安徽省2023-2024學年高二上學期冬季階段性檢測物理試題 含解析

安徽省2023—2024學年（上）高二冬季階段性檢測物理考生注意：1．答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；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8小題，每小題4分，共32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.以下是來源于物理課本中的一些插圖，下列描述中不符合實際情況的是（）A.圖1中女生和帶電的金屬球帶有同種性質的電荷B.圖2裝置為靜電除塵的示意圖，帶負電的塵埃被收集在線狀電離器B上C.圖3為小燈泡的伏安特性曲線，該曲線顯示燈泡的電阻隨溫度升高而增大D.圖4是電流表改裝原理示意圖，并聯的電阻R越小，改裝后的電流表量程越大【答案】B【解析】【詳解】A．圖1中女生和帶電的金屬球帶有同種性質的電荷，故A正確，不滿足題意要求；B．圖2裝置為靜電除塵的示意圖，帶負電的塵埃被收集在帶正電的極板A上，故B錯誤，滿足題意要求；C．圖3為小燈泡的伏安特性曲線，圖線上點與原點連線斜率等于電阻的倒數，該曲線顯示燈泡的電阻隨溫度升高而增大，故C正確，不滿足題意要求；D．圖4是電流表改裝原理示意圖，根據可知并聯電阻R越小，改裝后的電流表量程越大，故D正確，不滿足題意要求。故選B。2.如圖所示，固定于水平面上的金屬架處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒沿框架以速度v向右做勻速運動。時，磁場的磁感應強度為，此時到達的位置恰好使構成一個寬為l，長為2l的長方形。為使棒中不產生感應電流，從開始，磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律是（）A B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】由電磁感應定律，可知為使棒中不產生感應電流，則穿過閉合回路的磁通量保持不變，由可得解得故選C。3.某氦氖激光器的發(fā)光功率為，能發(fā)射波長為的單色光，則（取普朗克常量，真空中光速）A.一個光子的能量為B.一個光子的能量為C.每秒發(fā)射的光子數為個D.每秒發(fā)射的光子數為個【答案】A【解析】【詳解】一個光子的能量為每秒發(fā)射的光子數為故選A。4.一根金屬棒長為L，橫截面積為S，其材料的電阻率為，棒內單位體積的自由電子數為n，電子的質量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內產生電流，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立，解得故選B。5.如圖所示的電路中各電表均為理想電表，D為理想二極管，C為電容器，為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關S，待電路穩(wěn)定后，記錄各電表示數，將滑動變阻器的滑片P向左移動一小段距離，待電路再次穩(wěn)定后發(fā)現電壓表的示數變化量絕對值為，電壓表的示數變化量絕對值為，電流表A的示數變化量絕對值為，則下列判斷不正確的是（）A.的值等于B.的值等于電源內阻rC.電壓表的示數變大，電流表A的示數變小D.電容器所帶電荷量減少【答案】D【解析】【詳解】A．根據閉合電路的歐姆定律可得故A正確；B．根據閉合電路的歐姆定律可得故B正確；C．滑動變阻器的滑片P向左移動一小段距離，滑動變阻器接入電路的阻值增大，電路總電流減小，電流表A的示數變小，電源內阻r和定值電阻兩端的電壓減小，滑動變阻器兩端的電壓增大，電壓表的示數變大，故C正確；D．滑動變阻器的滑片P向左移動一小段距離，定值電阻兩端的電壓減小，電容器電容不變，根據電容器將放電，由于二極管的單向導電性，電容器所帶電荷量不變，故D錯誤。本題選錯誤的，故選D。6.如圖所示的裝置是用來測量勻強磁場磁感應強度B的電流天平，其右臂掛著匝數為n的矩形線圈，線圈的水平邊寬度為l，磁場的方向與線圈平面垂直。當線圈沒有通電時，天平處于平衡狀態(tài)，當線圈通入圖示電流I時，則須在右盤中加質量為m的小砝碼才能使天平重新平衡。已知重力加速度為g，則下列說法中正確的是（）A.通電后線圈受到的安培力大小為，方向豎直向下B.由以上測量數據可求出勻強磁場的磁感應強度C.若僅增強磁場，通以圖示電流后，為使天平平衡，應往右盤加入質量更大的砝碼D.第一次通電，天平重新平衡后，若僅將電流反向，則可以再往左盤內加入質量為3m的小砝碼，使天平再次平衡【答案】C【解析】【詳解】A．當線圈沒有通電時，天平處于平衡狀態(tài)，當線圈通入圖示電流I時，則須在右盤中加質量為m的小砝碼才能使天平重新平衡，則可知通電后線圈受到的安培力大小為，方向豎直向上，A錯誤；B．由題意可知，線圈受到的安培力大小為則勻強磁場的磁感應強度大小B錯誤；C．若僅增強磁場，通以圖示電流后，線圈受到的安培力增大，為使天平平衡，應往右盤加入質量更大的砝碼，C正確；D．第一次通電，天平重新平衡后，則有此時安培力方向豎直向上，若僅將電流反向，線圈受到安培力大小不變，方向變?yōu)樨Q直向下，此時在天平右盤中相當有2m的小砝碼，因此則可以再往左盤內加入質量為2m的小砝碼，使天平再次平衡，D錯誤。故選C。7.如圖所示是電動機提升重物的示意圖，電源電動勢，內阻，電阻。閉合開關S，發(fā)現電動機被卡死，此時電壓表的示數為5V，當電動機正常工作時，電壓表的示數為5.5V。下列說法正確的是（）A.電動機內部線圈的電阻為B.電動機內部線圈的電阻為C.電動機正常工作時的電流為1.5AD.電動機正常工作時輸出的機械功率為1.5W【答案】D【解析】【詳解】AB．在電動機不轉時，電路是純電阻電路，由閉合電路歐姆定律可得由題意可知，電源電動勢，此時電壓表的示數為U1=5V，內阻，電阻，可得由歐姆定律可得電動機內部線圈的電阻為AB錯誤；C．電動機正常工作時電壓表的示數為5.5V，則電流為C錯誤；D．電動機正常工作時的電壓電動機輸入功率為電動機輸出的機械功率為D正確。故選D。8.兩不等量的異種點電荷和分別放在x軸上的O、M點，O、A兩點間的距離大于A、M兩點間的距離，兩電荷連線上各點的電勢隨x的變化關系如圖所示。已知A、N兩點的電勢為零，段中C點電勢最高，則（）A.將一正點電荷從N點移到D點，電勢能先減少后增加B.A點的電場強度大小為零C.N、C間場強方向沿x軸正方向D.電量大于電量【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知從N點移到D點，電勢先增加后減少，正點電荷的電勢能為電勢能先增加后減少，故A錯誤；B．圖象的斜率表示電場強度，A點處圖象斜率不為零，故A點的電場強度大小不為零，故B錯誤；C．根據沿電場線電勢降低，N、C間場強方向沿x軸負方向，故C錯誤；D．C點處圖象斜率為零，C點的電場強度大小為零，則可得故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.我們知道地磁場能有效抵御宇宙射線的侵入，赤道截面外的地磁場可簡化為包圍地球一定厚度的勻強磁場，磁場方向垂直于該截面。圖中給出了圖示平面內，從O點沿平行地面和垂直地面兩個不同方向射入地磁場的a、b、c三種帶電粒子（不計重力）在地磁場中的三條運動軌跡，且它們均恰好不能到達地面。下列說法正確的是（）A.a、b、c三種帶電粒子均帶負電B.若a、c粒子的比荷相同，則c粒子的速率更小C.若a粒子的速率不變，在圖示平面內沿不同方向入射，粒子均不會到達地面D.若b粒子的速率不變，在圖示平面內沿不同方向入射，粒子有可能到達地面【答案】CD【解析】【詳解】A．根據左手定則，a帶電粒子帶負電，b帶電粒子帶正電，c帶電粒子帶負電，故A錯誤；B．根據洛倫茲力提供向心力可得a、c粒子的比荷相同，c粒子運動半徑較大，則c粒子的速率更大，故B錯誤；C．若a粒子的速率不變，則其軌跡半徑不變，當只改變入射方向時，相當于將一個直徑一定的圓繞入射點轉動，顯然除圖示情況外，沿其他方向入射的粒子的運動軌跡均不能與地面相交，即到達不了地面，故C正確；D．若b粒子的速率不變，它以相同的速率在圖示平面內沿圖示方向逆時針轉動一角度，則不會到達地面，若沿順時針轉動一定角度，則可到達地面，故D正確。故選CD。10.如圖所示，是豎直面內的光滑絕緣固定軌道，水平軌道與半徑為R的圓弧軌道相切于b點，軌道所在空間有水平向右的勻強電場，電場強度大小為?，F在軌道上的P點由靜止釋放一個質量為m、電荷量為的小滑塊，小滑塊飛出軌道后到達的最高點為Q（圖中未畫出）。已知重力加速度大小為g，空氣阻力不計，Q點與c點的高度差為，則（）A.長為B.小滑塊在最高點Q的速度為0C.從c到Q的過程中，小滑塊做勻變速運動D.從b到c的過程中，小滑塊對軌道的最大壓力為【答案】AC【解析】【詳解】AB．小滑塊從c點飛出時速度方向豎直向上，離開c點后在水平方向做初速度是零的勻加速運動，在豎直方向做豎直上拋運動，豎直方向速度減到零時到達最高點Q，可水平方向的速度不是零，小滑塊從c點到最高點在豎直方向則有小滑塊從P到c的運動中，由動能定理可得解得A正確，B錯誤；C．由AB選項分析可知，小滑塊從c到Q的過程中，豎直方向做豎直上拋運動，水平方向做初速度是零的勻加速運動，因此小滑塊從c到Q的運動中做勻變速運動，C正確；D．從b到c的過程中，小滑塊在水平方向做勻加速直線運動，在豎直方向做勻減速運動，因此小滑塊在等效平衡位置d時速度最大，對軌道的壓力為最大，如圖所示，此時小滑塊的重力大小等于所受的電場力，則有θ=45°，則小滑塊從P到d的運動中，由動能定理可得在d點，對小滑塊，由牛頓第二定律可得解得由牛頓第三定律可知，從b到c的過程中，小滑塊對軌道的最大壓力為，D錯誤。故選AC。三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.（1）圖1游標卡尺的讀數為__________。（2）圖2螺旋測微器的讀數為__________?！敬鸢浮竣?50.20②.0.900【解析】【詳解】（1）[1]游標卡尺讀數為50mm+4×0.05mm=50.20mm（2）[2]螺旋測微器讀數為0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm12.某電流表的內阻為滿偏電流為，按圖所示改裝成量程為15V的電壓表，則__________?！敬鸢浮?4900【解析】【詳解】根據電壓表改裝原理解得13.某高二實驗小組的同學根據學過的物理知識，利用下列器材中的部分器材來測定一節(jié)干電池的電動勢和內阻。A．電流表A，量程為0~0.6A，內阻；B．電壓表，量程為0~3V，內阻約；C．電壓表，量程為0~15V，內阻約；D．滑動變阻器，最大阻值為；E．定值電阻；F．開關S一個，導線若干。（1）為了使實驗結果盡可能準確，電壓表應選擇________（填器材前面的選項序號），圖1中的導線應連接到_________（填“①”或“②”）處。（2）用（1）問中的實驗電路進行測量，讀出多組電壓表和電流表的讀數，畫出對應的圖線如圖2所示，由圖線可得該干電池的電動勢_______V，內阻_______。（3）若不考慮偶然誤差，本實驗干電池電動勢的測量值和真實值的關系為：______；測得的電源內阻和真實值的關系為：_______（均填“大于”“小于”或“等于”）?！敬鸢浮竣?B②.②③.1.50④.0.30⑤.等于⑥.等于【解析】【詳解】（1）[1]一節(jié)干電池的電動勢約為，為了使實驗結果盡可能準確，電壓表應選擇量程為0~3V的電壓表，故選B。[2]電流表的內阻已知，電流表外接時，電流表的分壓值可以求出，可準確測出干電池的電動勢和內阻，故圖1中的導線應連接到②處。（2）[3]根據閉合電路的歐姆定律整理得圖象縱截距表示干電池的電動勢，則[4]圖象斜率絕對值表示干電池內阻、電流表內阻、定值電阻之和，則解得（3）[5]圖中電路的連接，可以把電源、定值電阻、電流表看成等效電源，電路斷路時有即電動勢的測量值等于真實值；[6]電路短路時有電源內阻為內阻的測量值等于真實值。14.如圖所示，電路中電源的電動勢為，內阻為，電阻，。（1）若將兩端短路，求電路中的路端電壓是多少；（2）若在兩端接26μF的電容器，求電路穩(wěn)定時電容器的帶電量；（3）若在兩端接一定值電阻，使之間消耗的功率最大，求此最大功率及定值電阻的阻值?！敬鸢浮浚?）8V；（2）；（3）4.05W，【解析】【詳解】（1）若將端短路，則電路中和串聯后和并聯，再和串聯，外電路總電阻為電路總電流為路端電壓（2）若將兩端接電容器，電路穩(wěn)定時，、串聯，、沒有電流經過，電容器兩端的電壓等于兩端電壓，則有電路穩(wěn)定時電容器的帶電量為解得（3）在兩端接電阻，使得兩端電阻等于時，之間消耗的功率最大，即解得之間消耗的最大功率為15.如圖所示為研究粒子特性的裝置示意圖，M、N兩極板間存在電壓為U的加速電場。初速度為0且重力不計的帶電粒子S經加速電場加速后，從y軸上的點以垂直于y軸的方向射入第一象限的勻強磁場中，從x軸上的K點沿與x軸負方向成60°角的方向射出第一象限。已知第一象限內勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向外。（1）判斷粒子所帶電性，并求粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑；（2）求該粒子的比荷（電荷量q與質量m之比）和粒子進入磁場時速度v的大小；（3）要使帶電粒子S從K點進入第四象限后，經一次偏轉，再從O點進入x軸上方，求第四象限所加垂直紙面勻強磁場的方向和磁感應強度的大小?！敬鸢浮浚?）粒子帶正電，a；（2），；（3）垂直紙面向外，2B【解析】【詳解】（1）粒子在磁場中向下偏轉，根據左手定則可知粒子帶正電。作出帶電粒子做圓周運動的圓心和軌跡如圖所示，由圖中幾何關系知解得（2）根據洛倫茲力