山西省太原市第六十六中學(xué)2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期期末達標(biāo)測試物理試題

2022-2023學(xué)年高二上物理期末模擬試卷一、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，空間有一水平勻強電場，在豎直平面內(nèi)有一初速度v0的帶電微粒，沿圖中虛線由A運動至B，其能量變化情況是(重力不能忽略)（）A.動能減少，重力勢能增加,電勢能減少B.動能減少，重力勢能增加,電勢能增加C.動能不變，重力勢能增加電勢能減少D.動能增加，重力勢能減少,電勢能減少【答案】B【解析】【詳解】由題，帶電微粒做直線運動，所受的合力必須與AB在同一直線上，則知帶電微粒所受電場力方向水平向左，所以合力方向與速度方向相反，合力做負功，由動能定理得知，動能減小。重力做負功，重力勢能增加。電場力做負功，則電勢能增加，B正確，ACD錯誤。故選B。2.如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體的電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2，則下列說法正確的是（）A.R1：R2=3：1B.R1：R2=1：3C.將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電壓之比U1：U2=3：1D.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流之比I1：I2=1：3【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)I-U圖象知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1：R2=1：3．故A錯誤，B正確；兩電阻串聯(lián)后，兩電阻中的電流相等，則電壓之比U1：U2=1：3，故C錯誤；若兩電阻并聯(lián)，兩電阻兩端的電壓相等，故電流與電阻成反比；故電流之比為：I1：I2=3：1；故D錯誤；故選B．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)以及知道串并聯(lián)電路的特點．3.在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖2所示，則（）A.t＝0時線框平面與中性面重合B.t＝0.01s時線框的磁通量為0C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為10VD.線框產(chǎn)生交變電動勢的頻率為100Hz【答案】A【解析】【分析】由圖2可知任何時刻的感應(yīng)電動勢，根據(jù)電動勢的特點，可判處金屬線框所處的位置；由圖象還可知電動勢的峰值和周期，根據(jù)有效值和峰值的關(guān)系便可求電動勢的有效值，根據(jù)周期和頻率的關(guān)系可求頻率.【詳解】A、t=0時，感應(yīng)電動勢最大，線框平面與中性面重合，磁通量最大，故A正確；B、t=0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，說明此時線圈正經(jīng)過中性面，故B錯誤；C、由圖2可知Em=10V．根據(jù)正弦式交變電流有效值和峰值的關(guān)系可得，該交變電流的有效值為，故C錯誤；D、據(jù)周期和頻率的關(guān)系可得，該交變電流的頻率為：，故D錯誤；故選A.【點睛】本題考查的是有關(guān)交變電流的產(chǎn)生和特征的基本知識，注意會由圖象得出線圈從何處開始計時，并掌握正弦交流電的最大值與有效值的關(guān)系.4.用圖示裝置進行電磁感應(yīng)實驗，下列操作不能形成感應(yīng)電流的是（）A.電鍵閉合和斷開的瞬間B.電鍵閉合，移動滑動變阻器的滑動觸頭C.電鍵閉合后線圈A在B中插入或拔出D只電鍵保持閉合【答案】D【解析】【詳解】解：由圖示可知，電流表所在電路閉合，A、電鍵閉合和斷開的瞬間，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；B、電鍵閉合，移動滑動變阻器的滑動觸頭，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯誤；C、電鍵閉合后線圈A在B中插入或拔出，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯誤；D、保持開關(guān)閉合，則線圈A所在電路中的電流電流不變，穿過線圈B的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D正確；故選D．【點評】本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，熟練掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題，本題是一道基礎(chǔ)題．5.磁電式電流表的構(gòu)造如圖(a)所示，在蹄形磁鐵的兩極間有一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的線圈，轉(zhuǎn)軸上裝有螺旋彈簧和指針．蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場均勻輻向分布，如圖(b)所示．當(dāng)電流通過線圈時，線圈在安培力的作用下轉(zhuǎn)動，螺旋彈簧被扭動，線圖停止轉(zhuǎn)動時滿足NBIS=kθ，式中N為線圈的匝數(shù)，S為線圈的面積，I為通過線圈的電流，B為磁感應(yīng)強度，θ為線圈(指針)偏角，k是與螺旋彈簧有關(guān)的常量．不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由題中的信息可知（）A.該電流表的刻度是均勻的B.線圈轉(zhuǎn)動過程中受到的安培力的大小變大C.若線圈中通以如圖(b)所示的電流時，線圈將沿逆時針方向轉(zhuǎn)動D.更換k值更大的螺旋彈簧，可以增大電流表的靈敏度(靈敏度即)【答案】A【解析】【詳解】A項：磁場是均勻輻向分布，線圈轉(zhuǎn)動過程中各個位置的磁感應(yīng)強度的大小不變，螺旋彈簧的彈力與轉(zhuǎn)動角度成正比，所以該電流表的刻度是均勻的，故A正確；B項：磁場是均勻輻向分布，線圈轉(zhuǎn)動過程中各個位置的磁感應(yīng)強度的大小不變，線圈轉(zhuǎn)動過程中各個位置時產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小也不變，所以受到的安培力的大小不變，故B錯誤；C項：若線圈中通以如圖(b)所示的電流時，根據(jù)左手定則，左側(cè)受安培力向上，右側(cè)受安培力向下，所以順時針轉(zhuǎn)動，故C錯誤；D項：更換k值更大的螺旋彈簧，同樣的電流變化導(dǎo)致同樣的安培力變大，但轉(zhuǎn)動角度變化減小，所以靈敏度減小，故D錯誤．6.下列設(shè)備工作時，將電能轉(zhuǎn)化為機械能的是A.電動機 B.發(fā)電機 C.蒸汽機 D.柴油機【答案】A【解析】【詳解】電動機工作時，消耗電能獲得機械能，是把電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A符合題意；發(fā)電機工作時，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故B不符合題意；蒸汽機工作時，是燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C不符合題意；柴油機工作時，是燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故D不符合題意．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.真空中有兩點電荷q1、q2分別位于直角三角形的頂點C和頂點B上，D為斜邊AB的中點，∠ABC=30°，如圖所示，已知A點電場強度的方向垂直AB向下，則下列說法正確的是（）。A.q1帶負電，q2帶正電B.D點電勢低于A點電勢C.q1電荷量的絕對值等于q2電荷量的絕對值的一半D.q1電荷量的絕對值等于q2電荷量的絕對值的二倍【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)題述，A點的電場強度垂直AB向下，由平行四邊形法則可知，q1帶正電，q2帶負電，A錯誤；B．由幾何關(guān)系結(jié)合電勢概念可知，正電荷q1在AD兩點產(chǎn)生的電勢相等，負電荷q2在A點的負電勢高于D點的負電勢，由電勢疊加可知A點的電勢高于D點，B正確；CD．根據(jù)題述，A點的電場強度垂直AB向下，可得sin30°＝又r2＝2r1，聯(lián)立解得q2＝2q1C正確，D錯誤。故選BC。8.關(guān)于電動勢，下列說法正確的是(????)A.電源兩極間的電壓等于電源電動勢B.電動勢越大電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能就越多C.電源電動勢的數(shù)值等于內(nèi)、外電壓之和D.電源電動勢由電源本身決定，與外電路的組成無關(guān)【答案】CD【解析】【詳解】AC.電源沒有接入電路時兩極間的電壓等于電源電動勢，在閉合電路中電源兩極間的電壓是路端電壓，電源電動勢的數(shù)值等于內(nèi)、外電壓之和，故A錯誤，C正確；B.電動勢越大的電源，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，但不是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能就越多．故B錯誤；D.電動勢是描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，大小由電源本身決定，與外電路的組成無關(guān)，故D正確．【點睛】電動勢是描述電源把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量；電源電動勢等于電源沒有接入電路前兩極間的電壓，等于電路內(nèi)外電壓之和．9.法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別于圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中，圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（）A.若圓盤轉(zhuǎn)動角速度恒定，則電流大小恒定B.若從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿a到b的方向流動C.若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D.若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍【答案】AB【解析】【詳解】A．圓盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的電動勢轉(zhuǎn)動的角速度恒定，E不變，電流電流大小恒定，A正確；B．右手定則可知，回路中電流方向不變，從上往下看圓盤順時針轉(zhuǎn)動，由右手定則知，電流從邊緣指向圓心，接著沿a到b的方向流動，B正確；C．若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向不變，大小變化，C錯誤；D．若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，回路電流變?yōu)樵瓉?倍，根據(jù)電流在R上的熱功率變?yōu)樵瓉淼?倍，D錯誤。故選AB。10.某一電場的電場線分布如圖所示，則下列說法正確的是A.點的電勢低于點的電勢B.點的電場強度小于點的電場強度C.一正電荷由點釋放，一定沿著電場線運動到點D.一負電荷在點的電勢能大于在點的電勢能【答案】AB【解析】【詳解】沿著電場線方向電勢逐漸降低，因此a點的電勢高于b點的電勢，故A正確；從電場線的分布情況可知，a點的電場線比b點的稀疏，所以a點的電場強度小于b點的電場強度，故B正確；電場線不一定是電荷的運動軌跡，由a點釋放的正電荷不一定沿著電場線運動到b點，故C錯誤；某一負電荷從a點移到b點，電場力做負功，電勢能增加，因此負電荷在a點的電勢能小于在b點的電勢能，故D錯誤．所以AB正確，CD錯誤．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.在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中備有如下器材：A．干電池1節(jié)B．滑動變阻器（0～20Ω）C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約為20kΩ）D．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻RA=0.2Ω）E．電流表（0～3A，內(nèi)阻約為0.01Ω）F．開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）為減小實驗誤差和方便操作，選擇圖甲所示電路進行實驗，其中電流表應(yīng)選__．（填寫器材前的序號）（2）某同學(xué)根據(jù)實驗測得的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，畫出U﹣I圖象如圖乙所示，由圖象可得電池的電動勢為__V，內(nèi)電阻為__Ω．（保留到小數(shù)點后1位）【答案】①.D②.1.5③.0.8【解析】【詳解】（1）[1]．由于本實驗中通過電源的電流不能太大，由圖可知，最大電流不超過0.6A；所以電流表應(yīng)選Ｄ；（2）[2][3]．將RA等效于電源的內(nèi)阻，根據(jù)U=E-I(r+RA)，可知E=1.50V12.在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加了1mL，若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成油膜．這種估測方法是將每個油酸分子視為球體模型，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜可視為單分子油膜，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑．已知圖中油酸膜的面積大約為4.2×10-2m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是__m3；根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑大約是___m．（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①；②.【解析】【分析】掌握該實驗的原理是解決問題的關(guān)鍵，該實驗中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，從而可以由體積與面積相除求出油膜的厚度．【詳解】每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸體積是：；油酸分子的直徑：．【點睛】在油膜法估測分子大小的實驗中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑，關(guān)鍵掌握估算油膜面積的方法和求純油酸體積的方法，注意保留有效數(shù)字．解答本題關(guān)鍵要建立這樣的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，再分析誤差的大小．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.如圖所示，長L=1m的輕質(zhì)細繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角37°。已知小球所帶電荷量，勻強電場的場強，取重力加速度，，。求：（1）小球所受電場力F的大小。（2）小球的質(zhì)量m?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)電場力的公式解得（2）由平衡條件得解得14.如圖所示，在xOy平面內(nèi)，第三象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的邊界，OM與負x軸成45°角，x<0且OM的左側(cè)空間中存在著沿x軸負方向的勻強電場E=0.32N/C，在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B，磁感應(yīng)強度大小為0.1T。一不計重力的帶負電的粒子，從坐標(biāo)原點O沿y軸負方向以的初速度進入磁場，已知粒子的帶電量為C，質(zhì)量為kg，求：（1）帶電粒子第一次經(jīng)過磁場邊界的位置A坐標(biāo)；（2）帶電粒子在磁場區(qū)域運動的總時間(結(jié)果保留4位有效數(shù)字)；（3）帶電粒子最終離開電、磁場區(qū)域進入第一象限時的位置坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）A點位置坐標(biāo)(-0.004m，-0.004m)；（2）；（3）離開電磁場時的位置坐標(biāo)為(0，0.192m)【解析】【詳解】（1）帶電粒子從O點射入磁場運動軌跡如圖所示，由得根據(jù)題意及幾何關(guān)系可以知道帶電粒子的運動軌跡在磁場中偏轉(zhuǎn)的圓心角為90°，則A點位置坐標(biāo)。（2）設(shè)帶點粒子在磁場中做圓周運動的周期為T，則由圖可以知道粒子在磁場中運動時間（3）設(shè)粒子從C點沿y軸正方向進入電場