2022-2023学年高二第一学期阶段教学情况测试人教版物理模拟试题五(解析版)

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2022-2023学年高二第一学期阶段教学情况测试人教版物理模拟试题五2022年10月注意事项：考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：本试卷为小林老师原创，盗用必究1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后请将本试卷和答题卡一并交回。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。一、选择题（共10小题，共40分，每小题只有一个选项符合题意）下列说法正确的是(　　)A．根据磁感应强度定义式B＝eq \f(F,Il)，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与Il乘积成反比B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同C．一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零D．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止【答案】　B【解析】　磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的物理量，与通电导线所受的安培力F以及Il乘积无关，选项A错误；磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同，选项B正确；一小段通电直导线在某处不受磁场力作用，可能是导线与磁场方向平行，该处的磁感应强度不一定为零，选项C错误；磁感线在磁体的外部从N极到S极，在磁体内部是从S极到N极，组成闭合的曲线，故D错误．一个量程为0～15 V的电压表，内阻为15 kΩ，把它与一个电阻R串联后接在10 V的恒压源上，此时电压表的读数是6 V．则电阻R的阻值为(　　)A．200 Ω B．10 kΩC．20 kΩ D．240 Ω【答案】　B【解析】　串联电路电压的分配与电阻成正比，则有eq \f(6 V,15 kΩ)＝eq \f(10－6 V,R)，解得R＝10 kΩ，故选B.关于热辐射的认识，下列说法正确的是(　　)A．热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波B．温度越高，物体辐射的电磁波越强C．辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D．常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色【答案】　B【解析】　一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，A错误，B正确；选项C是黑体辐射的特性，C错误；除光源外，常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D错误．如图所示，当开关S闭合后，小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是(　　)【答案】　D【解析】　根据安培定则可判断出电流的磁场方向，由于小磁针静止时N极指向磁场方向，故选项D正确．在电磁学发展的过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法不正确的是(　　)A．奥斯特发现了电流的磁效应B．法拉第发现了电磁感应现象C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，楞次用实验证实了电磁波的存在D．库仑发现了点电荷间的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值【答案】　C【解析】　奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，A、B正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，C错误；库仑发现了点电荷间的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，D正确．某种小灯泡的U－I图线如图6甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表．现闭合开关S，电压表V1的示数为4.0 V，电源内阻r＝5 Ω，则下列说法不正确的是(　　)图6A．电压表V2的示数为1.0 VB．电源的输出功率为3.0 WC．电流表A2的示数为0.6 AD．电源的电动势为8 V【答案】C【解析】　电压表V1的示数为4.0 V，由小灯泡的U－I图像得到通过L1的电流为0.6 A，而另外两个相同的灯泡并联，其电流均为0.3 A，再根据U－I图像得到其电压为1.0 V，故电压表V2的示数为1.0 V，电流表A2的示数为0.3 A，故选项A正确，选项C错误；路端电压为4.0 V＋1.0 V＝5.0 V，干路电流为0.6 A，故电源的输出功率为P＝UI＝5.0×0.6 W＝3.0 W，故选项B正确；由闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，得5.0 V＝E－0.6×5 V，则电源电动势为8 V，故选项D正确．如图3所示，电流从A点分两路通过对称的环形支路汇合于B点，则环形支路的圆心O处的磁感应强度(　　)图3A．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸外”B．垂直于环形支路所在平面，且指向“纸内”C．大小为零D．在环形支路所在平面内，指向B点【答案】　C【解析】　由安培定则可判断上边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向里，下边环形电流在O点处产生磁场的方向垂直纸面向外，所以两环形支路在O点产生的磁场的方向相反，两环形支路的电流相等，两环形支路关于直径AB对称，所以O处的磁感应强度为零，故C正确．如图3所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动(　　)图3A.a、b将相互远离 B.a、b将相互靠近 C.a、b将不动 D.无法判断【答案】　A【解析】　根据Φ＝BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都增大，a、b中产生同方向的感应电流，两环间有斥力作用，所以a、b将相互远离。选项A正确。下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是(　　)A． B．C． D．【答案】A【解析】BD．黑体辐射以电磁辐射的形式向外辐射能量，温度越高，辐射越强大，所以BD错误；AC．黑体辐射的波长分布情况也随温度而变，如温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，在以至更高温度时，则顺次发射可见光以至紫外辐射，即温度越高，辐射的电磁波的波长越短，所以C错误；A正确；故选A。阻值均为R的四个电阻、电容为C的电容器及电动势为E的电源（不计内阻）连接成如图所示的电路。开关K闭合且电路稳定时，以下说法正确的是（ ）A．电容器两板间电压为B．电容器极板上的电荷量为C．减小电容器两极板正对面积，极板上的电荷量减小D．减小电容器两极板间的距离，稳定后两板间电压比原来的更小【答案】C【解析】开关K闭合且电路稳定时，外电路等效为三个电阻串联，电容器两板间电压为U=，选项A错误。由C=Q/U，可得电容器极板上的电荷量为Q=CU=，选项B错误。减小电容器两极板正对面积，电容C减小，极板上的电荷量Q=CU减小，选项C正确。减小电容器两极板间的距离，只是改变了电容器电容，不影响稳定后两板间的电压，选项D错误。二、简答题(本题共5小题，共60分)某同学用图甲所示的电路研究某种型号电池的电动势及内阻图中R0为5Ω的定值电阻，两个电压表均为理想电压表。(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整。(2)闭合开关，电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，调节滑动变阻器，得到多组U1、U2，作出电池的U1−U2曲线如图丙。由此可知电池的电动势为______V，U2较大时电池的内阻将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)(3)若将图甲所示的电路图中的滑动变阻器换成R=20Ω的定值电阻，闭合开关后电阻R消耗的电功率为______W(计算结果保留两位有效数字)。【答案】2.90   增大   0.20【解析】】解：(1)根据电路图完成实物连接：(2)根据闭合电路欧姆定律有：E=U1+U2R0r变形可得：U1=E−rR0U2，则由U1−U2图象可得：电池的电动势为：E=2.90V。图象斜率k=−rR0，由U1−U2图象可得U2较大时图象斜率的绝对值增大，所以U2较大时电池的内阻将增大。(3)若将图甲所示的电路图中的滑动变阻器换成R=20Ω的定值电阻，根据欧姆定律得：U1=U2+U25×20=5U2，在电池的U1−U2曲线作出U1=5U2图象，交点是U1=2.5V，U2=0.5V，所以闭合开关后电阻R的电压为：U=2.5−0.5=2V，电阻R消耗的电功率为：P=2220=0.20W。如图15甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：图15(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值．【答案】(1)20 V　20 Ω　(2)5 Ω　(3)300 Ω【解析】　(1)由闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，(1分)结合题图乙可知UA＝E－IAr，UB＝E－IBr，(2分)代入数据，联立解得E＝20 V，r＝20 Ω.(2分)(2)当滑片P滑到R3的右端时，R1被短路，电路中总电阻最小，电流最大，对应题图乙中的B点，此时R2两端的电压U2＝UB＝4 V，通过R2的电流I2＝IB＝0.8 A，(2分)可得R2＝eq \f(U2,I2)＝5 Ω.(2分)(3)当滑片P滑到R3的左端时，由题图乙知此时U外＝16 V，I总＝0.2 A，所以R外＝eq \f(U外,I总)＝80 Ω.(2分)因为R外＝eq \f(R1R3,R1＋R3)＋R2，解得R3＝300 Ω，即滑动变阻器的最大阻值为300 Ω.(1分)如图14所示，电阻R1＝2 Ω，小灯泡L上标有“3 V　1.5 W”，电源内阻r＝1 Ω，滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知)，当触头P滑动到最上端a时电流表的读数为1 A，小灯泡L恰好正常发光，求：图14(1)滑动变阻器的最大阻值R0；(2)当触头P滑动到最下端b时，求电源的总功率及输出功率．【答案】(1)6 Ω　(2)12 W　8 W【解析】　(1)当触头P滑动到最上端a时，流过小灯泡L的电流为：IL＝eq \f(PL,UL)＝0.5 A(1分)流过滑动变阻器的电流：I0＝IA－IL＝0.5 A(2分)故：R0＝eq \f(UL,I0)＝6 Ω(1分)(2)电源电动势为：E＝UL＋IA(R1＋r)＝6 V(2分)当触头P滑动到最下端b时，滑动变阻器和小灯泡均被短路，电路中总电流为：I＝eq \f(E,R1＋r)＝2 A(1分)故电源的总功率为：P总＝EI＝12 W(1分)输出功率为：P出＝EI－I2r＝8 W(2分)如图13所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为r.现于纸面内先后放上圆形线圈A、B、C，圆心均处于O处，线圈A的半径为r,10匝；线圈B的半径为2r，匝数为1匝；线圈C的半径为eq \f(r,2)，匝数为1匝．图13(1)在磁感应强度B减为eq \f(B,2)的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化了多少？(2)在磁场转过90°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了多少？转过180°角呢？【答案】　(1)A、B线圈的磁通量均减少了eq \f(Bπr2,2)(2)减少了eq \f(1,4)Bπr2　减少了eq \f(1,2)Bπr2【解析】　(1)A、B线圈中的磁通量始终一样，故它们的变化量也一样．ΔΦ＝(eq \f(B,2)－B)·πr2＝－eq \f(Bπr2,2)即线圈A、B中的磁通量均减少了eq \f(Bπr2,2).(2)对线圈C，Φ1＝Bπr′2＝eq \f(1,4)Bπr2当磁场转过90°时，Φ2＝0，故ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝－eq \f(1,4)Bπr2即减少了eq \f(1,4)Bπr2当转过180°时，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1为正，则Φ3为负，有Φ3＝－eq \f(1,4)Bπr2，故ΔΦ2＝Φ3－Φ1＝－eq \f(1,2)Bπr2，即减少了eq \f(1,2)Bπr2. 频率为5×1014 Hz的红光，从10 m外的交通信号灯直接传到你的眼睛，大约需要多长时间？在这个距离中有多少个波长？【答案】　3.3×10－8 s　1.7×107个【解析】　传到眼睛需要的时间是t＝eq \f(x,c)＝eq \f(10,3×108) s≈3.3×10－8 s，由c＝λf得，该红光的波长λ＝eq \f(c,f)＝eq \f(3×108,5×1014) m＝6×10－7 m．在这个距离中的波长数有n＝eq \f(x,λ)＝eq \f(10,6×10－7)≈1.7×107(个)．