側(cè)移量聯(lián)立求得（4）粒子出場時的速度設(shè)為，可以分解為沿初速度方向的和沿電場方向的，其中根據(jù)幾何關(guān)系可得（5）根據(jù)恒力功的定義式，可得偏轉(zhuǎn)場對粒子做的功為14.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，x軸上方有一圓形勻強磁場區(qū)域，其圓心為O1（0，2m）、半徑R=2m，磁感應(yīng)強度大小B=2×10-2T，方向垂直于紙面向外。在x軸下方有勻強電場，電場強度E=0.2N/C，方向水平向左。在磁場的左側(cè)y=0.5R處有一帶正電、質(zhì)量m=4×10-6kg、電荷量q=2×10-2C的粒子以速度v=2×102m/s平行于x軸正方向且垂直于磁場射入圓形磁場區(qū)域。不計粒子的重力。求（結(jié)果可用含根號的式子表示）：（1）粒子在磁場區(qū)域運動的軌跡半徑r；（2）粒子在磁場區(qū)域