2022-2023学年吉林省通榆县第一中学高二上学期期末模拟物理试题（二）含解析

这是一份2022-2023学年吉林省通榆县第一中学高二上学期期末模拟物理试题（二）含解析，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1. 关于摩擦起电现象，下列说法中正确的是（ ）
A. 摩擦起电现象使本来没有电子或质子的物体产生了电子或质子
B. 两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷
C. 摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的
D 用丝绸摩擦玻璃棒时，电子从丝绸转移到玻璃棒上，玻璃棒因质子数少于电子数而显示带负电
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．摩擦起电现象的实质是电荷的转移，而不是产生了电子或质子，故A错误；
B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷，故B正确；
C．摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的，故C错误；
D．用丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等，一个粒子带正电以一定的初速度进入电场后，只在电场力作用下沿实线轨迹运动，由此可判断出（ ）
A. 粒子在点受到的电场力比在点受到的电场力大
B. 点的电势低于点的电势
C. 粒子在点的电势能比在点的电势能大
D. 粒子在点的速率小于在点的速率
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据电场线或等势面的疏密程度可知，α粒子在M 点受到的电场力比在N 点受到的电场力小，故A错误；
B．α粒子为氦核带正电，由运动轨迹可知，电场力的方向指向右下方即电场线的方向指向右下方，根据电场的性质“顺着电场线的方向电势降落”可知N点的电势高于M点的电势，故B错误；
C．α粒子带正电，从M到N，电场力做负功，所以电势能增加，所以N点的电势能比在M点的电势能大，故C正确；
D．从M到N，电场力做负功，速度减小，所以M点的速率大于在N点的速率，故D错误。
故选C。
3. 在如图所示电路中，R2=2R1，电路两端电压恒定，当S断开时，电流表的读数为0.5A，电压表的读数为4V，则当S闭合时，电流表和电压表的读数分别为（ ）
A. 1.5A，6VB. 0.75A，4VC. 1.5A，0D. 0，6V
【答案】D
【解析】
【详解】由题图可知，当S断开时，电阻R1和R2串联
U2=U=U=4V
解得
U=6V
当S闭合时，R1被短路，电路中只有电阻R2，电流表读数为0，电压表读数为6V
故选D。
4. 如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（光照越强电阻越小），C为电容器，电源内阻不可忽略。闭合开关后，当光照增强时，下列说法中正确的是（ ）
A. 电容器所带电荷量减少
B. 电源的效率降低
C. 电流表的示数减小
D. R2的电功率减小
【答案】B
【解析】
【详解】当光照增强时，光敏电阻的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，电流表的示数增大；电容器与R1并联，R1两端电压U1=IR1也增大，故电容器两端电势差增大，由Q=CU可知电容器所带的电荷量增大；总电流增大，则内电阻消耗的内电压增大，所以路端电压减小，则电源的效率
电源效率降低，因为不确定内阻与外电阻关系，无法判断R2的电功率变化，故B正确ACD错误。
故选 B。
5. 在闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电源构成闭合电路，假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，a、b、c三个闭合金属圆环的位置如图所示．当滑动变阻器的滑片滑动时，能产生感应电流的圆环是( )
A. a、b
B. b、c
C. a、c
D. a、b、c
【答案】A
【解析】
【详解】当滑动变阻器的滑片滑动时，电路中电流发生变化，从而引起闭合铁芯中的磁场变化，穿过a、b两圆环的磁通量随之变化，有感应电流产生，而c环中有两股铁芯同时穿过，穿入和穿出c环的磁通量始终相等，合磁通量为零，所以c中不能产生感应电流。
故选A。
6. 如图所示，电阻均匀的圆环，固定于匀强磁场中，环平面与磁场方向垂直，M、N与直流电源相连，圆环的劣弧MGN对应的圆心角为90，它所受的安培力大小为F，则整个圆环所受的安培力大小为（ ）
A 2FB. C. FD. F
【答案】D
【解析】
【详解】由图知，圆环的劣弧MGN和圆环的其余部分是并联关系，两部分的长度之比为1：3，电阻之比是1：3，通过电流之比为3：1，两部分在磁场中的等效长度相同，等效电流方向相同，则两部分所受安培力大小之比为3：1，方向相同，所以整个圆环所受的安培力大小为，故D项正确，ABC三项错误。
7. 关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极
C. 图丙是速度选择器的示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是，即
D. 图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越小
【答案】B
【解析】
【详解】A．甲图中，根据
可知
粒子获得的最大动能为
所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径R和增大磁感应强度B，增加电压U不能增大最大初动能，故A错误；
B．乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以极板带正电，为发电机的正极，极板是发电机的负极，故B正确；
C．丙图中，电子从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向上，根据左手定则，洛伦兹力方向也向上，所以不是速度选择器，故C错误；
D．由
可得
知越小，说明比荷越大，故D错误。
故选B。
二、多选题（本大题共3小题，共18分）
8. 如图所示，圆心为点的圆形匀强磁场的圆周上有6个点，正好将圆周6等分，磁场方向垂直纸面向里，圆形匀强磁场左侧有两个竖直放置的平行金属板、。有两个质量相同、初速度为零且不计重力的带电粒子，分别由靠近板的P点加速，P、A、O在一条直线上，粒子穿过板的小孔以后，沿AO方向进入磁场，分别从E点和F点离开磁场。不计粒子间相互作用，则（ ）
A. 两粒子所带的电性质不同
B. 板的电势低于板的电势
C. 从E点和F点离开磁场的粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为
D. 从E点和F点离开磁场的粒子所带的电荷量之比为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．两带电粒子在磁场中都是向下偏转的，两粒子的带电性质相同，均带负电，A错误；
B．两带电粒子带负电，在电场中加速，所以板的电势低于板的电势，B正确；
C．设从E点和点离开磁场的两粒子的半径分别为和，设磁场半径为R，如图所示，由几何关系可得
所以两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为，C正确；
D．带电粒子在电场中加速，有
带电粒子在磁场中偏转，有
联立可知
所以两带电粒子的电荷量之比为：，D错误。
故选BC。
9. 如图甲为远距离输电示意图，变压器均为理想变压器．升压变压器原副线圈匝数比为l： 100，其输入电压如图乙所示，远距离输电线的总电阻为100。降压变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R1为一定值电阻，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，当温度升高时其阻值变小．电压表V显示加在报警器上的电压（报警器未画出）。未出现火警时，升压变压器的输入功率为750kW．下列说法中正确的有
A. 降压变压器副线圈输出的交流电频率为50Hz
B. 远距离输电线路损耗功率为180kw
C. 当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数变大
D. 当传感器R2所在处出现火警时，输电线上的电流变大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图乙知交流电的周期0.02s，所以频率为50Hz，A正确；
B．由图乙知升压变压器输入端电压有效值为250V，根据电压与匝数成正比知副线圈电压为25000V，所以输电线中的电流为
输电线损失的电压为
输电线路损耗功率为
B错误；
C．当传感器R2所在处出现火警时其阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈中电流增大，定值电阻的分压增大，所以电压表V的示数变小，C错误；
D．由C知副线圈电流增大，根据电流与匝数成反比知输电线上的电流变大，D正确；
故选AD。
10. 如图所示，两根间距为d的光滑金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的右端接有电阻R，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有一质量为m、电阻也为R的金属棒与两导轨垂直且接触良好，金属棒以一定的初速度v0在沿着导轨上滑一段距离L后返回，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用．下列说法正确的是（ ）
A. 导体棒返回时先做加速运动，最后做匀速直线运动
B. 导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量
C. 导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功
D. 导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量
【答案】ABC
【解析】
【详解】导体棒返回时随着速度的增大，导体棒产生的感应电动势增大，感应电流增大，棒受到的安培力增大，加速度减小，所以导体棒先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速直线运动，故A正确．导体棒沿着导轨上滑过程中通过R的电量为：，故B正确．导体棒沿着导轨上滑过程中克服安培力做的功等于回路中产生的总热量，由能量守恒定律得：W=Q=（mv02-mgLsin30°）=（mv02-mgL），故C正确．根据能量守恒定律，导体棒沿着导轨上滑过程中电阻R上产生的热量为：QR=×（mv02-mgLsin30°）=（mv02-mgL），故D错误．故选ABC．
【点睛】本题是电磁感应与力学的综合，关键是正确地进行受力分析和能量转化情况的分析，要记牢感应电荷量经验公式q=，注意式中R是电路的总电阻．
三、实验题（本大题共2小题，共18分）
11. 在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。
（1）从图中读出金属丝的直径为______mm。
（2）实验室有两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材，要求较准确地测出其阻值，则电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______。（填序号）：
A．电压表0～3 V，内阻10 kΩ
B．电压表0～15 V，内阻50 kΩ
C．电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω
D．电流表0～3 A，内阻0.01 Ω
E．滑动变阻器，0～10 Ω
F．滑动变阻器，0～100 Ω
【答案】 ①. 0.679#0.680#0.681 ②. A ③. C ④. E
【解析】
【详解】（1）[1]从图中读出金属丝的直径为
（2）[2][3][4]本实验为了使金属丝两端的电压能够有较大的调节范围从而获得较为丰富的数据，滑动变阻器应采用分压式接法，为了便于控制分压，滑动变阻器应选择最大阻值较小的E；两节新的干电池电压在3V左右，则通过金属丝的最大电流约为0.6A，所给电表的量程均满足要求，但为了能够使电表指针有适当的摆动幅度，从而减小读数误差，电流表应选C，电压表应选A。
12. 为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：
A.待测干电池一节
B.直流电流表（量程，挡内阻，挡内阻为）
C.直流电压表（量程，挡内阻为，挡内阻为）
D.滑动变阻揣（阻值范围为，允许最大电流为）
E.滑动变阻器（阻值范围为，允许最大电流为）
F.开关
G.导线若干
（1）电流表量程应选择________；
（2）电压表量程应选择________；
（3）为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选________（填代号或者）；
（4）根据实验记录，画出的图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为________，内电阻为________。
【答案】 ①. ②. ③. D ④. ⑤. 1
【解析】
【详解】（1）[1] 由图可知，电路中电流可以控制在以内，为了准确电流表可选择量程；
（2）[2] 因电池为一节干电池，故电压表应选择；
（3）[3] 滑动变阻器电阻值较大，操作不方便，同时额定电流太小，故选小电阻的滑动变阻器，故选D。
（4）[4] 电源的图像的纵轴截距表示电源的电动势，故
E
[5] 斜率表示电源的内电阻，故
四、计算题（本大题共3小题，共36分）
13. 如图所示，电源电动势，内阻，定值电阻，，，电容器的电容，闭合开关，电路稳定后，求：
（1）路端电压；
（2）电容器所带的电荷量。
【答案】（1）；（2）。
【解析】
【分析】
【详解】（1）因为
设干路中的电流为，有
路端电压
解得
（2）两端的电压
电容器所带电荷量
解得
14. 如图所示，真空中有以（r，0）为圆心，半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，在y=r的虚线上方足够大的范围内，有方向向下的匀强电场，电场强度的大小为E，从点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内。设质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电量为q，质量为m。不计重力及阻力的作用，求
（1）质子射入磁场时的速度大小。
（2）速度方向与x轴正方向成角（如图中所示）射入磁场的质子，将会进入电场，然后返回磁场，请在图中画出粒子运动的轨迹图并求出从点射入到第二次离开磁场所经历的时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）质子射入磁场后做匀速圆周运动，有
可得
（2）质子在磁场中转过角后从点垂直电场线进入电场，设时间为
从C点到点匀速运动
解得
从D减速到F做匀减速运动
从F到D时间为，从D点到C时间为从C点到M点匀速圆周运动
总时间
15. 某村通过水电站发电对用户供电，输电线路如图所示，已知发电机的输出电压为500 V，输出功率为9 kW，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶3的理想变压器升压后向远处送电，输电导线的总电阻为10 Ω.到达用户后再用变压比为72∶11的理想变压器降压后供给用户，求：
（1）输电线上损失的电压和电功率；
（2）用户得到的电压和电功率．
【答案】（1）60 V；360 W（2）220 V；8 640 W
【解析】
【详解】（1）设升压变压器副线圈两端的电压为，有，其中，，
解得：U2=1500V，
设输电线中的电流为，有：，其中，解得，
输电线上损耗的电压为：，
输电线上损耗的电功率为：
（2）降压变压器原线圈两端的电压为：，
设用户得到的电压(即降压变压器副线圈两端的电压)为，有，其中，
解得，
用户得到的电功率为：.
【点睛】远距离输电：
1．输电过程（如图所示）
2．抓住两个联系
（1）理想升压变压器联系了回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1（匝数为n1）和线圈2（匝数为n2）中各个量间的关系是，P1=P2．
（2）理想的降压变压器联系了回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3（匝数为n3）和线圈4（匝数为n4）中各个量间的关系是，．
3．掌握一个守恒：能量守恒关系式．