2023-2024年浙江省湖州市德清縣第六中學高二上學期期末模擬物理試卷（解析版）

浙江省湖州市德清縣第六中學2023-2024學年高二上學期期末模擬物理一、單項選擇題1.下列物理量中屬于矢量的是（）A.磁感應(yīng)強度 B.電動勢 C.電功率 D.磁通量【答案】A【解析】磁感應(yīng)強度既有大小又有方向，是矢量；電動勢和磁通量有大小，雖有方向，但是合成時不滿足平行四邊形法則，都是標量；電功率只有大小，沒有方向，是標量。故選A。2.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A麥克斯韋建立了電磁場理論，并捕捉到了電磁波B.電磁波是客觀存在的物質(zhì)，沒有能量C.電磁波的傳播速度一定是D.黑體輻射電磁波的強度按波長的分布僅與它的溫度有關(guān)【答案】D【解析】麥克斯韋建立了經(jīng)典的電磁場理論，預(yù)言了電磁波的存在，是赫茲首先捕捉到了電磁波，故A錯誤；可以用儀器探測到電磁波的存在，說明電磁波是一種客觀真實存在的物質(zhì)；生活中常常用微波爐來加熱食物，說明電磁波具有能量，故B錯誤；電磁波在真空中的傳播速度是，電磁波在介質(zhì)中的傳播速度小于電磁波在真空中的傳播速度，故C錯誤；黑體輻射電磁波的強度按波長的分布僅與它的溫度有關(guān)，故D正確。故選D。3.下列關(guān)于教材中四幅插圖的說法，正確的是（）A.圖甲中，搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且和磁鐵轉(zhuǎn)得一樣快B.圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，線圈中會產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C.圖丙中，當人對著話筒講話時線圈中會產(chǎn)生強弱變化的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理D.圖丁是毫安表的表頭，運輸時要把正、負接線柱用導線連在一起，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】由電磁驅(qū)動原理，圖甲中，搖動手柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動，則鋁框會同向轉(zhuǎn)動，且比磁鐵轉(zhuǎn)的慢，即同向異步，A錯誤；圖乙是真空冶煉爐，當爐外線圈通入高頻交流電時，在鐵塊中會產(chǎn)生渦流，鐵塊中就會產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬，B錯誤；圖丙中，當人對著話筒講話時線圈會做受迫振動，線圈在磁場中運動，線圈中會產(chǎn)生強弱變化的電流，這利用了電磁感應(yīng)原理，C正確；圖丁是毫安表的表頭，運輸時要把正、負接線柱用導線連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼原理，D錯誤。故選C。4.某手機電池銘牌如圖所示，根據(jù)圖中信息，以下說法正確的是（）A.是指電池儲存的能量B.是指該電池在單位時間內(nèi)移動電荷能把的其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能C.該手機在瀏覽文件時該電池的路端電壓小于D.當該電池以的電流對外放電時最少可以使用【答案】C【解析】是指電池儲存的電量，故A錯誤；電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把的正電荷從電源內(nèi)部的負極移到正極所做的功，即每移動單位電荷有的其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，而不是在內(nèi)轉(zhuǎn)變的電能，故B錯誤；為電池的電動勢，該手機在瀏覽文件時該電池的路端電壓小于，故C正確；若電池以的電流工作，其工作時間為。故D錯誤。故選C。5.、、、、五個點，、、在導線橫截面的連線上，、在導線橫截面連線的垂直平分線上，其中點離兩導線的距離相等，、點關(guān)于點對稱，、點也關(guān)于點對稱，則下列說法正確的是（）A.點的磁感應(yīng)強度的大小為零 B.點與點的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相同C.點與點的磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反 D.點的磁感應(yīng)強度一定大于點的磁感應(yīng)強度【答案】B【解析】根據(jù)安培定則，左、右導線在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向都豎直向下，所以點的合磁感應(yīng)強度不等于零，故A錯誤；根據(jù)安培定則，左邊導線、右邊導線在點的磁感應(yīng)強度方向分別向上、向下，但是左邊導線離點近，產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大，合磁場向上；左邊導線、右邊導線在點的磁感應(yīng)強度的方向分別為向下、向上，但是，右邊導線離點近，產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大，合磁場方向上，所以、兩點的磁感應(yīng)強度方向相同，都向上，由場強疊加可知，、兩點場強大小相等，故B正確；根據(jù)安培定則，左、右導線在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向分別為右下、左下，且大小相等，合磁感應(yīng)強度方向豎直向下，左、右導線在點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向分別為左下、右下，且大小相等，合磁感應(yīng)強度方向豎直向下，根據(jù)對稱性，在、兩點的合磁感應(yīng)強度大小相等，所以，、兩點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故C錯誤；距離導線越近，磁感應(yīng)強度越強，、距導線距離不確定，兩點的磁感應(yīng)強度大小不確定，故D錯誤。故選B。6.如圖所示，某種物質(zhì)發(fā)射的一束豎直向上的粒子流在勻強磁場中分成束，分別沿三條路徑運動，則下列說法正確的是（）A.沿路徑運動粒子帶負電 B.沿路徑運動的粒子帶正電C.沿路徑運動的粒子不帶電 D.沿路徑運動的粒子帶電量最大【答案】C【解析】粒子在勻強磁場中只受洛倫茲力作用；故由左手定則可得：不帶電的粒子不受力，做直線運動（曲線）；帶正電粒子在洛倫茲力作用下做逆時針偏轉(zhuǎn)（曲線）；帶負電粒子在洛倫茲力作用下做順時針偏轉(zhuǎn)（曲線）；故C正確，A、B、D錯誤。7.如圖所示，和是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體，但的表面邊長大于的表面邊長。把兩個電阻串聯(lián)到同一電路中，通過兩導體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.導體的電阻B.導體的電壓C.流經(jīng)導體的電子定向移動的速度D.相同時間內(nèi)導體產(chǎn)生的焦耳熱【答案】C【解析】和是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體，根據(jù)電阻定律，即，故A錯誤；由于兩電阻串聯(lián)，電流相等，根據(jù)歐姆定律可知導體兩端電壓相等，即，故B錯誤；假設(shè)單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量為，電子帶電為，則根據(jù)電流微觀表達式有，可得，由于的表面邊長大于的表面邊長，故可得，故C正確；相同時間內(nèi)導體產(chǎn)生的焦耳熱根據(jù)焦耳定律有，結(jié)合前面的分析可知，故D錯誤。故選C。8.在同一鐵芯上繞著兩個線圈，單刀雙擲開關(guān)原來接在點，現(xiàn)把它從扳向，如圖，試判斷在此過程中，在電阻上的電流方向是（）A.先由，再由 B.先由，再由 C.始終由 D.始終由【答案】B【解析】電源接通時，根據(jù)安培定則可知線圈中產(chǎn)生的磁場方向由右向左，從斷開，則穿過線圈的由右向左磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，在電阻上的電流方向由，再連接，則穿過線圈的由右向左磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，在電阻上的電流方向由。故選B。9.一直升機停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為。直升機螺旋槳葉片的長度為，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動，螺旋槳葉片的近軸端為，遠軸端為，如圖所示，如果忽略到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢，則（）A. B. C. D.【答案】B【解析】端的線速度大小為，每個葉片中的感應(yīng)電動勢，故B正確，A、C、D錯誤。故選B。10.如圖所示，矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場，磁場力向垂直紙面向外，有一邊長小于磁場區(qū)域?qū)挾鹊恼叫尉€框，其邊與磁場邊界平行，現(xiàn)使此線框向右勻速穿過磁場區(qū)域，運動過程中始終保持速度方向與邊垂直。則下列各圖中哪一個可以定性地表示線框在穿過磁場的過程中感應(yīng)電流隨時間變化的規(guī)律（設(shè)順時針方向為電流的正方向。邊剛進磁場時為記時起點）（）A. B. C. D.【答案】A【解析】矩形虛線區(qū)域內(nèi)磁場力向垂直紙面向外，線框進入磁場的過程中，穿過線框的磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)垂直紙面向里，所以感應(yīng)電流方向沿順時針方向，即電流的方向為正方向；當線框全部進入磁場，在出磁場前，穿過線框的磁通量不變，無感應(yīng)電流；線框離開磁場的過程中，穿過線框的磁通量減少，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，即電流的方向為負方向，故A正確，B、C、D錯誤。故選A。11.如圖所示，、、為三個相同的燈泡，線圈L的自感系數(shù)較大，直流電阻不計。下列說法正確的是（）A.開關(guān)閉合時，燈立即亮，然后逐漸變得更亮B.開關(guān)閉合時，燈立即亮，然后逐漸熄滅C.電路接通并達到穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)時，燈閃亮一下，然后逐漸熄滅D.電路接通并達到穩(wěn)定后，再斷開開關(guān)時，燈立即熄滅【答案】C【解析】開關(guān)閉合時，燈和燈都是立即亮，因開始時線圈中自感電動勢很大，則相當斷路，隨著自感電動勢的減小，燈逐漸被短路，則燈逐漸熄滅，此時燈變得更亮，選項A、B錯誤；電路接通并達到穩(wěn)定后，燈中無電流，再斷開開關(guān)時，由于線圈中自感電動勢阻礙電流的減小，則電流會在和中重新組成回路，則燈閃亮一下，然后逐漸熄滅，都是逐漸熄滅，選項C正確，D錯誤。故選C。12.如圖為裝在屋頂上的太陽能電池板，每塊電池板的面積為。晴天時，電池板每平方米每分鐘接收到的太陽能為，電池板的光電轉(zhuǎn)化效率為。以下說法不正確的是（）A.太陽能為可再生能源B.電池板的光電轉(zhuǎn)化效率表示此過程能量不守恒C.晴天時太陽照射，每塊電池板的產(chǎn)生的電能D.晴天時的一天，一塊電池板產(chǎn)生的電能可以提供十盞的白熾燈正常工作小時【答案】B、C、D【解析】太陽能可以從自然界里源源不斷的得到補充，屬于可再生能源，故A正確，不符題意；電池板的光電轉(zhuǎn)化效率只是表示太陽能有能轉(zhuǎn)化成電能，并不代表能量不守恒，故B錯誤，符合題意；由題意可知晴天時太陽照射，每塊電池板的產(chǎn)生的電能，故C錯誤，符合題意；晴天時的一天，日照按計算，一塊電池板產(chǎn)生的電能為，能讓十盞的白熾燈工作的時間，故D錯誤，符合題意。本題選不正確的，故選B、C、D。13.為了創(chuàng)建文明城市，某城市新裝的一批節(jié)能路燈（圖甲），該路燈通過光控開關(guān)實現(xiàn)自動控制電燈亮度，如圖乙為其內(nèi)部電路簡化原理圖，電源電動勢為，內(nèi)阻為，為光敏電阻（光照強度增加時，其電阻值減?。＃娏鞅頌槔硐腚娏鞅恚┊敼庹諒姸仍黾訒r，下列判斷正確的是（）A.燈亮度不變，燈變暗 B.流經(jīng)的電流減小C.電源的輸出功率增大 D.流經(jīng)的電流變化量大于上的電流變化量【答案】D【解析】光照強度增大，光敏電阻阻值減小，電路總電阻減小，故電路總電流增大，消耗在內(nèi)阻上的電壓增大，路端電壓，減小，即燈兩端電壓減小，通過燈的電流減小，所以燈變暗；通過定值電阻的電流，增大，所以兩端的電壓增大，燈兩端的電壓減小，燈變暗，故A錯誤；由前面的分析可知燈變暗，流過燈的電流減小，則流經(jīng)的電流，增大，故B錯誤；電源電動勢不變，電路總電流增大，但路端電壓減小，因為不知道電源內(nèi)電阻與外電阻之間的具體關(guān)系，所以電源的輸出功率無法確定，故C錯誤；通過上電流等于通過光敏電阻電流與通過燈的電流之和，即，根據(jù)前面的分析，通過燈的電流減小，通過定值電阻的電流增大，故上電流的變化量大于上電流變化量，故D正確。故選D。二、多選題14.如圖所示，在一個直角三角形區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為的勻強磁場，邊長為，，。一質(zhì)量為、電荷量為的粒子從邊上距點為的點垂直于磁場邊界射入勻強磁場，要使粒子從邊射出磁場區(qū)域（，），則（）A.粒子速率應(yīng)大于 B.粒子速率應(yīng)小于C.粒子速率應(yīng)小于 D.粒子在磁場中最短的運動時間為【答案】A、C【解析】由幾何知識知，，粒子運動軌跡與邊相切為一臨界，由幾何知識知，，得：，根據(jù)，可以求得速度，此為從邊出來的最小速度，粒子恰能從邊射出的另一邊界為與邊相切，由幾何知識恰為點，半徑，再根據(jù)：，解得：，此速度為從邊出來的最大速度，故A、C正確；B錯誤；根據(jù)運動軌跡可知，粒子在磁場中運動的最小圓心角為，所以最短時間為，故D錯。 15.如圖所示，長為，寬為，匝數(shù)為的矩形金屬線圈恰有一半處于勻強磁場中，線圈總電阻為，線圈固定不動。當時勻強磁場的磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則（）A.線圈中的感應(yīng)電流的方向先逆時針再順時針 B.回路中感應(yīng)電動勢恒為C.通過導線某橫截面的電荷量為 D.時刻，線圈受到的安培力大小為【答案】B、C、D【解析】由題意可知線圈中磁通量先垂直紙面向外減小，再垂直紙面向里增大，根據(jù)楞次定律可知線圈中的感應(yīng)電流方向始終為逆時針方向，A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中感應(yīng)電動勢的大小為，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，線圈中電流大小為，時刻，線圈受到的安培力大小為，B、D正確；通過導線某橫截面的電荷量為，C正確。故選B、C、D。三、實驗題16.小鄭同學在做“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗。（1）除了一節(jié)干電池、開關(guān)、導線外，還需要其它器材，能達成實驗?zāi)康牡倪x項有______；A．一個電流表和一個電阻箱B．一個電壓表和一個滑動變阻器C．一個多用電表和一個滑動變阻器D．一個電流表、一個電壓表和一個滑動變阻器（2）小鄭同學采用了上述實驗中的一種，并加了一個定值電阻（阻值為），按照圖甲電路圖連接電路，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出電池的圖像（圖乙）。由圖像得到電池的電動勢______，電池的內(nèi)阻______；（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3）在電路接入定值電阻的目的是______。A．使電流表的變化更加明顯 B．減小電壓表的分壓作用C．避免電池的放電電流太大 D．增大滑動變阻器的電壓【答案】（1）A、D；（2）；（允許范圍：）；（3）C【解析】（1）要達到“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗?zāi)康?，需知道電路中的電流及外電路的電壓；一個電流表和一個電阻箱，可通過讀出電阻箱度數(shù)計算出外電路的電壓，A正確；滑動變阻器不能確定其接入電路的阻值，不能達到實驗?zāi)康?，B、C錯誤；一個電流表、一個電壓表和一個滑動變阻器可直接讀出電流及外電路的電壓，D正確。故選A、D；（2）由圖可知電池的電動勢為，電池的內(nèi)阻為。（3）在電路接入定值電阻的目的是避免電池的放電電流太大，故選C。17.在“測定金屬的電阻率”的實驗中，小張同學進行了如下操作：（1）用毫米刻度尺測量接入電路中的金屬絲的有效長度，再用螺旋測微器測量金屬絲直徑，示數(shù)如圖甲所示，則其直徑______。（2）將多用電表檔位的選擇如圖乙所示，按正確的操作步驟粗測此金屬絲的電阻，表盤示數(shù)如圖丙所示，則該金屬絲的阻值約為______。（3）為了減小實驗誤差，需進一步精確測量金屬絲的電阻，除待測金屬絲外，實驗室準備的實驗器材有電源（電動勢為，內(nèi)阻很小）、導線、開關(guān)，還有以下實驗器材：A．電壓表（，內(nèi)阻約為）B．電壓表（，內(nèi)阻約為）C．電流表（，內(nèi)阻約為）D．電流表（，內(nèi)阻約為）E．滑動變阻器（）F．滑動變阻器（）①要求待測金屬絲兩端的電壓范圍從開始，測量值盡可能精確，應(yīng)選擇的實驗器材有______；（填器材前的字母）②圖丁是部分連接好的實物電路圖，請在圖丁中完成其余的正確連線______；③通過正確的操作，將得到的金屬絲的電壓、電流數(shù)據(jù)作出金屬絲的圖，如圖戊所示。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算出此金屬絲的電阻率為______。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）；（2）；（3）①A、C、E；②見解析；③【解析】（1）由圖可知金屬絲的直徑為。（2）現(xiàn)在檔位選擇的是檔位，結(jié)合表盤示數(shù)可知阻值為。（3）①要求待測金屬絲兩端的電壓范圍從開始，測量值盡可能精確，故選用分壓式電路；電源電動勢為，故電壓表選，回路中的電流約為，故電流表，由于采用分壓式接法，滑動變阻器選用較小的；故應(yīng)選擇的實驗器材是A、C、E。②要求待測金屬絲兩端的電壓范圍從開始，測量值盡可能精確，故采用分壓式接法；待測電阻阻值較小，應(yīng)采用電流表的外接法；連接實物圖如圖所示。③根據(jù)圖戊可知待測電阻的阻值為，根據(jù)電阻定律，可得，代入數(shù)據(jù)解得。四、解答題18.共享電動自行車大大方便了居民的出行，同時利于整個社會的節(jié)能減排。如圖甲所示為某品牌的共享電動自行車，其電源、車燈、電動機的簡化電路如圖乙所示。已知該電動車的電源電動勢，內(nèi)阻，電動機的內(nèi)阻為，車燈電阻（不變），電流表內(nèi)阻忽略不計。當、都接通時，電流表示數(shù)為，此時電動機正常工作。求：（1）當只有接通時，電流表示數(shù)；（2）電動機正常工作時電源消耗的總功率；（3）電動機正常工作時電動機的輸出功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）只接通時，由閉合電路歐姆定律可得。（2）電動機正常工作時電源消耗的總功率。（3）、都接通時，路端電壓為，電動機中的電流為，電動機消耗的功率為，電動機的發(fā)熱功率為，電動機的輸出功率為。19.電磁軌道炮的加速原理如圖所示金屬炮彈靜止置于兩固定的平行導電導軌之間，并與軌道良好接觸。開始時炮彈在導軌的一端，通過電流后炮彈會被安培力加速，最后從導軌另一端的出口高速射出。設(shè)兩導軌之間的距離，導軌長，炮彈質(zhì)量。導軌上電流的方向如圖中箭頭所示?？梢哉J為，炮彈在軌道內(nèi)勻加速運動，它所在處磁場的磁感應(yīng)強度始終為，方向垂直于紙面向里。若炮彈出口速度為，忽略摩擦力與重力的影響。求：（1）炮彈在兩導軌間的加速度大??；（2）炮彈作為導體受到磁場施加的安培力大?。唬?）通過導軌的電流I。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）炮彈在兩導軌問做勻加速運動，因而，則，解得。（2）忽略摩擦力與重力的影響，合外力則為安培力，所以，解得。（3）炮彈作為導體受到磁場施加的安培力為，解得。20.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行直導軌、與水平面成放置，兩導