2024學(xué)年安徽省合肥廬陽(yáng)高級(jí)中學(xué)物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2024學(xué)年安徽省合肥廬陽(yáng)高級(jí)中學(xué)物理高二上期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列設(shè)備正常工作時(shí)，主要利用電流熱效應(yīng)的是（）A.發(fā)電機(jī) B.電風(fēng)扇C.電烙鐵 D.移動(dòng)電話機(jī)2、如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)，導(dǎo)體棒質(zhì)量60g，長(zhǎng)1m，電阻1.5Ω放在兩個(gè)固定光滑絕緣環(huán)上，若已知絕緣環(huán)半徑0.5m。空間存在豎直向上勻強(qiáng)磁場(chǎng)，B=0.4T。當(dāng)開關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒和導(dǎo)線圍成的閉合回路始終保持在豎直平面內(nèi)，sin37°=0.6，不考慮導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響，則（）A.棒能在某一位置靜止，在此位置上棒對(duì)每一只環(huán)的壓力為1NB.棒從環(huán)的底端靜止釋放能上滑至最高點(diǎn)的高度差是0.2mC.棒從環(huán)的底端靜止釋放上滑過(guò)程中最大動(dòng)能是0.2JD.棒從環(huán)的底端靜止釋放上滑過(guò)程中速度最大時(shí)對(duì)兩環(huán)的壓力為1N3、如右圖所示的可變電容器，旋轉(zhuǎn)動(dòng)片使之與定片逐漸重合．則電容器的電容將A.逐漸增大 B.逐漸減小C.保持不變 D.先增大后減小4、2014年12月31日，搭載“風(fēng)云二號(hào)”08星的運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射．發(fā)射過(guò)程中“風(fēng)云二號(hào)”08星的某一運(yùn)行軌道為橢圓軌道，周期為T0，如圖所示．則()A.“風(fēng)云二號(hào)”08星在B、D兩點(diǎn)運(yùn)行速率不等B.“風(fēng)云二號(hào)”08星A→B→C過(guò)程中，速率逐漸變大C.“風(fēng)云二號(hào)”08星在A→B過(guò)程所用時(shí)間小于D.“風(fēng)云二號(hào)”08星在B→C→D過(guò)程中所用時(shí)間等于5、兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)．當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是A.導(dǎo)體棒AB內(nèi)有電流通過(guò)，且A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)B.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→DC.磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左D.磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向右6、有一個(gè)電風(fēng)扇,額定電壓為U，額定功率為P，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R，把它接入電壓為U的電路中，下列計(jì)算時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生熱量的方法中正確的是()A.B.C.D.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、今有某小型發(fā)電機(jī)和一理想變壓器連接后給一個(gè)燈泡供電，電路如圖（電壓表和電流表均為理想電表）.已知該發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為N，電阻為r，當(dāng)線圈以轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為U，燈泡（額定電壓為U0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，則（）A.變壓器匝數(shù)比為U:U0B.電流表的示數(shù)為C.在圖示位置時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈的磁通量為D.從圖示位置開始計(jì)時(shí)，變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為8、霍爾元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器,已發(fā)展成一個(gè)品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族,得到廣泛應(yīng)用．如圖為某霍爾元件的工作原理示意圖,該元件中電流I由正電荷定向運(yùn)動(dòng)形成,下列說(shuō)法正確的是()A.M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)高B.用霍爾元件可以測(cè)量地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.用霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量D.若保持電流I恒定則霍爾電壓UH與B成正比例9、如圖所示，水平放置的兩組光滑軌道上分別放有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ和MN，并且分別放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1和B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（）A.向左加速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向右勻速運(yùn)動(dòng)10、如圖所示，光滑水平桌面上有一豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一矩形導(dǎo)體閉合線框的邊和邊剛好處在磁場(chǎng)的邊緣，邊長(zhǎng)是邊長(zhǎng)的2倍，第1次用沿方向的水平恒力將線框沿邊向右以速度勻速拉出磁場(chǎng)，第2次用沿方向的水平恒力將線框沿邊向上以速度勻速拉出磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.兩次拉出線框過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面積的電量相同B.兩次拉出線框過(guò)程中拉力的大小相等C.兩次拉出線框過(guò)程中點(diǎn)的電勢(shì)都高于點(diǎn)的電勢(shì)D.兩次拉出線框過(guò)程中拉力所做的功相等三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V，額定電流0.32A）；電壓表V（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）；電流表A（量程0.5A，內(nèi)阻0.5Ω）；固定電阻R0（阻值1000Ω）；滑動(dòng)變阻器R（阻值0~9.0Ω）；電源E（電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻不計(jì)）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器R是_________（填“限流式”或“分壓式”）接法。（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示:由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_________（填“增大”“不變”或“減小”）燈絲的電阻率__________（填“增大”“不變”或“減小”）。（3）用另一電源E0（電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻1.00Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為______W.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組利用電流表和電阻箱測(cè)量電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.(1)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖______(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：①檢查并調(diào)節(jié)電流表指針指零，將開關(guān)S斷開，按照電路圖連線②調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值至________③將開關(guān)S閉合，逐漸調(diào)節(jié)只使電流表指針有足夠的偏轉(zhuǎn)，記下此時(shí)的電阻箱的阻值和電流表的示數(shù)④改變及的阻值，測(cè)出幾組I隨R變化的數(shù)據(jù)，作出R—1/I的圖線如圖所示(3)由作出R—1/I的圖線可求得電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)阻r=________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（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(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】A．發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，A錯(cuò)誤，不符合題意；B．電風(fēng)扇主要是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。不是利用電流的熱效應(yīng)，B錯(cuò)誤，不符合題意；C．電烙鐵工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，利用電流的熱效應(yīng)，C正確，符合題意；D．移動(dòng)電話機(jī)接受信號(hào)時(shí)將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào)，發(fā)送信號(hào)時(shí)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，同時(shí)還涉及電磁波的接受與發(fā)射，與電流的熱效應(yīng)無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤，不符合題意。故選C。2、C【解題分析】A．金屬棒受到的安培力為：對(duì)金屬棒進(jìn)行受力分析，金屬棒受到重力、安培力和兩個(gè)環(huán)的支持力，如圖：因?yàn)榻饘侔綮o止，根據(jù)平衡條件得每個(gè)環(huán)對(duì)棒的支持力選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由于所以金屬棒在此位置速度最大，此位置距離底端的高度為h=r-rcosθ=0.2m而該位置不是最高點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．由動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)得Ekm=0.2J根據(jù)牛頓定律解得：FmN=0.9N故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選C。3、A【解題分析】旋轉(zhuǎn)動(dòng)片使之與定片逐漸重合時(shí)，相當(dāng)于增加了電容器的正對(duì)面積，則由電容器的決定式C=可知，電容將逐漸增大，故BCD錯(cuò)誤，A正確．故選A【題目點(diǎn)撥】本題考查平行板電容器決定式的應(yīng)用，要注意明確平行板電容器是通過(guò)改變旋轉(zhuǎn)動(dòng)片來(lái)改變正對(duì)面積，從而起到改變電容的作用4、C【解題分析】衛(wèi)星沿著橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，由開普勒的面積定律得到各個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢，周期定律得到對(duì)稱性.【題目詳解】A、衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，由面積定律可知B、D兩點(diǎn)與地球的連線相等且運(yùn)動(dòng)對(duì)稱，則速率相等；故A錯(cuò)誤.B、衛(wèi)星從近地點(diǎn)A到遠(yuǎn)地點(diǎn)C的過(guò)程中，萬(wàn)有引力與線速度成鈍角，則衛(wèi)星做減速運(yùn)動(dòng)，速率逐漸減?。还蔅錯(cuò)誤.C、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)一圈的周期為T0，運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性和周期性，AC為一條對(duì)稱軸，則，因AB段比BC段運(yùn)動(dòng)快些，則，有，且，故，；故C正確.D、BD線是橢圓軌跡的對(duì)稱軸，但BAD段比BCD段離地球近些，平均速率略大，則，；故D錯(cuò)誤.故選C.【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵是利用開普勒三大定律分析衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)快慢，軌跡對(duì)稱性與運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性的應(yīng)用.5、A【解題分析】AB．AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則判斷可知，AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽→A，A端相當(dāng)電源的正極，電勢(shì)高于B端，導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是D→C．故A正確，B錯(cuò)誤。C．感應(yīng)電流通過(guò)CD，CD棒受到安培力作用，由左手定則判斷可知磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的安培力向右。故C錯(cuò)誤。D．AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽→A，根據(jù)左手定則，安培力向左。故D錯(cuò)誤。故選A。6、B【解題分析】A．電風(fēng)扇正常工作時(shí)產(chǎn)生的熱量是由于內(nèi)阻發(fā)熱產(chǎn)生的，所以t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為；由于是非純電阻電路，故，故，故A錯(cuò)誤；BD．由于，，故，B正確D錯(cuò)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(jī)械能，所以產(chǎn)生的熱量：，C錯(cuò)誤；故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解題分析】A．電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是U1：U2=U：U0，故A正確；燈泡電流是，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時(shí)電功率為P，所B．以輸入功率為P，即電流表讀數(shù)I=故B正確；C．手搖發(fā)電機(jī)的線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值是所以解得最大磁通量故C錯(cuò)誤；D．線圈以較大的轉(zhuǎn)速n勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所以，所以變壓器輸入電壓的瞬時(shí)值故D錯(cuò)誤。8、BCD【解題分析】電流I的形成是由于正電荷的定向移動(dòng)，由此可知正電荷定向移動(dòng)垂直向里，所受洛倫茲力向右，A錯(cuò)；當(dāng)電荷所受洛倫茲力等于電場(chǎng)力時(shí)不再偏轉(zhuǎn)，電壓恒定如果已知電荷定向移動(dòng)速度可求出磁感強(qiáng)度，B對(duì)；同樣，強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)大電壓，C對(duì)；電流恒定，電荷定向移動(dòng)速度恒定，D對(duì)；9、AC【解題分析】根據(jù)安培定則可知，MN處于垂直紙面向里的磁場(chǎng)中，MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明MN受到的磁場(chǎng)力向右，由左手定則可知電流由M指向N，L2中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向上，由楞次定律可知，L1線圈中電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是向上減弱，或向下增強(qiáng)。若L1中磁場(chǎng)方向向上減弱，根據(jù)安培定則可知PQ中電流方向?yàn)镼→P且減小，根據(jù)右手定則可知PQ向右減速運(yùn)動(dòng)；若L1中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)，根據(jù)安培定則可知PQ中電流方向?yàn)镻→Q且增大，根據(jù)右手定則可知PQ向左加速運(yùn)動(dòng)。故選AC。10、AD【解題分析】A．兩長(zhǎng)方向線框的寬為l，則長(zhǎng)為2l，線框的總電阻為R，由于拉出過(guò)程中流過(guò)橫截面的電量為所以兩次拉出線框過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面積的電量相同，故A正確；B．線框勻速拉出過(guò)程，外力和安培力二力平衡，第一次拉出過(guò)程外力為第二次拉出過(guò)程中外力為所以兩次拉出過(guò)程中外力不相等，故B錯(cuò)誤；C．第一次拉出過(guò)程中，cd棒作為電源，根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)閏到d，所以c端作為電源的負(fù)極，c端的電勢(shì)比d端低；第二次拉出過(guò)程中根據(jù)楞次定律可知，回路中的電流方向?yàn)閍dcba，所以d點(diǎn)的電勢(shì)比c點(diǎn)高，故C錯(cuò)誤；D．第一次拉出過(guò)程，外力做功第二次拉出過(guò)程外力做功為所以兩次拉力做功相等，故D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、①.分壓式②.增大③.增大④.0.89【解題分析】（1）[1]．因本實(shí)驗(yàn)需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法；（2）[2][3]．I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說(shuō)明電阻隨電流的增大而增大；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；（3）[4]．當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值全部接入時(shí)，燈泡的功率最小，將R等效為電源內(nèi)阻，則電源電動(dòng)勢(shì)為6V，等效內(nèi)阻為10Ω；則有：U=6-10I；作出電源的伏安特性曲線如圖中實(shí)線所示；由圖可知，燈泡電壓為U=3.1V，電流I=290mA=0.29A，則最小功率P=UI=3.1×0.29=0.89W；12、①.②.最大值③.2.5④.1.0【解題分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理作出實(shí)驗(yàn)電路圖（2）為保護(hù)電路安全閉合開關(guān)前電阻箱阻值應(yīng)調(diào)到最大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題（3）應(yīng)用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)圖象求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻【題目詳解】（1）應(yīng)用安阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，電源、電流表與電阻箱組成串聯(lián)電路，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：（2）②為保護(hù)電路安全，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值至最大值（3）由圖示電路圖可知，電源電動(dòng)勢(shì)：E=I（r+R），則R=E-r，由圖示R-圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為-1，則電源內(nèi)阻：r=1.0Ω，電源電動(dòng)勢(shì)：；【題目點(diǎn)撥】本題考查