2023届湖南省长沙市湖南师大附中物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，重为100N的物体P在大小为10N的水平拉力F的作用下，在10s内沿水平路面匀速前进了1m，则在这段时间内拉力对物体做功的平均功率为A.1W B.10WC.100W D.1000W2、如图所示，电源内阻为r，定值电阻，可变电阻R的最大阻值为2r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中（）A.电源的输出功率一直变大B.电源的输出功率一直变小C.当可变电阻滑到时电源的输出功率最大D.当可变电阻滑到R=r时电源的输出功率最大3、如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点。以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系。过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流，则过O点的通电直导线所受安培力的方向为（）A.沿y轴正方向 B.沿y轴负方向C.沿x轴正方向 D.沿x轴负方向4、下列物理量是矢量的是（）A.电势 B.电势差C.电场强度 D.电势能5、如图所示，一小钢球在光滑水平桌面上沿AB直线运动，C处有一小球门，BC垂直于AB．现用同一根细管分别沿甲、乙、丙三个方向对准B处吹气，可将钢球吹进球门的是()A.甲方向B.乙方向C.丙方向D都有可能6、在地球赤道上，某放射源产生的一束α粒子（即氦原子核、带正点粒子）沿竖直向上的方向射出，考虑到地磁场的影响，这一束α粒子的运动轨迹将A.向东偏转 B.向西偏转C.向南偏转 D.向北偏转二、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、煤气灶点火所需的高压由如图所示装置产生，在铁芯上绕着两组彼此绝缘的线圈，其中用粗导线绕制、匝数较少的是初级线圈，用细导线绕制，匝数较多的是次级线圈．钢制弹簧片D上装有一小锤P，当电路中无电流时，弹簧片D与螺丝钉W接触．接通开关S，铁芯被磁化，小锤P被吸引，使得弹簧片D与螺丝钉分离，电路断开，铁芯失去磁性，小锤重新回到原来位置，电路又被接通，如此反复，在电路发生通断时，由于电磁感应，次级线圈将会产生高压，导致G、L间出现放电现象．关于该点火装置，下列说法正确的是A.增大初级线圈电流，可使线圈周围的磁场增强B.增加次级线圈匝数，可增大次级线圈的感应电动势C.次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期D.小锤质量越大，通断时间间隔越短8、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻为R＝10Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1，降压变压器副线圈两端交变电压u＝220sin100πtV，降压变压器的副线圈与阻值R0=11Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）A.通过R0电流的有效值是20AB.降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率9、如图所示为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速．已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．下列说法正确的是（）A.质子从磁场中获得能量B.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关，且随电压U增大而增加C.质子的最大速度不超过2πRfD.质子的最大动能为10、如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知A.该电源的电动势为6V，内阻是2ΩB.固定电阻R的阻值为2ΩC.该电源的最大输出功率为8WD.当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%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）在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A.电流表1(量程2mA，内阻r1=100Ω)B.电流表2(量程1A，内阻约10ΩC.定值电阻R0(2900Ω)D.滑动变阻器R(0~20Ω)E.开关和导线若干(1)某同学根据提供的器材设计电路来完成实验，PQ连接_________，MN连接_________(填“电流表“1”或“电流表“2”)(2)该同学利用测出的实验数据作出的I1-I2图线(I1为电流表1的示数，I2为电流表2的示数，且I1远小于I2)如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω．（保留两位有效数字）(3)若将图线纵轴改为_________（用所测物理量的符号表示)，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小12．（12分）用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数精度提高，应使选择开关拨到较________（选填“大”或“小”）倍率挡，重新测量前要进行欧姆调零。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）如图所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离d＝20cm，电源电动势E＝12V，内电阻r＝1Ω，电阻R0＝35Ω．闭合开关S，将滑动变阻器R滑片P移到适当位置，接入电路的阻值为R1，稳定后，将一质量m＝1×10﹣2kg、电荷量q1＝+1×10﹣2C的小球从A板小孔上方10cm处自由释放，小球恰能到达B板；保持滑动变阻器滑片位置不变，将B板向下移动，使两板间的距离增大为原来的2倍，稳定后，将另一个质量是m＝1×10﹣2kg、电荷量是q2的带电小球从同一位置释放，恰能到达第一个小球达到的最低位置．g取10m/s2，不考虑空气阻力．求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值R1；（2）另一个带电小球的电荷量q214．（16分）如图所示，竖直直角坐标平面xOy内有一条过原点的射线OA，OA与x、y轴正半轴夹角都为45°，OA与y轴正半轴形成的区域存在竖直向下的电场，OA与x轴水平正半轴形成的区域与第四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，其他区域无电场和磁场。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速度v0从P点（0，）平行x轴正方向进入电场，恰好从Q点（L，L）进入磁场，粒子最后恰好垂直y轴进入第三象限，粒子的重力不计，求：(1)带电粒子进入磁场时的速度；(2)磁场的磁感应强度的大小；(3)从带电粒子刚进入电场到刚离开磁场的时间。15．（12分）电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小．测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量m1=15.0g的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质m0=10.0g，匝数n=10，下边长l=10.0cm的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中，如图18甲所示，线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势E=1.5V，内阻r=1.0Ω．开关S闭合后，调节可变电阻使理想电压表示数U=1.4V时，R1=10Ω，此时天平正好平衡．g=10m/s2，求：（1）线圈下边所受安培力的大小F，以及线圈中电流的方向；（2）矩形线圈的电阻R；（3）该匀强磁场磁感应强度B的大小

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、A【解析】物体在10N的拉力下前进1m，所以拉力做的功：W=FS=10×1=10J；拉力的平均功率：．故A正确，BCD错误2、C【解析】对于电源，当电源的内外电阻越接近，电源的输出功率越大，相等时，电源的输出功率最大【详解】由题意知，电源的内阻为r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中，外电阻从到变化，根据上述结论可知，电源的输出功率先增大后减小，当时电源的输出功率最大，C正确，ABD错误。故选C。3、A【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，故A、B处导线对O处导线的合力为0，C处导线对O处导线为引力，方向沿y轴正方向，故选A。4、C【解析】电势、电势能和电压是只有大小没有方向的标量，故ABD错误；电场强度是既有大小又有方向的矢量，故C正确．故选C5、C【解析】小球若进入球门，则吹气后小球的速度方向沿BC方向，画出小球的初速度、末速度的方向，由平行四边形定则画出小球速度变化的方向如图，则：由图可知钢球的速度变化的方向沿丙的方向，加速度方向沿丙的方向，所以沿丙的方向吹气，故C正确，ABD错误6、B【解析】通过磁场方向、电流方向，根据左手定则判断洛伦兹力的方向【详解】赤道处的磁场方向从南向北，带正电的α粒子在地球赤道上空竖直向上运动，根据左手定则，洛伦兹力的方向向西，所以粒子将向西偏转;选项B正确,故选B.【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向、洛伦兹力方向的关系，同时要注意电磁场的分布规律二、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、ABC【解析】A．电流越强产生的磁场越强，则增大初级线圈电流可以增大线圈周围的磁场，故A正确；B．由可知，在磁通量变化快慢不变的情况下，增大线圈匝数可以增大次级线圈的感应电动势，故B正确；C．变压器不会改变频率和周期，故次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期，故C正确；D．通断时间取决于铁芯磁化和去磁的时间，与小锤质量无关，故D错误8、ABD【解析】在输电的过程中，交流电的频率不变，结合降压变压器的输出电压和用电器的电阻，根据欧姆定律求出通过用电器的电流，结合输电线上的功率损失求出升压变压器的输入功率【详解】A项：通过用电器的电流有效值，故A正确；B项：由原、副线圈的电压之比等于匝数比，所以降压变压器T2原、副线圈的电压比为4：1，故B正确；C项：由于输电线上有电压损失，所以升压变压器T1的输出电压大于降压变压器T2的输入电压，故C错误；D项：由于输电线上有功率损失，所以升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率，故D正确故选ABD【点睛】解决本题的关键知道：1、原副线圈的电压、电流与匝数比的关系；2、升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系9、CD【解析】洛伦兹力对质子不做功，电场力对质子能做功，可知质子从电场中获得能量，选项A错误；质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则．所以最大速度不超过2πfR．故C正确．，则质子的最大动能，与电压无关，故D正确，B错误；故选CD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器的原理以及电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关10、BD【解析】由图象AB可知电源的电动势为6V，短路电流为6A；由图象OM可得外电路电阻R为2Ω，两图象的交点坐标即为电阻R和电源构成闭合回路时的外电压和干路电流【详解】由图象AB可知电源的电动势E=6V，短路电流为6A，根据，故A错误；根据R=得：R=2Ω，故B正确；当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，所以该电源的最大输出功率P=I2R＝()2R=9W，故C错误；当该电源只向电阻R供电时，，故D正确．故选BD【点睛】根据U-I图象AB正确读出电源的电动势和短路电流，根据OM图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点三、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.（1）电流表2，②.电流表1；③.（2）4.5，④.1.5；⑤.（3）I1(RO+r1)或3000I1【解析】（1）PQ连接电流表测电路电流，MN连接内阻已知的电流表相当于改装了一只电压表，故PQ接电流表2，MN接电流表1.（2）由闭合电路欧姆定律，解得：，结合图像解得：;（3）若将图线的纵轴改为I1(R0+r1)或3000I1，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小【点睛】本题没有电压表，所以需要利用已知内阻的电流表改装电压表，并结合闭合电路欧姆定律求出坐标系所对应的数学函数，利用截距和斜率求解即可12、大【解析】[1]．由题，用欧姆表测电阻时，发现指针偏转角度太小，说明指针指示值太大，应换用较大的倍率档，使指针指在刻度盘中央附近，测量误差较小；重新测量，测量前必须先要进行欧姆调零；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、（1）12Ω（2）2×10﹣2C【解析】（