2023年山西省浑源县第五中学物理高二上期末达标检测模拟试题含解析

2023年山西省浑源县第五中学物理高二上期末达标检测模拟试题注意事项：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、如图所示的电路中，电源电动势E=4V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R=1Ω．开关S闭合后，电动机M刚好正常工作，理想电流表A的示数为1A．电动机的线圈电阻R0=0.5Ω，下列说法中正确的是A.定值电阻消耗的热功率3.5WB.电动机的输出功率为2WC.电动机两端的电压为2VD.电源的输出功率是4W2、真空中两个点电荷之间的静电力为F，如果它们之间的距离以及每个点电荷的电荷量都增加为原来的2倍，则它们之间的静电力将变为原来的（）A.4倍 B.2倍C.1倍 D.0.5倍3、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，Oc为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体框架与导体棒的电阻均不计，施加外力使Oc以角速度ω逆时针匀速转动，则()A.通过电阻R的电流方向由a经R到OB.导体棒O端电势低于c端的电势C.外力做功的功率为D.回路中的感应电流大小为4、如图所示，一根劲度系数为k的轻弹簧，原长为x0，下端挂钩码时长度为x1（弹簧的形变在弹性限度内），则弹簧弹力的大小为A.k(x1-x0) B.kx1C. D.5、如图所示，直线a为某电源与可变电阻连接成闭合电路时的路端电压U与干路电流I的关系图象，直线b为电阻R两端电压的U与通过它的电流I的图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为（）A.4W、33.3% B.2W、33.3%C.4W、67% D.2W、67%6、如图所示，框架面积为S，框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直，则下列关于穿过平面的磁通量的情况中，不正确的是()A.如图所示位置时等于BSB.若使框架绕OO′转过60°角，磁通量为BSC.若从初始位置转过90°角，磁通量为零D.若从初始位置转过180°角，磁通量变化为2BS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、某同学将一直流电源内部的发热功率Pr及电源的输出功率PR随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b曲线所示，两条图线分别交汇于（0，0）和（1A，2W）两点。由图象可知A.反映电源输出功率PR随电流I变化图线是bB.电源的内阻r为4ΩC.当通过电源的电流为0.25A时，外电路的电阻为14ΩD.若外电阻为1Ω时，电源的输出功率为P，则外电阻为2Ω时，电源的输出功率也为P8、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为18V、20V、26V，下列说法正确的是（）A.坐标原点处的电势为14VB.电场强度的大小为C.电子在a点的电势能比在b点的电势能高2eVD.电子从b点运动到c点，克服电场力做功为6eV9、如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A.在0~x2间，场强方向没有发生变化B.0~x2间，场强先减小后增大C.若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在0~x2间一直做加速运动10、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源相连接的两个形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两形金属盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，重力不计，下列说法中正确的是（）A.增加交流电的电压 B.增大磁感应强度C.改变磁场方向 D.增大加速器的半径三、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）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示，回答下列问题：（1）将未完成的电路补充完整______________________________；（2）连接好电路后，写出能产生感应电流的一种情况：______________________________12．（12分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：①用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为_____mm；②用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_____mm；③多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω。用×10Ω挡测量此金属丝的电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到______________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是______________。若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是_______Ω。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，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

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、B【解析】定值电阻的功率由焦耳定律求得，电源的输出功率由总功率减去内阻功率，电动机是非纯电阻电路，输出功率等于输入功率与热功率之差【详解】A、定值电阻消耗的热功率，A错误；BC、电动机两端的电压，则电动机的电功率为，又因为电动机线圈上的发热功率为，所以，电动机的输出功率为，B正确，C错误；D、电源的输出功率为，D错误故选B【点睛】电动机是非纯电阻电路，输出功率等于输入功率与热功率之差；电源的输出功率由总功率减去内阻功率，要注意功率公式的适用条件2、C【解析】由库伦定律可得：变化前：F=k；变化后：F′=k=F，故ABD错误，C正确．故选C3、C【解析】A．由右手定则可知电流由c到O，由回路可判定通过电阻的电流为由O经R到a，故A错误。B．导体棒等效为电源，O为电源正极，c为电源负极，故导体杆O端的电势高于c端的电势，故B错误。CD．导体棒切割磁场产生的感应电动势为：由此可知感应电流为：由Q=I2Rt可求电阻R上的电热功率为：故C正确；D错误。故选C。4、A【解析】根据胡克定律：，故A正确，BCD错误．故选：A.5、C【解析】由图象a可知电源的电动势E=3V，短路电流为6A，该电源和该电阻组成闭合电路时路端电压为2V，电流I=2A电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率，根据得：电源的总功率为：所以效率为：故选C6、B【解析】图示时刻，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．当它绕轴转过θ角时，线圈在磁场垂直方投影面积为Scosθ，磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积．线圈从图示转过90°时，磁通量为0，磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差【详解】A项：线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积．故图示位置的磁通量为φ=BS，故A正确；B项：使框架绕OO′转过60°角，则在磁场方向的投影面积为S/2则磁通量为BS/2，故B错误；C项：线圈从图示转过90°的过程中，S垂直磁场方向上的投影面积逐渐减小，故磁通量逐渐减小，当线圈从图示转过90°时，磁通量为0，故C正确；D项：从初始位置转过180°角，磁通量变化为△∅=BS-（-BS）=2BS，故D正确本题选错误的，故选B【点睛】本题要知道对于匀强磁场中磁通量计算的一般公式φ=BScosθ，θ是线圈与磁场垂直方向的夹角．夹角变化，磁通量也会变化，注意磁通量要分清穿过线圈的正反面二、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】A．根据直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI-I2r，所以反映PR变化的是图线b，故A正确；B．内部的发热功率Pr=I2r，a图线反映的是发热功率变化图线，将（1A，2W）代入得解得故B错误；C．将（1A，2W）代入PR=EI-I2r得解得由欧姆定律有解得故C正确；D．若外电阻为1Ω时，电源的输出功率为外电阻为2Ω时，电源的输出功率为故D错误。故选AC。8、BC【解析】电势差等于电势之差即可确定原点处的电势；根据匀强电场的电场强度公式结合电势差与场强间距，即可求解；根据电场力做功表达式W=qU，从而确定电场力做功，同时也能确定电势能的变化情况【详解】根据φc-φa=φb-φo，因a、b、c三点电势分别为φa=18V、φb=20V、φc=26V，解得原点处的电势为φ0=12V，故A错误；如图所示，将ac连线四等分，可以确定e点的电势为20V，则be即为等势线，电场线方向如图所示，根据几何关系可得：d=0.06cos45°=0.03m，则有：，故B正确；因Uab=φa-φb=18-20=-2V，电子从a点到b点电场力做功为：W=qUab=2eV，因电场力做正功，则电势能减小，那么电子在a点的电势能比在b点的高2eV，故C正确；同理，bc间的电势差为：Ubc=φb-φc=20-26=-6V，电子从b点运动到c点，电场力做功为：W=qUbc=-e×-6V=6eV，故D错误；故选BC【点睛】本题主要是考查匀强电场中，电势之间的关系，掌握电场强度公式的应用以及几何关系的运用，并理解W=qU中各量的正负值含义，注意在求解电功时各物理量要代入符号9、AD【解析】A．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，故在0~x2间，场强方向没有发生变化，故A正确；B．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，在0~x2间，斜率先变大后变小，故场强先增大后减小，故B错误；C．由图看出，在0~x2间，电势逐渐降低，负电荷在电势低的地方电势能高，若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐升高。故C错误；D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向与速度方向相同，做加速运动，即该电荷在O～x2间一直做加速运动。故D正确。故选AD。10、BD【解析】根据解得则带电粒子射出时的动能为：，那么动能与磁感应强度的大小和D型盒的半径有关，增大磁感应强度B或半径R，均能增大带电粒子射出时的动能；A.增加交流电的电压，与结论不相符，选项A不符合题意；B.增大磁感应强度，与结论相符，选项B符合题意；C.改变磁场方向，与结论不相符，选项C不符合题意；D.增大加速器的半径，与结论相符，选项D符合题意；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、①.②.闭合与断开开关瞬间【解析】（1）[1]探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路连接如图所示：(2)[2]穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路会产生感应电流：把小线圈插入大线圈中，闭合与断开开关瞬间；闭合开关后把小线圈插入大线圈过程；闭合开关后移动滑动变阻器滑片过程等都会产生感应电流故答案为（1）电路图如图所示；（2）闭合与断开开关瞬间12、①.50.15mm②.4.699mm(4.698mm,4.700mm)③.×1④.电阻（欧姆）调零⑤.18.0Ω【解析】(1)[1]由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为50mm，游标尺示数为3×0.05mm=0.15mm，游标卡尺示数为50mm+0.15mm=50.15mm；(2)[2]由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为4.5mm，游标尺示数为19.9×0.01mm=0.19mm，螺旋测微器示数为4.5mm+0.199mm=4.699mm，由于读数误差所以4.698mm,4.700mm均可；(3)[3][4][5]用×10Ω挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，说明所选挡位太大，为了较准确地进行测量，应换到×1Ω挡，如果换挡后立即