高中物理人教版5本册总复习总复习【全国一等奖】

2023学年广东省广州市铁一中学高二（下）期末物理模拟试卷（二）一、单选题1．一质点做匀变速直线运动，其速度v与时间t的数值关系为v=6﹣2t（各物理量均采用国际单位制单位）．关于该质点的运动，下列说法正确的是（）A．初速度大小为2m/sB．加速度大小为4m/s2C．物体在第1s内的位移大小为5mD．物体在第1s内的平均速度大小为6m/s2．如图，放在斜面上的物块，受到平行于光滑斜面向下的力F作用，沿斜面向下运动，斜面保持静止．下列说法正确的是（）A．地面对斜面的弹力大于斜面和物块的重力之和B．地面对斜面的摩擦力方向水平向右C．若F反向，地面对斜面的摩擦力也反向D．若F增大，地面对斜面的摩擦力也增大3．如图甲，矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则在0～4s时间内，线框中的感应电流I，以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为下图中的（安培力取向上为正方向）（）A． B． C． D．4．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1＜R2＜R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管．电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是（）A．L1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗B．L1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗C．L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗D．L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗5．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流（）A．电压的有效值为10VB．周期为sC．电压的最大值为20VD．电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt（V）6．如图，一光滑的平面上，右方有一条形磁铁，一金属环以初速度V沿磁铁的中线向右滚动，则以下说法正确的是（）A．环的速度越来越小B．环保持匀速运动C．环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N极D．环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S极二、多选题7．某物体沿水平方向做直线运动，其v﹣t图象如图所示，规定向右为正方向，下列判断正确的是（）A．在0～1s内，物体做曲线运动B．在1s～2s内，物体向左运动，且速度大小在减小C．在1s～3s内，物体的加速度方向向左，大小为4m/s2D．在3s末，物体处于出发点右方8．如图所示，（a）是远距离输电线路的示意图，（b）是用户得到的电压随时间变化的图象，已知降压变压器的匝数比为10：1，不考虑降压变压器与用户间导线的电阻，则（）A．发电机输出交流电的频率是50HzB．升压变压器的输出电压为2200VC．输电线的电流只由降压变压器匝副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小9．如图甲是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示．若电热丝的电阻为110Ω，则以下说法中正确的是（）A．经过电热丝的交变电流周期为1×10﹣2sB．用交流电压表测得电热丝两端的电压为110VC．通过电热丝的电流为AD．电热丝在1min内产生的热量为×104J10．如图甲所示，光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L，在A、C之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、长为5d的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上（与ab边重合），现用一个竖直向上的力F拉导体棒，使它由静止开始运动，导体棒刚要离开磁场时做匀速直线运动，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，导轨电阻不计，F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示，已知重力加速度为g，下列判断正确的是（）A．导体棒离开磁场时速度大小为B．导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为C．离开磁场时导体棒两端电压为D．导体棒经过磁场的过程中，电阻R产生焦耳热为三、计算题11．如图所示，在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为．sin37°=，cos37°=．求：（1）物体所受的摩擦力；（2）若用原长为10cm，劲度系数为×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，则弹簧的最终长度是多少？取g=10m/s2．12．如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g．求：（1）磁感应强度的大小：（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率．13．如图水平放置的上下平行金属板M、N相距d=，板间有竖直纸面向内的水平匀强磁场，磁感应强度B=，极板按如图所示的方式接入电路．足够长的、间距为L=1m的光滑平行金属导轨CD、EF水平放置，导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B．电阻为r=1Ω的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．已知滑动变阻器的总阻值为R=4Ω，滑片P的位置位于变阻器的中点．有一个电荷量为q=+×10﹣5C的带电小球，沿光滑斜面下滑后从两板中间左端沿中心线水平射入场区．（g=10m/s2）（1）小球从高H=处由静止开始下滑，到C点时速度v0多大？（2）若金属棒ab静止，小球以初速度v0射入后，恰从两板间沿直线穿过，求小球的质量m=？（3）当金属棒ab以速度v=s的速度向左匀速运动时，试求：小球从多高的地方滑下时，小球恰能垂直的打在金属板M上．四、选考部分【选修3-5】14．下列说法中正确的是（）A．基态氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的波长一定大于或等于入射光子的波长B．Th（钍）核衰变为Pa（镤）核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量C．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的D．分别用紫色光和绿色光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用紫色光照射时光电子的最大初动能较大E．平均结合能越大，原子核越稳定15．质量为mB=6kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为mA=1kg，停在B的左端．质量为m=1kg的小球用长为l=的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞，碰撞时间极短，且无机械能损失．物块与小球可视为质点，不计空气阻力．已知A、B间的动摩擦因数μ=，A离开B时的速度是B的2倍，g取10m/s2．求木板的长度d？

2023学年广东省广州市铁一中学高二（下）期末物理模拟试卷（二）参考答案与试题解析一、单选题1．一质点做匀变速直线运动，其速度v与时间t的数值关系为v=6﹣2t（各物理量均采用国际单位制单位）．关于该质点的运动，下列说法正确的是（）A．初速度大小为2m/sB．加速度大小为4m/s2C．物体在第1s内的位移大小为5mD．物体在第1s内的平均速度大小为6m/s【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式得出质点的初速度和加速度，根据位移时间公式求出物体在1s内的位移，从而得出最初1s内的平均速度大小．【解答】解：A、根据v=v0+at=6﹣2t得，质点的初速度v0=6m/s，加速度a=﹣2m/s2，故A、B错误．C、物体在第1s内的位移x=v0t+at2=6×1﹣=5m；故C正确；D、第1s内的平均速度===5m/s；故D错误．故选：C．2．如图，放在斜面上的物块，受到平行于光滑斜面向下的力F作用，沿斜面向下运动，斜面保持静止．下列说法正确的是（）A．地面对斜面的弹力大于斜面和物块的重力之和B．地面对斜面的摩擦力方向水平向右C．若F反向，地面对斜面的摩擦力也反向D．若F增大，地面对斜面的摩擦力也增大【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】根据光滑斜面上物体对斜面只有压力，与物体运动状态，及运动方向无关，并依据摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，即可求解．【解答】解：滑块受到重力、斜面的支持力和拉力的作用，垂直于斜面的方向：N=mcosθ以斜面体为研究对象，斜面体受到重力、支持力和滑块的压力、地面的摩擦力的作用．如图A、地面对斜面体的支持力：＜Mg+mg．故A错误；B、由受力图可知，斜面体受到的摩擦力的方向向右．故B正确；C、无论滑块下滑还是上滑，滑块对斜面体的压力不变，即垂直于斜面向下，因此斜面受到地面水平向右的静摩擦力作用，故C错误．D、增大向下的拉力时，物体对斜面的压力均不变，则地面对斜劈的摩擦力大小与方向均不变，故D错误；故选：B3．如图甲，矩形导线框abcd放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则在0～4s时间内，线框中的感应电流I，以及线框的ab边所受安培力F随时间变化的图象为下图中的（安培力取向上为正方向）（）A． B． C． D．【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．【分析】由右图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况；由F=BIL可知安培力的变化情况．【解答】解：A、由图可知，0﹣2s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0﹣2s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为负方向；同理可知，2﹣4s内电路中的电流为逆时针，且两段时间内电流强度大小时等，故A，B错误；C、由E==S可知，电路中电流大小时恒定不变，故由F=BIL可知，F与B成正比；且b中电流一直为由a至b，则由左手定律可知，电流方向0时刻为向上，为正，故C正确，D错误；故选C．4．如图所示的电路中，三个灯泡L1、L2、L3的电阻关系为R1＜R2＜R3，电感L的电阻可忽略，D为理想二极管．电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的是（）A．L1逐渐变暗，L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗B．L1逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮，然后逐渐变暗C．L2立即熄灭，L1、L3均逐渐变暗D．L1、L2、L3均先变亮，然后逐渐变暗【考点】自感现象和自感系数．【分析】当K突然断开时，电感L由于自感，电流继续原方向流动，但二极管反向不导通，所以L2不亮，又因为原来L中电流比L3的电流大，所以L3将更亮，之后再变暗．【解答】解：当K突然断开时，电感L由于自感，电流继续原方向流动，L、L1和L3构成一闭合回路，L中电流从I1逐渐减少，则通过L1的电流也逐渐减少．通过L3的电流开始时比原来电流大，后逐渐变小．当K突然断开时，电感L相当于电源，由此时二极管处于反向截止状态，故L2立即熄灭．故B正确，ACD错误．故选：B5．一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流（）A．电压的有效值为10VB．周期为sC．电压的最大值为20VD．电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt（V）【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【分析】根据图象可以知道交流电压的最大值和交流电的周期，根据最大值和有效值的关系即可求得交流电的有效值和频率．【解答】解：A、由图象可知，交流电压的最大值为Um=20V，电流的周期为T=，有效值为，故A正确，C错误；B、由图象可知，电流的周期为T=，故B错误；D、电流的周期为T=，ω==8πrad/s，所以电压瞬时值的表达式为u=20sin8πt（V），故D错误．故选：A．6．如图，一光滑的平面上，右方有一条形磁铁，一金属环以初速度V沿磁铁的中线向右滚动，则以下说法正确的是（）A．环的速度越来越小B．环保持匀速运动C．环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N极D．环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S极【考点】楞次定律；左手定则．【分析】滚动金属环处于磁场中，导致穿过金属环的磁通量发生变化，从而产生感应电流，因此受到安培阻力．根据环的受力情况分析其运动情况．【解答】解：A、B由于金属环的移动，导致产生感应电动势，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其速度越来越小，故A正确；B错误；C、运动的金属环受到安培力，与速度方向相反，与磁场方向垂直，因此金属环做直线运动，不会偏向磁铁的N极或S极，故CD错误；故选：A二、多选题7．某物体沿水平方向做直线运动，其v﹣t图象如图所示，规定向右为正方向，下列判断正确的是（）A．在0～1s内，物体做曲线运动B．在1s～2s内，物体向左运动，且速度大小在减小C．在1s～3s内，物体的加速度方向向左，大小为4m/s2D．在3s末，物体处于出发点右方【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】速度图象只能反映直线运动的速度变化情况，根据速度的方向分析物体做直线运动还是曲线运动．速度为正值时，物体向右运动，速度为负值时，物体向左运动．根据斜率等于加速度，由数学知识求出加速度的大小和方向．根据图线的“面积”分析3s末物体的位置．【解答】解：A、在0～1s内，速度都是正值，说明物体一直向右做直线运动，不是曲线运动．故A错误．B、在1s～2s内，速度都是正值，说明物体向右运动，速度大小在减小．故B错误．C、速度图象的斜率等于加速度，则在1s～3s内，物体的加速度a==m/s2=﹣4m/s2，说明物体的加速度方向向左，大小为4m/s2．故C正确．D、由图象的“面积”看出，前2s内物体向右运动的位移大于第3s内向左运动的位移，所以在3s末，物体处于出发点右方．故D正确．故选：CD8．如图所示，（a）是远距离输电线路的示意图，（b）是用户得到的电压随时间变化的图象，已知降压变压器的匝数比为10：1，不考虑降压变压器与用户间导线的电阻，则（）A．发电机输出交流电的频率是50HzB．升压变压器的输出电压为2200VC．输电线的电流只由降压变压器匝副线圈的匝数比决定D．当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小【考点】远距离输电．【分析】根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等．同时由变压器电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．【解答】解：A、变压器不会改变交流电的频率，有图b可知周期为T=，故频率为f=，故A正确；B、在降压变压器中，根据可得U3=2200V，有与输电线路上有电阻，故损失一部分电压，故升压变压器输送的电压大于2200V，故B错误；C、输电线的电流由输送的功率与电压决定的，与降压变压器原副线圈的匝数比无关，故C错误；D、当用户用电器的总电阻增大时，用户的功率减小，降压变压器的输出功率减小，则输入的功率减小，输入的电流减小，输电线上损失的功率减小，故D正确；故选：AD9．如图甲是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示．若电热丝的电阻为110Ω，则以下说法中正确的是（）A．经过电热丝的交变电流周期为1×10﹣2sB．用交流电压表测得电热丝两端的电压为110VC．通过电热丝的电流为AD．电热丝在1min内产生的热量为×104J【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】电压表读数为有效值，根据正弦式交变电流峰值和有效值之间的关系以及电流的热效应便可求得有效值，从而得出一个周期内产生的热量．【解答】解：A、根据乙图可知，交流电的周期为，故A错误．B、根据有效值的定义可得：，解得U=，故B错误．C、通过电热丝的电流为：，故C正确．D、电热丝在1min内产生的热量Q=I2Rt=2×110×60J=×104J，故D正确．故选：CD．10．如图甲所示，光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L，在A、C之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、长为5d的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上（与ab边重合），现用一个竖直向上的力F拉导体棒，使它由静止开始运动，导体棒刚要离开磁场时做匀速直线运动，导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触，导轨电阻不计，F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示，已知重力加速度为g，下列判断正确的是（）A．导体棒离开磁场时速度大小为B．导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为C．离开磁场时导体棒两端电压为D．导体棒经过磁场的过程中，电阻R产生焦耳热为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；焦耳定律．【分析】根据安培力与速度的关系式和平衡条件结合求导体棒离开磁场时的速度大小．根据q=求通过电阻R的电荷量．根据欧姆定律求离开磁场时导体棒两端电压．根据功能关系求出电阻R产生的焦耳热．【解答】解：A、设导体棒离开磁场时速度大小为v．此时导体棒受到的安培力大小为：F安=．由平衡条件得：F=F安+mg由图2知：F=3mg，联立解得：v=．故A正确．B、导体棒经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为：q===．故B错误．C、离开磁场时，由F=BIL+mg得：I==，导体棒两端电压为：U=IR=．故C正确．D、导体棒经过磁场的过程中，设回路产生的总焦耳热为Q．根据功能关系可得：Q=WF﹣mg•5d﹣mv2，而拉力做功为：WF=2mgd+3mg•4d=14mgd电阻R产生焦耳热为：QR=Q联立解得：QR=．故D正确．故选：ACD．三、计算题11．如图所示，在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数为．sin37°=，cos37°=．求：（1）物体所受的摩擦力；（2）若用原长为10cm，劲度系数为×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体，使之向上匀速运动，则弹簧的最终长度是多少？取g=10m/s2．【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】（1）由于μ＞tanθ，物体静止在斜面时，受力分析后根据共点力平衡条件列式求解；（2）受力分析后根据共点力平衡条件求解拉力，然后根据胡克定律求解伸长量．【解答】解：（1）物体静止在斜面上受力分析如图（1）所示，根据平衡条件，物体受到的静摩擦力为：代入数据解得：f静=30N，摩擦力方向为沿斜面向上．（2）当物体沿斜面向上被匀速拉动时，受力分析如图（2）所示，弹簧拉力设为F，伸长量为x，则：F=kxF=mgsin37°+f滑弹簧最终长度：L=L0+x由以上方程解得：L==12cm答：（1）物体所受的摩擦力为30N，方向为沿斜面向上；（2）弹簧的最终长度是12cm．12．如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g．求：（1）磁感应强度的大小：（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；法拉第电磁感应定律．【分析】导体棒释放后做加速度减小的加速运动，直到重力等于安培力时以最大速度匀速运动．在加速阶段感应电动势和感应电流增大，两灯泡逐渐变亮，只有在匀速阶段两灯泡的亮度不变，所以两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动．【解答】解：（1）两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动，根据平衡条件：mg=BIL①两灯泡保持正常发光I=2Im②P=Im2R③连立①②③化简得磁感应强度的大小④（2）两灯泡保持正常发光时的电压等于感应电动势U2=PR⑤根据法拉第电磁感应定律E=BLv⑥连立⑤⑥化简得灯泡正常发光时导体棒的运动速率．13．如图水平放置的上下平行金属板M、N相距d=，板间有竖直纸面向内的水平匀强磁场，磁感应强度B=，极板按如图所示的方式接入电路．足够长的、间距为L=1m的光滑平行金属导轨CD、EF水平放置，导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度也为B．电阻为r=1Ω的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好．已知滑动变阻器的总阻值为R=4Ω，滑片P的位置位于变阻器的中点．有一个电荷量为q=+×10﹣5C的带电小球，沿光滑斜面下滑后从两板中间左端沿中心线水平射入场区．（g=10m/s2）（1）小球从高H=处由静止开始下滑，到C点时速度v0多大？（2）若金属棒ab静止，小球以初速度v0射入后，恰从两板间沿直线穿过，求小球的质量m=？（3）当金属棒ab以速度v=s的速度向左匀速运动时，试求：小球从多高的地方滑下时，小球恰能垂直的打在金属板M上．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；带电粒子在混合场中的运动．【分析】（1）由动能定理求解到C点时速度；（2）金属棒ab静止时，MN间只有磁场，对小球根据共点力的平衡条件求解质量；（3）当金属棒ab向左匀速运动时，求解两板间电压和电场力，分析小球的运动情况，根据带电粒子在复合场中的运动的情况分析求解速度大小，再根据动能定理求解下落的高度．【解答】解：（1）由动能定理可得：mgH=mv02，解得：v0=；（2）金属棒ab静止时，MN间只有磁场，由平衡条件有：qBv0=mg解得：m=kg=3×10﹣6kg；（3）当金属棒ab向左匀速运动时，感应电动势E=BLv=×1×=，板间电压：U=，小球进入磁场时，所受电场力：F电=可见，小球进入磁场后只受洛伦磁力的作用，将做匀速圆周运动，设轨迹半径为r0，则qvB=垂直打在金属板上，则解得：v=m/s=m/sA→C：由动能定理：mgH=mv2﹣0解得：H=m．答：（1）小球从高H=处由静止开始下滑，到C点时速度为3m/s；（2）若金属棒ab静止，小球以初速度v0射入后，恰从两板间沿直线穿过，小球的质量为3×10﹣6kg；（3）小球从m高的地方滑下时，小球恰能垂直的打在金属板M上．四、选考部分【选修3-5】14．下列说法中正确的是（）A．基态氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的波长一定大于或等于入射光子的波长B．Th（钍）核衰变为Pa（镤）核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量C．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的D．分别用紫色光和绿色光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用紫色光照射时光电子的最大初动能较大E．平均结合能越大，原子核越稳定【考点】光电效应；粒子散射实验．【分析】正确解答该题需要掌握：明确氢原子放出光子种类和能级之间的关系，核反应过