湖南省2022年物理高二上期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2022-2023学年高二上物理期末模拟试卷 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、如图所示，螺线管、蹄形铁芯，环形异线三者相距较远，当开关闭合后关于小磁针N极(黑色的一端)的指向错误的是(　　) A.小磁针aN极指向 B.小磁针bN极的指向 C.小磁针cN极的指向 D.小磁针dN极的指向 2、如图所示，物块P、Q叠放在水平地面上，保持静止，则地面受到的弹力等于( ) A.Q的重力 B.P对Q的压力 C.P、Q的重力之和 D.P的重力加上Q对地面的压力 3、关于电流强度的概念，下列叙述中正确的是 ( ) A.通过导体截面的电量越多，电流强度越大 B.在金属导体内自由电子定向移动的方向就是电流方向 C.单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流强度越大 D.因为电流有方向，所以电流强度是矢量 4、有一个电流表G，内阻Rg＝30W，满偏电流Ig＝1mA，要把它改装成为量程为0～3V的电压表，关于改装方法和改装后的电压表内阻，下列说法正确的是　　(　　) A.并联一个0.05W的电阻，电压表内阻是0.05W B.并联一个2970W的电阻，电压表内阻是3000W C.串联一个0.05W的电阻，电压表内阻是0.05W D.串联一个2970W的电阻，电压表内阻是3000W 5、下列说法中不正确的是( ) A.指南针是利用地磁场来指示方向的 B.电动机是利用磁场对电流作用来工作的 C.地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处都相同 D.小磁针静止时，N极所指方向就该点磁场的方向 6、如图所示，一根金属棒两端用细导线连接后悬挂于a、b两点，棒中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M到N，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可以（） A.适当减小磁感应强度 B.使磁场反向 C.适当减小电流 D.适当增大磁场区域的宽度 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，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为，式中的比例系数K称为霍尔系数，设电流I（方向如图）是由电子的定向流动形成的，导体单位体积中电子的个数为n，电子定向移动的速率为v，电量为e，下列说法正确的是（　　） A.上表面的电势比下表面低 B.洛伦兹力对电子做正功 C.霍尔系数K的大小与n、e有关 D.霍尔系数K的大小与d、h有关 8、在一静止正点电荷的电场中，任一点处的电势与该点到点电荷的距离r的倒数的关系图像如图所示.电场中三个点a、b、c的坐标如图所示，其电场强度大小分别为、和，现将一带负电的试探电荷依次由a点经过b点移动到c点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为和.下列判断正确的是（） A. B. C. D. 9、如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，水平边长ab是竖直边长bc的2倍，当A与B之间接入的电压为U1=4V时，电流为1 A，若C与D间接入的电压为U2=8V时，下列说法正确的是 A.CD间的电阻为1Ω B.CD间的电阻为4Ω C.CD间的电流为2A D.CD间的电流为8A 10、在如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑片，G为灵敏电流表，A为理想电流表。开关S闭合电路稳定后，电容器C的两板间有一带电油滴恰好处于静止状态。若将滑片P向上移动，则( ) A.A表的示数变大 B.电源的输出功率一定变大 C.G中有由b→a的电流 D.油滴向上加速运动 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）（1）某同学用螺旋测微器测量一物体的直径，读出图中的示数为_____mm。 （2）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有 电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）； 电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）； 滑动变阻器R（10Ω，2A）。 为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。 ①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U－I图线，由图可得该电源电动势E=____V，内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字） ②一位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是______。 A.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用 B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用 C.实验测出的电动势小于真实值 D.实验测出的内阻大于真实值 12．（12分）某同学用螺旋测微器测量一条金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示．可知该金属丝的直径d=mm 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，一个质量为2kg的物体放在粗糙的水平面上，与水平面间的动摩擦因数为0.2．用一个大小为8N的水平外力拉动物体．g=10m/s2求： （1）该物体做匀加速运动的加速度大小； （2）外力持续作用3s，此时的速度大小； （3）3s时撤去外力，还能向前滑行多远停下来？ 14．（16分）如图（a）所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距L＝lm，两导轨的上端接有一个R＝2Ω的定值电阻．虚线OO′下方是垂直于导轨平面向内的匀强磁场，磁感应强度B＝2T．现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，导轨电阻不计．已知金属杆下落0.3m的过程中，加速度a与下落距离h的关系如图（b）所示，g取10m/s2．求： （1）金属杆刚进入磁场时，速度v0多大？ （2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量Q为多少？ （3）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上通过的电量q为多少？ 15．（12分）如图(a)所示，间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上．在区域Ⅰ内有方向垂直于斜面的匀强磁场，磁感应强度为B；在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场，其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示．t＝0时刻在轨道上端的金属棒ab从如图所示位置由静止开始沿导轨下滑，同时下端的另一金属棒cd在位于区域Ⅰ内的导轨上由静止释放．在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF处之前，cd棒始终静止不动，两棒均与导轨接触良好．已知cd棒的质量为m、电阻为R，ab棒的质量、阻值均未知，区域Ⅱ沿斜面的长度为2l，在t＝tx时刻(tx未知)ab棒恰进入区域Ⅱ，重力加速度为g．求： (1)通过cd棒电流的大小和方向； (2)ab棒的质量M ； (3)ab棒刚进入区域Ⅱ时的速度 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】小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向，即磁感线的切线方向．根据安培定则，蹄形铁芯被磁化后右端为N极，左端为S极，小磁针c指向正确；通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似，内部磁场向左，外部磁场向右，所以小磁针b指向正确，小磁针a指向错误；环形电流形成的磁场左侧应为S极，故d的指向正确，故A正确 【点睛】在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向 2、C 【解析】把PQ视为一整体，受重力、支持力，二力平衡，所以物体对地面的压力等于P、Q的重力之和。 故选C。 3、C 【解析】考点：电流的大小 专题：应用题 分析：物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量（简称电量）叫做电流强度，简称电流．在电压一定时，电阻越大，电流越小 解答：解：A、电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量，没有时间无法判断．不合题意 B、自由电子带负电，负电荷运动的方向跟电流方向相反．不合题意 C、电流强度与通过导体横截面的电量和通电时间有关．符合题意 D、电流有方向，但是电流是标量．不合题意 故选C 点评：此题考查了有关影响电流强度的因素，要会辨别 4、D 【解析】题目中要改装为一个电压表，所以应该串联一个电阻，电压表的内阻应该为，串联的电阻大小应该为； A．不符合题意，错误； B．不符合题意，错误； C．不符合题意，错误； D．正确 【点睛】本题考查电表的改装，需要牢记改装为电流表需要并联电阻，改装电压表需要串联电阻 5、C 【解析】指南针是利用地磁场来指示方向的，选项A正确；电动机是利用磁场对电流作用来工作的，选项B正确；高能带电粒子到达地球受到地磁场的洛伦兹力作用，发生偏转．不同的磁场，所受到的洛伦兹力大小不一，所以在南、北两极最强赤道附近最弱，故C错误；小磁针静止时，N极所指方向就该点磁场的方向，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C. 6、D 【解析】棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，则安培力必须增加，由安培力公式可知，所以适当增加电流强度，或增大磁场，或增大棒在磁场中的长度，故D正确。 故选D 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、AC 【解析】根据左手定则判断电子的偏转方向，从而确定电势的高低，抓住电子所受的洛伦兹力和电场力平衡，结合电流的微观表达式求出霍尔系数的大小； 【详解】A．根据左手定则知，电子向上表面偏转，则上表面的电势低于下表面的电势，故A正确； B．洛伦兹力与速度的方向用于都垂直，即洛伦兹力对电子不做功，故B错误； CD．因为，解得，根据，解得，因为，则霍尔系数，故C正确，D错误 【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，注意偏转的是电子，掌握电流的微观表达式，结合洛伦兹力和电场力平衡进行求解 8、BC 【解析】灵活应用点电荷的场强公式及电势随变化的图像进行分析推理。 【详解】AB．由点电荷的场强公式 可得 ， 故A错误，B正确。 CD．电场力做的功 又因为 ， 所以。故C正确，D错误。 故选BC。 9、AD 【解析】AB.设薄板厚度为d，当A、B间接入电压，根据电阻定律知，R1=ρ，当C与D间接入电压，R2=ρ， 则R1：R2= =4，R1= =4Ω，R2=1Ω，故A正确，B错误； CD.根据欧姆定律得，I=U/R，，故C错误，D正确 故选AD 10、CD 【解析】A．滑片向上移动时，电阻变大，电路的总电阻变大，则总电流变小，则表的示数变小，故A错误； B．根据当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，可知外电阻在变大，但不知外电阻与内电阻的关系，因此无法确定输出功率如何