湖北省武昌市2022年物理高二上期末调研模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 请考生注意： 1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。 2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。 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、关于静电场的等势面，下列说法正确的是 A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功 2、下列说法中正确的是（　　） A.通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B.由R=可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C.电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 D.电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功 3、如图所示，电动机M与电阻R串联后两端接在电压恒为U的电源上，电动机M的线圈电阻r与电阻R阻值相等，电动机正常工作，下列判断正确的是 A.流过电动机的电流小于流过电阻R的电流 B.电动机两端电压小于电阻R两端电压 C.电动机的发热功率等于电阻R的发热功率 D.电动机的总功率等于电阻的功率 4、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒，其中金属棒PQ固定不动，金属棒MN可自由移动，下列说法正确的是(　　) A.当MN在外力的作用下向左匀速运动时，PQ受到的磁场力水平向左 B.当MN在外力的作用下向左减速运动时，PQ受到的磁场力水平向左 C.当MN在外力的作用下向左匀速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端 D.当MN在外力的作用下向左加速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端 5、在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，导线电阻不计，电流表、电压表均为理想电表。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（） A.电流表的示数增大 B.电压表的示数增大 C.电源的输出功率一定增大 D.电容器C贮存的电量不变 6、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E。从两板左侧中点c处射入一束负离子(不计重力)，这些负离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是( ) A.这三束负离子的速度一定不相同 B.这三束负离子的电荷量一定不相同 C.这三束负离子的比荷一定不相同 D.这三束负离子的质量一定不相同 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、如图所示的电路中,A、B是完全相同的灯泡,L是电阻不计的电感线圈,下列说法中正确的是 A.当开关S闭合时,A灯先亮,B灯后亮 B.当开关S闭合时,A、B灯同时亮,电路稳定后,B灯更亮，A灯熄灭 C.当开关S断开时,A灯闪亮一下再媳灭 D.当开关S断开时,B灯过一会儿熄灭 8、两根足够长光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示。除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则：（　　） A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→a B.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡 C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为 D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为 9、如图（a）所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图（b）所示的两条U–I图线 （ ） A.图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的 B.由图线可知，电源内阻r=3.0 Ω C.图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源的输出功率最大 D.图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源效率达到最大值 10、如图，速度选择器中磁感应强度大小为B，电场强度大小为E，两者相互垂直，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝P进入另一磁感应强度大小为B、的匀强磁场，最后打在平板S的D1、D2，不计粒子重力，则( ) A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B.通过狭缝P的带电粒子速度为v=B/E C.打在D1、D2处的粒子在磁场B、中运动的时间不一定相同 D.带电粒子打在平板S上的位置越靠近P，粒子的比荷越大 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）一位同学在测定电池的电动势和内电阻的实验中，利用图的电路进行了实验数据的测量记录，又将测得的数据在图的坐标系中作出了图线。根据图线得出电池的电动势_____，电池的内阻___。（结果均保留3位有效数字） 对图电路分析可知，实验中实际测得的_______（选填“电压值”或“电流值”）并不等于实验原理中所要的值，而是比所要的值_______（选填“偏大”或“偏小”）。 12．（12分）小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻 （1）图中电流表的示数为__________A （2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下 请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线____________________ 由图线求得：电动势E=_________V，内阻r=_________________Ω （3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为__________________________________ 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）密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。 （1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带哪种电荷？ （2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，求两板之间的电场强度E的大小； （3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R。已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U。求该油滴的电荷量q。（提示：球的体积公式） 14．（16分）如图所示，图线AB是某闭合电路的路端电压随电流变化的关系图线， OM是某定值电阻R的伏安特性曲线，由图求： （1）R阻值； （2）处于直线OM与AB交点C时电源的输出功率； （3）电源的最大输出功率 15．（12分）某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示，一个半径为R＝0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r＝的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m＝0.5 kg的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T．a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连．测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h＝0.3 m时，测得U＝0.15 V．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒，导轨，导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g＝10 m/s2) (1)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？ (2)求此时铝块的速度大小； (3)求此下落过程中铝块机械能的损失 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、B 【解析】A．等势面相交，则电场线一定相交，故在同一点存在两个不同的电场强度方向，与事实不符，故A错误； B．电场线与等势面垂直，B正确； C．同一等势面上的电势相同，但是电场强度不一定相同，C错误； D．将负电荷从高电势处移动到低电势处，受到的电场力方向是从低电势指向高电势，所以电场力方向与运动方向相反，电场力做负功，D错误； 2、D 【解析】A．根据电流的定义式 可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大，还与通电的时间有关，A错误； B．导体的电阻是由导体本身决定的，跟导体两端的电压无关，跟导体中的电流无关，B错误； C．电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻是表征导体对电流的阻碍作用的物理量，电阻越大的导体对电流的阻碍作用越大，C错误； D．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置，电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功，D正确。 故选D。 3、C 【解析】电动机M与电阻R串联，电流相等，根据焦耳定律分析放出的热量关系．R是纯电阻电路，电动机是非纯电阻电路，根据欧姆定律分析R的电压与电流的关系，判断电动机两端电压的关系．根据能量守恒定律分析消耗的功率关系 【详解】A项：电动机M与电阻R串联，电流相等，故A错误； B项：设电动机M线圈电阻与电阻R的电阻均为R，电路中电流为I，根据欧姆定律得：电阻两端的电压UR=IR，电动机是非纯电阻电路，其电压UM＞IR，则有UM＞UR，所以电阻两端电压小于电动机两端电压，故B错误； C项：电阻相等，根据P=I2R可知，电动机的发热功率等于电阻的发热功率，故C正确； D项：电动机消耗的功率PM=UMI，电阻消耗的功率PR=URI，UM＞UR，则PM＞UR，即电动机消耗的功率大于电阻消耗的功率，故D错误 故选C 【点睛】本题中电炉是纯电阻电路，电动机是非纯电阻电路，两个电路焦耳定律都适用，但欧姆定律只适用于电炉，不适用于电动机 4、B 【解析】MN动生出I1，I1产生的磁场借助铁芯穿过L2线圈，若I1是变化的，则L2能感生出I2，PQ因通电而最终受安培力. 【详解】A、C、因MN是匀速运动，动生出的I1是恒定的，产生的穿过铁芯的磁场是恒定的，则L2线圈不会产生感应电流I2，则PQ不通电而不会受安培力，Q端和P端无电势差；故A，C均错误. B、MN向左减速时，产生的I1由右手定则知为MN，大小逐渐减小，在铁芯产生的磁场由安培定则知向上，则穿过L2的磁场向上减小，由楞次定律知I2由QP，由左手定则知安培力水平向左；故B正确. D、MN向左加速时，产生的I1由右手定则知为MN(电源内部流向，则），大小逐渐增大，在铁芯产生的磁场由安培定则知向上，则穿过L2的磁场向上增大，由楞次定律知I2由PQ(电源外部的电流流向，则)；故D错误. 故选B. 【点睛】本题是二次感应问题，核心是第一次的感应电流是变化的；同时综合考查了右手定则、左手定则、楞次定律、安培定则的综合应用. 5、A 【解析】AB．由图可知，滑动变阻器由a向b缓慢滑动的过程中，R2变小，根据“串反并同”法可知电流表的示数增大，电压表的示数减小，故A正确，B错误； C．由于不知道外电阻与内阻之间的大小关系，故不能确定电源输出功率的变化情况，故C错误； D．电容器的电容由电容器的构造决定的，电容器的电容不变；电容器两端的电压即为电