高中物理人教版2本册总复习总复习【市一等奖】

2023学年广东省广州市铁一中学高二（下）期末物理模拟试卷（一）一、单选题1．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v﹣t图象可能正确的是（）A． B． C． D．2．如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是（）A．物体A的高度升高，θ角不变 B．物体A的高度降低，θ角变小C．物体A的高度升高，θ角变大 D．物体A的高度不变，θ角变小3．图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u=Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）A．（） B．（）C．4（）2（）2r D．4（）2（）2r4．如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA=L0，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均为r，MN运动的速度为v，使MN匀速的外力为F，则外力F随时间变化的规律图正确的是（）A． B． C． D．5．如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．下面说法正确的是（）A．闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮D．断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭6．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内），与稳定在竖直位置相比，小球的高度（）A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定二、多选题7．如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为n．原线圈接电压为u=U0sinωt的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机的线圈电阻为R．当输入端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数为I，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．电动机两端电压为IRB．原线圈中的电流为C．电动机消耗的电功率为D．重物匀速上升的速度为8．如图所示两半径为r的圆弧形光滑金属导轨置于沿圆弧径向的磁场中，磁场所在的平面与轨道平面垂直．导轨间距为L，一端接有电阻R，导轨所在位置处的磁感应强度大小均为B，将一质量为m的金属导体棒PQ从图示位置（导轨的半径与竖直方向的夹角为θ）由静止释放，导轨及金属棒电阻均不计，下列判断正确的是（）A．导体棒PQ有可能回到初始位置B．导体棒PQ第一次运动到最低点时速度最大C．导体棒PQ从静止到最终达到稳定状态，电阻R上产生的焦耳热为mgr（1﹣cosθ）D．导体棒PQ由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R的电荷量9．如图是通过街头变压器降压给用户供电的示意图．输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动．输出电压通过输电线送给用户，两条输电线总电阻用R0表示．当负载增加时，则（）A．电压表、的读数几乎不变B．电流表的读数增大，电流表的读数减小C．电压表的读数增大，电流表的读数增大D．电压表、的读数之差与电流表的读数的比值不变三、计算题10．如图所示，小球甲从倾角θ=30°的光滑斜面上高h=5cm的A点由静止释放，同时小球乙自C点以速度v0沿光滑水平面向左匀速运动，C点与斜面底端B处的距离L=．甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去，甲释放后经过t=1s刚好追上乙，求乙的速度v0（g=10m/s2）．11．如图所示，螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场．螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L．导轨电阻忽略不计．导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动．已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g．忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力．（1）为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；（2）当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；（3）若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率=k（k＞0）．将金属杆ab由静止释放，杆将沿斜面向下运动．求当杆的速度为v时，杆的加速度大小．12．如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m，导轨平面与水平面夹角α=300，导轨电阻不计．磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω．两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d=，定值电阻为R2=3Ω，现闭合开关S并将金属棒由静止释放，重力加速度为g=10m/s2，试求：（1）金属棒下滑的最大速度为多大？（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，R2消耗的电功率P为多少？（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=，在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m2=6×10﹣4kg、带电量为q=﹣2×10﹣4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间，该液滴可视为质点．要使带电粒子能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？（不计空气阻力）四、选考部分【选修3-5】13．关于天然放射性，下列说法正确的是（）A．所有元素都可能发生衰变B．放射性元素的半衰期与外界的温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D．α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强E．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线14．如图，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上的O点，此时弹簧处于原长．另一质量与B相同的滑块A从导轨上的P点以初速度v0向B滑行，当A滑过距离l时，与B相碰．碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动．设滑块A和B均可视为质点，与导轨的动摩擦因数均为μ．重力加速度为g．求：（1）碰后瞬间，A、B共同的速度大小；（2）若A、B压缩弹簧后恰能返回到O点并停止，求弹簧的最大压缩量．

2023学年广东省广州市铁一中学高二（下）期末物理模拟试卷（一）参考答案与试题解析一、单选题1．以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的v﹣t图象可能正确的是（）A． B． C． D．【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】竖直上抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动，加速度恒定不变，故其v﹣t图象是直线；有阻力时，根据牛顿第二定律判断加速度情况，v﹣t图象的斜率表示加速度．【解答】解：没有空气阻力时，物体只受重力，是竖直上抛运动，v﹣t图象是直线；有空气阻力时，上升阶段，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma，故a=g+，由于阻力随着速度减小而减小，故加速度逐渐减小，最小值为g；有空气阻力时，下降阶段，根据牛顿第二定律，有：mg﹣f=ma，故a=g﹣，由于阻力随着速度增大而增大，故加速度减小；v﹣t图象的斜率表示加速度，故图线与t轴的交点对应时刻的加速度为g，切线与虚线平行；故选：D．2．如图所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计，如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是（）A．物体A的高度升高，θ角不变 B．物体A的高度降低，θ角变小C．物体A的高度升高，θ角变大 D．物体A的高度不变，θ角变小【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】将绳一端的固定点P缓慢向右移到Q点时，绳子的拉力大小不变，分析动滑轮的受力情况，作出力图．由于动滑轮两侧绳子的拉力大小相等，由平衡条件知，两侧绳子关于竖直方向具有对称性，再分析将绳一端的固定点P缓慢向右移到Q点的过程中，θ角的变化，及A高度的变化．【解答】解：将绳一端的固定点P缓慢向右移到Q点时，绳子的拉力大小不变，分析动滑轮的受力情况，设绳子的拉力大小为F，两绳子的夹角为2α，由于动滑轮两侧绳子的拉力关于竖直方向有对称性，则有：2Fcosα=mAg，由于F=mBg，保持不变，则得知，α角保持不变，由几何知识得知，α+θ=90°，则θ保持不变，当绳一端的固定点Q缓慢向左移到P点，动滑轮将上升，则物体A的高度升高．故A正确，BCD错误．故选：A．3．图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压u=Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（）A．（） B．（）C．4（）2（）2r D．4（）2（）2r【考点】远距离输电．【分析】理想变压器输入功率和输出功率相等，通过原线圈的电压求出副线圈的电压，再根据I=，求出输电线上的电流，从而求出输电线上消耗的功率．【解答】解：加在原线圈上的电压U1=，根据电压比与匝数比关系：，所以：．根据I=，输电线上的电流I=，输电线上消耗的功率P耗=I2•2r=4（）2（）2r．故C正确，A、B、D错误．故选：C．4．如图所示的匀强磁场中有一根弯成45°的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时OA=L0，且MN⊥OQ，所有导线单位长度电阻均为r，MN运动的速度为v，使MN匀速的外力为F，则外力F随时间变化的规律图正确的是（）A． B． C． D．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】由匀速运动的位移时间公式x=vt求解经过时间t导线离开o点的长度．MN切割磁感线的有效长度就是与MN与轨道接触的两点间的长度，由几何关系求解．由数学知识求得回路的总长，得到总电阻，可由闭合电路欧姆定律求解感应电流的大小．则可确定外力的变化情况．【解答】解：因导线MN匀速运动，则经过时间t导线离开o点的长度是x=vt；MN切割磁感线的有效长度是L=vt•tan45°=vt．t时刻回路中导线MN产生的感应电动势为E=BLv=Bv2t；回路的总电阻为R=（2vt+vt）r则感应电流的大小为I===；由安培力公式可得：F=BIL=要使导线匀速运动，拉力等于安培力；由公式可知，拉力与时间成正比；故选：C．5．如图，A、B是相同的白炽灯，L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈．下面说法正确的是（）A．闭合开关S时，A、B灯同时亮，且达到正常B．闭合开关S时，B灯比A灯先亮，最后一样亮C．闭合开关S时，A灯比B灯先亮，最后一样亮D．断开开关S时，A灯与B灯同时慢慢熄灭【考点】自感现象和自感系数．【分析】开关K闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，A灯立即发光．由于线圈的阻碍，B灯后发光，由于线圈的电阻可以忽略，灯B逐渐变亮．断开开关K的瞬间，线圈与两灯一起构成一个自感回路，由于线圈的自感作用，两灯逐渐同时熄灭．【解答】解：A、B、C、开关K闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，A灯立即发光．由于线圈的自感阻碍，B灯后发光，由于线圈的电阻可以忽略，灯B逐渐变亮，故AB错误，C正确；D、断开开关K的瞬间，线圈与两灯一起构成一个自感回路，过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当电源，两灯逐渐同时熄灭，故D正确．故选：CD6．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内），与稳定在竖直位置相比，小球的高度（）A．一定升高B．一定降低C．保持不变D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【考点】牛顿第二定律；胡克定律．【分析】以小球为研究对象，由牛顿第二定律可得出小球的加速度与受到的拉力之间的关系即可判断．【解答】解：设L0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：T1=mg，弹簧的伸长即小球与悬挂点的距离为L1=L0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：T2=，弹簧的伸长：则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：L2=（L0+）cosα=L0cosα+＜=L1，所以L1＞L2，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离减小，所以小球一定升高，故A正确，BCD错误．故选：A．二、多选题7．如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数之比为n．原线圈接电压为u=U0sinωt的正弦交流电，输出端接有一个交流电流表和一个电动机，电动机的线圈电阻为R．当输入端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升，此时电流表的示数为I，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．电动机两端电压为IRB．原线圈中的电流为C．电动机消耗的电功率为D．重物匀速上升的速度为【考点】变压器的构造和原理；电功、电功率．【分析】理想变压器的输入功率与输出功率相等，而副线圈与电动机相连，则电动机的输出功率与电动机线圈的内阻之和为副线圈的输出功率．【解答】解：A、电动机电路属于非纯电阻电路，则欧姆定律不适用．因此电动机两端的电压不能为IR，故A错误；B、因为原副线圈的匝数比为n，且电流表读数为I，则由理想变压器的原副线圈的电流与匝数成反比得，原线圈的电流为，故B正确；C、原线圈接正弦交流电压u=U0sinωt，由理想变压器的原副线圈的电压与匝数成正比得，电动机两端的电压U=，所以电动机消耗的电功率为P=，故C正确；D、电动机消耗的功率为线圈内阻消耗的功率与输出功率之和，输出功率解得，故D正确；故选：BCD8．如图所示两半径为r的圆弧形光滑金属导轨置于沿圆弧径向的磁场中，磁场所在的平面与轨道平面垂直．导轨间距为L，一端接有电阻R，导轨所在位置处的磁感应强度大小均为B，将一质量为m的金属导体棒PQ从图示位置（导轨的半径与竖直方向的夹角为θ）由静止释放，导轨及金属棒电阻均不计，下列判断正确的是（）A．导体棒PQ有可能回到初始位置B．导体棒PQ第一次运动到最低点时速度最大C．导体棒PQ从静止到最终达到稳定状态，电阻R上产生的焦耳热为mgr（1﹣cosθ）D．导体棒PQ由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R的电荷量【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】导体棒切割磁感线产生感应电动势，根据感应电流产生的条件与机械能守恒定律分析答题，由于两圆弧的半径相等，则这两圆弧一定是在不同水平面上的．【解答】解：A、导体棒运动过程中不断克服安培力做功，将机械能转化为电能，因此不可能回到初始位置，故A错误；B、导体棒PQ第一次运动到最低点时所受合力与速度反向，速度不可能最大，故B错误；C、导体棒最后一定静止在最低点，根据能量守恒定律得电阻R上产生的焦耳热等于重力势能的减少量，即QR=△EP=mgr（1﹣cosθ），故C正确；D、导体棒PQ从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R的电荷量为：q==，故D正确．故选：CD．9．如图是通过街头变压器降压给用户供电的示意图．输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动．输出电压通过输电线送给用户，两条输电线总电阻用R0表示．当负载增加时，则（）A．电压表、的读数几乎不变B．电流表的读数增大，电流表的读数减小C．电压表的读数增大，电流表的读数增大D．电压表、的读数之差与电流表的读数的比值不变【考点】远距离输电．【分析】抓住原线圈电压不变，通过副线圈中负载的变化，通过欧姆定律得出电流的变化，从而得出原线圈电流的变化．【解答】解：A、因为输入电压几乎不变，原副线圈的电压比等于匝数之比，则副线圈的电压几乎不变，即电压表V1、V2的读数几乎不变．故A正确．B、因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，即A2增大，原副线圈电流之比等于匝数之反比，所以A1示数变大．故B错误．C、因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，副线圈导线上的电压损失增大，则负载两端的电压减小，即V3减小．故C错误．D、电压表V2、V3示数之差等于副线圈导线上的电压损失，与电流表A2示数的比值等于副线圈输电线的电阻，保持不变．故D正确．故选：AD．三、计算题10．如图所示，小球甲从倾角θ=30°的光滑斜面上高h=5cm的A点由静止释放，同时小球乙自C点以速度v0沿光滑水平面向左匀速运动，C点与斜面底端B处的距离L=．甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去，甲释放后经过t=1s刚好追上乙，求乙的速度v0（g=10m/s2）．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据牛顿第二定律求出甲球在斜面上的加速度，通过位移时间公式求出在斜面上的运动时间以及到达底端的速度，结合两球的位移关系，求出乙的速度．【解答】解：设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a，运动时间为t1，运动到B处时的速度为v1，从B处到追上小球乙所用时间为t2，则a=gsin30°=5m/s2①由得：t1=s②t2=t﹣t1=s③v1=at1=1m/s④v0t+L=v1t2⑤代入数据解得：v0=s，方向水平向左．答：乙的速度为s，方向水平向左11．如图所示，螺线管横截面积为S，线圈匝数为N，电阻为R1，管内有水平向左的变化磁场．螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内，与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L．导轨电阻忽略不计．导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中．金属杆ab垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动．已知金属杆ab的质量为m，电阻为R2，重力加速度为g．忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力．（1）为使ab杆保持静止，求通过ab的电流的大小和方向；（2）当ab杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率；（3）若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率=k（k＞0）．将金属杆ab由静止释放，杆将沿斜面向下运动．求当杆的速度为v时，杆的加速度大小．【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；牛顿第二定律；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）金属杆平衡时，所受安培力向上，大小与重力沿斜面的分力相等，可求电流大小和方向（2）螺线管内磁场的磁感应强度的变化，导致螺线管充当电源，根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律可求磁感应强度B的变化率（3）由于杆向下运动，安培力方向向上，电路中将有两处产生感应电动势，由闭合电路欧姆定律求得电流大小，进而求得安培力大小，由牛顿第二定律得到加速度【解答】解：（1）以金属杆ab为研究对象，根据平衡条件mgsinθ﹣B0IL=0得：I=通过ab杆电流方向为由b到a（2）根据法拉第电磁感应定律根据欧姆定律得（3）根据法拉第电磁感应定律ab杆切割磁感线产生的电动势E2=B0Lv总电动势E总=E1+E2感应电流根据牛顿第二定律mgsinθ﹣F=ma安培力F=B0I′L所以答：（1）电流的大小得：I=方向由b到a（2）磁感应强度B的变化率（3）杆的加速度安培力12．如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L=1m，导轨平面与水平面夹角α=300，导轨电阻不计．磁感应强度为B1=2T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L=1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m1=2kg、电阻为R1=1Ω．两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d=，定值电阻为R2=3Ω，现闭合开关S并将金属棒由静止释放，重力加速度为g=10m/s2，试求：（1）金属棒下滑的最大速度为多大？（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，R2消耗的电功率P为多少？（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属间加一垂直于纸面向里的匀强磁场B2=，在下板的右端且非常靠近下板的位置有一质量为m2=6×10﹣4kg、带电量为q=﹣2×10﹣4C的液滴以初速度v水平向左射入两板间，该液滴可视为质点．要使带电粒子能从金属板间射出，初速度v应满足什么条件？（不计空气阻力）【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；闭合电路的欧姆定律；导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】（1）当金属棒匀速运动时速度达到最大，此时金属棒所受合力为零，由平衡条件可以求出最大速度．（2）金属棒匀速运动时达到稳定状态，应用功率公式求出R2消耗的电功率P．（3）微粒在极板间做匀速圆周运动，重力与电场力合力为零，洛伦兹力提供向心力，求出微粒从极板间射出的临界速度，然后确定其速度范围【解答】解：（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，速度达到最大金属棒所受安培力：F安=B1IL，感应电流：I==，由平衡条件得：m1gsinα=F安，即：m1gsinα=，解得：vm=10m/s；（2）整个电路消耗的电功率等于安培力的功率：P=m1gsinαvm电阻R2消耗的功率：P=P总，解得：P=75W；（3）金属棒下滑稳定时，两板间电压U=IR2=5×3=15V，因为液滴在两板间有：m2g=q，所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：r=，微粒从金属板右侧射出需要满足：r≤，微粒从金属板左侧射出需要满足：r≥d，解得：v≤s或v≥s；