2024学年河北省衡水中学滁州分校物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

2024学年河北省衡水中学滁州分校物理高二第一学期期末考试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、电源和一个水平放置的平行板电容器、三个电阻组成如图所示的电路。当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态。现将开关S断开，则以下判断正确的是（）。A.液滴仍保持静止状态B液滴将向下运动C.电容器上的带电量将减为零D.电容器上的带电量将增大2、下列物理量单位，属于国际单位制中基本单位的是A.牛 B.米C.焦 D.瓦3、直流电动机M接在如图所示的电路中，理想电压表的示数是20V，理想电流表的示数是1.0A，限流电阻R=5.0Ω，则可知（）A.电动机的机械功率是20W B.电阻R消耗的电功率是5WC.电动机线圈的电阻是20Ω D.电动机产生的电热功率是20W4、如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为()A. B.C. D.5、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，在工作时利用安培力的是A.电动机 B.回旋加速器C.电磁炉 D.质谱仪6、在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示．图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（）A.固定在A、B处电荷的电量之比为QA:QB=8:1B.小球一定可以到达x=-2L点处C.小球将以x=L点为中心做完全对称的往复运动D.小球在x=L处的速度最大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、平行板电容器内有竖直向下的匀强电场，三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的油滴A、B、C，从极板左侧以相同的水平速度v0先后沿中线射入两板间，分别落到极板上的位置如图所示，则下列说法正确的是（）A.三个油滴在电场中运动的时间相等B.油滴A带正电，B不带电，C带负电C.三个油滴机械能都增大D.三个油滴在电场中加速度aA>aB>aC8、如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，则下列说法中正确的是（）A.电场的周期与粒子在磁场中圆周运动周期相同B.电场的周期是粒子从磁场中圆周运动周期的2倍C.增大电场强度可以增大带电粒子射出时的动能D.增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能9、如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法（）A.将小球A、B的质量都增大到原来的2倍B.将小球B的质量增大到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍10、如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是A.开关S由断开变为闭合，A灯泡先亮，B灯泡后亮B.开关S由断开变为闭合，A、B两灯泡同时亮，然后B灯泡逐渐熄灭C.开关S由闭合变为断开，A灯泡熄灭，B灯泡闪亮后熄灭D.开关S由闭合变为断开，A、B两灯泡同时熄灭三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学想要测量一个电源的电动势和内阻，准备的器材有电流表A(0~100mA，内阻为30Ω)、电阻箱R(最大阻值99.9Ω)、开关和若干导线（1）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们需将一个定值电阻和电流表A进行_________联(填写“串”或“并”)，若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的6倍，则定值电阻的阻值R0=_________Ω（2）如图甲所示，虚线框中为同学设计了实验电路的一部分，请将电路图补充完整______（3）实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数Ⅰ，并用记录的实验数据描绘出R-图线如图乙所示，则该电源的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω(结果保留两位有效数字)12．（12分）对于“研究平抛运动”的实验，请完成下面两问(1)研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是______．（请将正确选项前的字母填在横线上）A．应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须保持水平(2)如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为抛出点．在轨迹上任取两点A、B，分别测得A点的竖直坐标y1=4.90cm、B点的竖直坐标：y2=44.10cm，A、B两点水平坐标间的距离△x=40.00cm．g取9.80m/s2，则平抛小球的初速度v0为______m/s四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】AB．开关闭合时，电容器两板间的电压等于电阻R2两端的电压，小于电源的电动势。当开关断开时，电路稳定时，电路中没有电流，电容器板间电压等于电源的电动势，则知电容器板间电压增大，根据可知场强变大，电场力变大，粒子会向上加速，故AB错误；CD．由于电容器的电压增大，由公式Q=CU可知，电容器上的带电量将增大，故C错误，D正确。故选D。2、B【解题分析】米是国际单位制的基本单位之一；而牛顿、焦耳、瓦都是国际单位制中的导出单位，故选B.3、B【解题分析】电动机消耗的总功率为：P="IU=20"W，选项AD错误；电阻R消耗的电功率为PR=125W="5"W，选项B正确；电动机不是纯电阻电路，故不适用欧姆定律，故电动机线圈的电阻，电动机产生的电热功率不是20W选项CD错误；故选B4、B【解题分析】由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出R消耗电功率的最值【题目详解】运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即时，外电阻消耗的电功率最大，此时，由题知，可得最大电功率故选B5、A【解题分析】明确各电器的工作原理，知道通过安培力可以将电能转化为动能.【题目详解】A、电动机是线圈在磁场中受力转动而工作的，故用到了安培力；故A正确.B、回旋加速器是带电粒子在电场中加速和磁场中转动原理工作的；故B错误.C、电磁炉是利用电磁感应原理工作的；故C错误.D、质谱仪采用的是带电粒子在电磁场中的转动原理工作的；故D错误.故选A.【题目点拨】本题考查对现代科技装置和产品原理的理解能力，要求知道常见仪器，并明确各种原理的应用.6、D【解题分析】据φ-x图象切线的斜率等于场强E，则知x=L处场强为零，根据点电荷场强则有：，解得QA：QB=4：1，故A错误．根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达x=-L点处，然后小球向右运动，小球将以x=0.5L点为中心作往复运动，故BC错误．因x=L处场强为零，所以小球在C处受到的场强向左，向左加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L再向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故D正确．故选D【题目点拨】解决本题首先要理解φ-x图象切线的意义，知道电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式W=qU和电荷场强公式，灵活运用电场的叠加原理二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解题分析】A．三个油滴在水平方向上做匀速直线运动，根据运动学公式：油滴的水平位移不同，运动的时间不同，A错误；BD．三个油滴的竖直高度相同：加速度越大，时间越短，落点越靠近入射点，根据电场线方向和落点位置可知油滴A带正电，B不带电，C带负电，根据牛顿第二定律：可知三个油滴在电场中加速度：aA>aB>aCBD正确；C．A油滴电场力做正功，电势能减小，机械能增大，B油滴不带电，只有重力做功，机械能守恒，C油滴电场力做负功，电势能增大，机械能减小，C错误。故选BD。8、AD【解题分析】AB．在回旋加速器中，只有电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相同时，粒子才能在电场中不断被加速，故选项A正确，B错误；CD．当粒子从加速器中射出时满足则最大动能可知增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能，增大电场强度不可以增大带电粒子射出时的动能，选项D正确，C错误。故选AD。9、BD【解题分析】如图所示，B受重力、丝线的拉力及库仑力，将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知＝而库仑力F=，即==有mgd3=kQAQBL则d=要使d变为，可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立，或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍，也可保证等式成立故选BD。10、BC【解题分析】AB．刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，故A错误，B正确。CD．灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以稳定后再断开开关S后，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，灯泡A立即熄灭，故C正确，D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.并②.6③.④.12⑤.1.0【解题分析】（1）改装电流表需要并联电阻进行分流；由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使量程扩大为原来的6倍；则由并联电路规律可知：；（2）根据改装原理以及测量电动势和内电阻实验原理可知应将改装后电表与电阻箱串联接在电源两端，故测量原理图如图所示；（3）电路中干路电流为电流表示数的6倍，故根据闭合电路欧姆定律可知：，则变形得，故图象中的斜率等于，解得；图象与纵坐标的交点为，解得r=1.0Ω12、①.AC;②.2;【解题分析】（1）在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹（2）根据位移时间公式分别求出抛出点到A、B两点的时间，结合水平位移和时间求出初速度【题目详解】（1）因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故A正确；小球与斜槽之间的摩擦不影响平抛运动的初速度，不影响实验，所以斜槽轨道可以不光滑，故B错误；通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故C正确．故选AC（2）；，，根据得：，根据得：，则小球平抛运动的初速度为：；【题目点拨】解决本题的关键知道平抛