2023-2024学年高二上学期期末模拟物理练习题（含答案解析）

2023-2024学年高二上学期期末模拟练习题一、单选题1.下列关于四幅图像的说法正确的是（）A.用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒上的部分电子会转移到毛皮上，从而使橡胶棒带正电B.处于静电平衡状态的导体腔，内表面有电荷，导体壳壁W内电场强度不为0，导体壳内空腔C电场强度为0C.通过奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况，可分析判断两点电荷是等量异种点电荷D.避雷针其实不“避雷”，反而是“接雷”，只不过是化弱为强，避免强雷电的破坏【答案】C【解析】【详解】A．用毛皮摩擦橡胶棒，毛皮上的部分电子会转移到橡胶棒上，从而使橡胶棒带负电，故A错误；B．处于静电平衡状态的导体腔，导体壳壁W内电场强度为0，导体壳内空腔C电场强度为0，故B错误；C．奎宁结晶在两点电荷的电场中的分布情况，与等量异种点电荷的电场线分布相似，则两点电荷是等量异种点电荷，故C正确；D．避雷针其实不“避雷”，反而是“接雷”，只不过是化强为弱，避免强雷电的破坏，故D错误。故选C。2.下列关于教科书上的四副插图，说法正确的是（）A.图甲为静电除尘装置的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上B.图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走加油枪上的静电C.图丙中摇动起电机，烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明，其工作原理为静电吸附D.图丁的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了电磁感应原理【答案】C【解析】【详解】A．根据图甲可知，极板A与电源正极连接，极板A带正电，带负电的尘埃受到指向极板A的电场力作用，即带负电的尘埃被收集在极板A上，A错误；B．图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，其目的是导走人手上的静电，B错误；C．图丙中摇动起电机，电极之间形成强电场，将气体电离，电子被吸附到烟雾颗粒上，使烟雾颗粒带负电，导致烟雾颗粒向正极移动，其工作原理为静电吸附，C正确；D．图丁的燃气灶中安装了电子点火器，点火应用了尖端放电原理，D错误。故选C。3.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（）A.图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会反向转动，且跟磁体转动的一样快B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属C.丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能不变，所需时间变短D.图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁驱动原理【答案】C【解析】【分析】【详解】A．根据电磁驱动原理，图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁体转动的慢，故A错误；B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，铁块中产生涡流，产生大量热量，从而冶炼金属，故B错误；C．根据可得即粒子获得的最大动能与电压无关，但是加速电压变大时，粒子加速的时间变短，所以所需时间变短，故C正确；D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，故D错误。故选C。4.据报道，我国每年心源性猝死案例高达55万，而心脏骤停最有效的抢救方式是尽早通过AED自动除颤机给予及时治疗。某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是15μF，充电至9kV电压，如果电容器在2ms时间内完成放电，则下列说法正确的是（）A.电容器放电过程的平均电流强度为67.5AB.电容器的击穿电压为9kVC.电容器充电后的电量为135CD.电容器充满电的电容是15μF，当放电完成后，电容为0【答案】A【解析】【详解】AC．根据电容的定义式解得故放电过程平均电流强度为故A正确，C错误；B．当电容器的电压达到击穿电压时，电容器将会损坏，所以9kV电压不是击穿电压，故B错误；D．电容器的电容与电容器的带电荷量无关，所以当电容器放完电后，其电容保持不变，故D错误。故选A。5.如图所示，匀强电场中等腰直角三角形ABC，，D为AB边中点，电场方向与所在平面平行，规定B点的电势为0；将电荷量的点电荷从A点移到B点，电场力做了的功，再将电荷从B点移到C点，电场力又做了的功，则（）A.B、C两点的电势差B.点电荷q在D点具有的电势能为C.该匀强电场的场强大小为，方向垂直于CD连线指向B点D.将绕B点顺时针旋转，无论转过多大的角度，A、C两点电势都不会相等【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．由题意，根据公式则有规定B点的电势为0，则在匀强电场中沿着同一方向距离相等的任何两点间电势差相等，则可得故点电荷q在D点具有的电势能为故A错误，B正确；C．因，故连接CD，则CD为一条等势面，过B作CD垂线则为一条电场线，如图所示由几何关系得则根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，电场方向为垂直于CD连线指向B点，故C错误；D．将绕B点顺时针旋转，当转到AC与电场线垂直时，此时A、C两点电势相等，故D错误。故选B。【点睛】6.一根金属棒长为L，横截面积为S，其材料的电阻率为，棒内单位体积的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒两端所加的电压为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据电阻定律，可知金属棒的电阻为金属棒中电流可表示为则金属棒两端所加的电压为联立，解得故选B。7.1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机—法拉第圆盘发电机，其原理图如图所示，水平匀强磁场B垂直于盘面，圆盘绕水平轴C以角速度匀速转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和电阻R组成闭合回路，圆盘半径为L，圆盘接入CD间的电阻为R，其他电阻均可忽略不计。下列说法正确的是（）A.点电势高于点电势 B.两端的电压为C.圆盘转动过程中，产生的电功率为 D.圆盘转动过程中，安培力的功率为【答案】D【解析】【详解】A．根据右手定则可知，C处的电势比D处的电势低，故A错误；B．圆盘产生的电动势大小两端的电压为故B错误；C．圆盘转动过程中，根据欧姆定律得电路中的电流为则圆盘转动过程中，产生的电功率为故C错误；D．圆盘转动过程中，安培力的功率为故D正确。故选D。二、多选题8.下列四个实验情境，其中说法中正确的是（）A.如图甲所示，构成等边三角形，若两通电导线在处产生磁场的磁感应强度大小均为，则处磁场的总磁感应强度大小是B.如图乙所示小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有如图乙所示电流时，小磁针的极将会垂直纸面向内转动C.如图丙所示，一矩形线框置于磁感应强度为的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，线框的面积为S，则此时通过线框的磁通量为D.如图丁所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，有一矩形线框与导线在同一平面内，将线框绕轴转动时线圈中会产生感应电流【答案】AB【解析】【详解】A．由右手螺旋定则可知，两通电导线在处产生磁场的磁感应强度方向夹角为60°，大小均为，则处磁场的总磁感应强度大小是选项A正确；B．如图乙所示小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中通有如图乙所示电流时，根据右手螺旋定则，直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，可知小磁针的极将会垂直纸面向内转动，选项B正确；C．如图丙所示，一矩形线框置于磁感应强度为的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，线框的面积为S，则此时通过线框的磁通量为零，选项C错误；D．如图丁所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，则直导线周围的磁场是以直导线为圆心的圆形磁场，则有一矩形线框与导线在同一平面内，将线框绕轴转动时线圈中磁通量不变，则不会产生感应电流，选项D错误。故选AB。9.如图所示电路中，电源电动势为12V，内阻为，指示灯的阻值为，电动机M线圈电阻为。当开关S闭合时，指示灯的电功率为4W。电流表内阻不计，那么下列说法中正确的是（）A.流过电动机M的电流为4A B.流过电流表的电流为4.5AC.电动机M输出的机械功率7.5W D.电源的总功率为24W【答案】CD【解析】【分析】【详解】AB．指示灯的电压为指示灯的电流为根据闭合电路欧姆定律可得解得，流过电流表的电流为流过电动机M的电流为所以AB错误；C．电动机M输出的机械功率为所以C正确；D．电源的总功率为所以D正确；故选CD。10.如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带电粒子由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动。下列说法正确的是（）A.微粒一定带正电 B.微粒动能一定减少C.微粒的电势能一定减小 D.微粒的机械能一定增加【答案】CD【解析】【详解】A．根据粒子做直线运动的条件和受力情况（如图所示）可知，微粒一定带负电，且做匀速直线运动，故A错误；BC．由于电场力向左，对微粒做正功，电势能减小，但重力做负功，由于微粒做匀速直线运动，则合力做功为零，因此动能仍不变，故B错误，C正确；D．由能量守恒可知，电势能减小，机械能一定增加，故D正确。故选CD。三、实验题11.某实验小组在“测量金属丝电阻率”的实验中：先用多用电表进行粗测电阻，再采用“伏安法”较准确地测量未知电阻，后计算金属丝的电阻率。（1）在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是___________（选填相应序号字母）。A.每换一次挡位，不必重新进行欧姆调零B.指针越接近刻度盘中央，误差越小C.在外电路中，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D.测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量（2）先用多用电表的欧姆挡“”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为___________。（3）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中一次测量的示数如图乙所示，则该次金属丝直径的测量值___________。（4）实验室提供的器材如下：A.待测金属丝（电阻）B.电流表A1（量程，内阻约）C.电流表A2（量程，内阻约）D.电压表V1（量程，内阻约）E.电压表V2（量程，内阻约）F.滑动变阻器G.电源（电动势为，内阻不计）H.开关、若干导线为了调节方便，测量精确，实验中电流表应选___________（填“B”或“C”），电压表应选___________（填“D”或“E”）。（5）请你根据图丙电路图用笔画线代替导线，将图丁的实验电路连接完整。___________（6）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于___________（填“A”或“B”）端。（7）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为，直径为d，通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为，由此可计算得出金属丝的电阻率___________。（用题目所给字母表示）【答案】①.BD②.5.0③.3.707④.B⑤.D⑥.⑦.B⑧.【解析】【详解】（1）[1]A．用多用电表测电阻时，每换一次挡位，都必须重新进行欧姆调零，故A错误；B．指针在刻度盘中央附近误差较小，故B正确；C．在外电路中，电流从黑表笔流出经被测电阻再由红表笔流入多用电表，故C错误；D．测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量，故D正确。故选BD。（2）[2]由图甲所示多用电表可知，待测电阻阻值是R=5.0×1Ω=5.0Ω（3）[3]图乙中螺旋测微器最小分度值为0.01mm，固定刻度为3.5mm，可动刻度为20.7×0.01mm=0.207mm，则该金属丝直径的测量值：d=3.5mm+0.207mm=3.707mm（4）[4][5]电源电动势为3.0V，因此电压表选择电压表V1；测量金属丝的电阻阻值约为5Ω，则电路中的最大电流因此电流表应选电流表A1。即电流表应选B，电压表应选D。（5）[6]根据电路图连接实物图如图所示（6）[7]为了保护电路的安全，闭合开关前，应使滑动变阻器的阻值最大，所以应将滑动变阻器的滑片置于B端；（7）[8]根据欧姆定律根据电阻定律截面积为联立可得12.某同学设计了图甲所示的实验电路，电路中各个器材元件的参数为：电池组（E约为6V，r约为3Ω）、电流表（量程2.0A，内阻RA=0.8Ω）、电阻箱R1（0~99.9Ω）、滑动变阻器R2、开关三个及导线若干。他认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。（1）先利用该电路测R2接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合S2、S，断开S1，读出电流表的示数I；再闭合S、S1，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I。则此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。（2）接着利用该电路测电源电动势和内电阻①他的实验步骤为：A.在闭合开关前，调节R1或R2至_______（选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合_______（选填“S1”或“S2”）；B.调节电阻R1或R2，得到一系列电阻值R和电流I的数据；C.断开开关，整理实验仪器。②图乙是他根据实验数据绘出的－R图像，电源电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。（结果保留两位有效数字）。【答案】①.3.6②.最大值③.S1④.6.0⑤.2.8【解析】【详解】（1）[1]用等值替代法可测出R2接入电路的阻值，电阻箱的示数等于接入电路的阻值为3.6Ω；（2）①[2][3]要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，在闭合开关前，调节电阻R1或R2至最大值，之后闭合开关S，再闭合S1；②[4][5]由闭合电路欧姆定律可得变形得由上式可知图线的斜率是电动势的倒数，图像的斜率为解得E＝6.0V图线在纵轴上的截距是解得r＝28Ω四、解答题13.一束初速不计的带电粒子，电荷量q=1.6×10-19C在经的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离，板长，两个极板上电压为，已知，粒子的质量为。（重力忽略不计）求：（1）粒子进入偏转电场时的速度；（2）粒子在偏转电场中的加速度；（3）粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离；（4）粒子射出电场时速度偏转角度θ的正切值；（5）偏转电场对粒子做的功。【答案】（1）；（2）；（3）；（4）；（5）【解析】【详解】（1）粒子加速过程中，由动能定理可得（2）根据牛顿第二定律，可得粒子在偏转电场中的加速度（3）粒子沿初速度方向做匀速直线运动，在偏转电场中的飞行时间设为，则有联立求得粒子飞出平行板时的侧移量联立求得（4）粒子出场时的速度设为，可以分解为沿初速度方向的和沿电场方向的，其中根据几何关系可得（5）根据恒力功的定义式，可得偏转场对粒子做的功为14.如图所示，在xOy坐标系中，x轴上方有一圆形匀强磁场区域，其圆心为O1（0，2m）、半径R=2m，磁感应强度大小B=2×10-2T，方向垂直于纸面向外。在x轴下方有匀强电场，电场强度E=0.2N/C，方向水平向左。在磁场的左侧y=0.5R处有一带正电、质量m=4×10-6kg、电荷量q=2×10-2C的粒子以速度v=2×102m/s平行于x轴正方向且垂直于磁场射入圆形磁场区域。不计粒子的重力。求（结果可用含根号的式子表示）：（1）粒子在磁场区域运动的轨迹半径r；（2）粒子在磁场区域