卷子答案网-一个不只有答案的网站2023-2024学年上学期期末模拟考试卷02
高二物理
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。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．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：人教版2019必修第三册，选修第二册。
5．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．如图所示，正弦式交变电流的电压的最大值为311V，负载电阻R=440Ω，不考电表内阻影响，则电路中交流电压表和电流表的示数分别为（ ）
A．311V，0.707A
B．220V，0.5A
C．311V，10A
D．311V，0.05A
2．如图所示，a、b两点位于以负点电荷-Q（Q>0）为球心的球面上，c点在球面外，则（ ）
A．a点电势比c点低 B．b点电势比c点高
C．a、b两点场强相同 D．b点场强的大小比c点小
3．空间存在平行于x轴方向的静电场，其电势φ随x的分布如图所示。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从坐标原点O由静止开始，仅在电场力作用下沿x轴正方向运动。则下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带负电荷
B．该粒子从原点O运动到x0过程运作匀变速运动
C．该粒子从原点O运动到x0过程中电场力做负功
D．空间存在的静电场场强E是沿x轴正方向均匀减小的
4．某同学自己绕制天线线圈，制作一个最简单的收音机，用来收听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到，但可以接收其他中波电台。为了收到这个电台，他应该（ ）
A．增加线圈匝数
B．减小线圈匝数
C．换用其他材料的线圈
D．换一个信号更好的位置
5．如图甲所示，在间距足够大的平行金属板A、B之间有一电子，在A、B之间加上如图乙所示规律变化的电压，在时刻电子静止且A板电势比B板电势高，则
A．电子在A、B两板间做往复运动
B．在足够长的时间内，电子一定会碰上A板
C．当时，电子将回到出发点
D．当时，电子的位移最大
6．2020年春天全世界发生新冠肺炎疫情，人们居家隔离，由于运动量减少，体重逐渐增加，体内的脂肪也逐步增多，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率。体液中含有钠离子、钾离子等金属离子而呈现低电阻，而体内脂肪几乎不导电。脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关，测试者两手分别握两手柄A、B，则（ ）
A．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电流表示数较大，电压表示数较小
B．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源效率高
C．体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电源输出功率大
D．当A、B间电阻逐渐增大时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值不变
7．如图所示，一带正电的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．Q点的电势比P点低
B．油滴在Q点的动能比它在P点的大
C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
8．将电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，已知金属球表面的电势处处相等，a、b为电场中的两点，则（ ）
A．a点的电场强度比b点的大
B．a点的电势比b点的高
C．检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大
D．将检验电荷+q从a点移到b点的过程中电场力做负功
第Ⅱ卷
二、实验题：本题共2小题，共15分。
9．现测量长金属丝Rx的电阻率。
（1）用图（a）所示电路测Rx（约9Ω）的电阻。可供选择的器材有：
两个相同的电压表（量程3V，内阻RV=3000Ω）
电流表A（量程0.6A，内阻RA=0.5Ω）
滑动变阻器R1 （总阻值约5Ω）
滑动变阻器R2（总阻值约50Ω）
滑动变阻器R3（总阻值约500Ω）
电源E（电动势约7V，内阻很小）
开关S和若干导线。
为使测量过程中，随着滑动变阻器滑片的移动，电表示数一直有明显的、较大范围的变化，滑动变阻器R应选择 （选填“R1”、“R2”、“R3”）；
（2）闭合S前，为保证电表安全，滑片P应位于滑动变阻器的 （选填“最左端”、“最右端”）；
（3）实验中，每次两个电压表的示数均相同，依次为U1、U2、U3……，对应电流表示数为I1、I2、I3……，将测量数据描点作图，得到图（b），测量出图线的斜率为k，考虑到要消除电表内阻的影响，则Rx= （用可能含RV、RA、k的表达式表示）；
（4）通过正确计算得到Rx=9.3Ω，利用之前已经测量出的金属丝的平均直径D=0.200mm、金属丝接入电路的长度l=31.40cm，则该金属丝的电阻率ρ= Ω m。
10．将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的水果电池，其电动势约为。
（1）这种电池并不能点亮额定电压为，额定电流为的小灯泡（电阻不变），因为经实验测得该电池与小灯泡直接相连接后，流过小灯泡的电流约为，则该电池的内阻约为 。
（2）为了较精确地测定该“水果电池”的电动势和内阻，采用DIS实验系统，图（a）为设计的实验电路图。若滑动变阻器有和两种规格，则应该选用 （选填“”或“”）。
（3）按图（a）实验，得到的图像如图（b）所示，则该水果电池的电动势 V，内电阻 。（结果保留一位小数）
三、计算题：本题共3小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．在下图焦耳的两个实验中，各是什么形式的能转化为系统的内能？
12．如图，在倾角θ=30°光滑斜面上方空间存在着两个与斜面垂直的匀强磁场，磁场的理想边界ef、gh、pq与斜面底部平行，磁感应强度大小均为B，区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向下，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向上，两个磁场的宽度均为L；将一个质量为m、电阻为R、边长为的正方形金属圈从图示位置由静止释放（线圈的d点与磁场上边界ef等高，线圈平面与磁场垂直），下滑过程中对角线ac始终保持水平，当对角线ac与ef重合时，线圈恰好受力平衡；当对角线ac与gh重合时，线圈又恰好受力平衡（重力加速度为g）求：
（1）当线圈的对角线ac刚到达ef时的速度大小：
（2）线圈释放开始到对角线ac到达gh边界时，感应电流在线圈中产生的热量为多少？
13．如图1所示，一个小型水力发电站，发电机输出电压U0＝315V，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为Pm＝30kW，它通过总电阻r线＝2.0Ω的输电线直接向远处的居民区供电，设居民区所有用电器都是额定电压U用＝220V的白炽灯，额定总功率为P用＝22kW，不计灯丝电阻随温度的变化。
(1)当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的实际电压是多少伏？发电机实际输出的电功率多大？
(2)若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端用降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗，已知用户变压器的降压比为40∶1，如图2所示。当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】由表达式可知，交流电源电压的有效值
则交流电压表的读数为220V；由欧姆定律可知，电路中电流
则交流电流表的读数为。ACD错误，B正确。
故选B。
2．A
【详解】AB．由于负电荷的电场线指向负电荷，而沿着电场线电势逐渐降低，又由于对称性，因此a、b两点电势都比c点低，且a、b两点电势相等，A正确，B错误；
CD．电场线的疏密反映了场强的大小，而且电场强度为矢量，具有方向性，因此a、b两点场强大小相等，方向不同，都比c点场强大，CD错误。
故选A。
3．B
【详解】A．因为粒子从静止开始向低电势运动，所以粒子带正电。A错误；
BCD．图像的斜率
因为斜率不变，所以该电场是匀强电场，故粒子做匀加速直线运动，电场力做正功，B正确，CD错误。
故选B。
4．B
【详解】收不到高频率的电台信号，因此需要增加调谐电路的固有频率，根据
可知，减小线圈匝数，会导致自感系数减小，从而导致固有频率增加，即应该减小线圈的匝数。
故选B。
5．B
【详解】t=0时，A板电势比B板电势高，则电场方向竖直向下，电子受向上的电场力，向上加速， t=T/2时，场强改变方向，电子受向下的电场力，则电子向上减速，直到t=T时刻速度减小到0，之后重复上述向上加速再向上减速的运动，故电子一直向上运动，在足够长的时间内，电子一定会碰上A板；故选B．因电子做单方向直线运动，因此时刻电子的位移不是最大，CD错误
6．BD
【详解】ABC．体型相近的两人相比，脂肪含量高者电阻较大，图乙是串联电路，总电阻增大，电流减小，AB两端电压增大，电源效率
％
路端电压随外电阻增加而增大，因此脂肪含量高者对应的电源效率高，电源输出功率与外电阻和电源内阻的关系有关，外电阻与电源的内阻越接近，电源输出功率越大，本题中未给出外电阻与电源内阻的关系，故无法判断谁对应的电源输出功率大，故B正确，AC错误；
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值为
其大小不变，故D正确。
故选BD。
7．AB
【详解】A．轨迹向上弯曲且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，合力竖直向上，电场力竖直向上，因为油滴带正电，所以电场强度方向竖直向上，Q点的电势比P点低，故A正确；
B．油滴向上运动时合力做正功，动能增大，所以油滴在Q点的动能比它在P点的大，故B正确；
C．油滴向上运动时电场力做正功，电势能减小，所以油滴在Q点的电势能比它在P点的小，故C错误；
D．由于油滴受重力、电场力都为恒力，加速度恒定且不为零，故D错误。
故选AB。
8．AB
【详解】A．如图a点电场线更密集，则电场强度更大，故A符合题意；
B．沿电场线方向电势降低，则可知a点电势高于b点电势，故B符合题意；
C．由于a点电势高于b点电势，则由可知检验电荷-q在a点的电势能比在b点的小，故C不符合题意；
D．由于a点电势高于b点电势，则由可知检验电荷+q在a点的电势能比在b点的大，则将检验电荷+q从a点移到b点的过程中电场力做正功，故D不符合题意。
故选AB。
9． R2 最左端 9.3×10-7
【详解】（1）[1]由题可知，滑动变阻器采用限流接法，所以滑动变阻器的阻值应大于待测电阻阻值，但不能大待测电阻太多，才能保证移动滑动变阻器的滑片时，电表示数有明显的、较大范围的变化，故滑动变阻器选R2；
（2）[2]在闭合开关前，为了保证电表安全，滑动变阻器应全部接入电路，即滑动变阻器的滑片置于最左端；
（3）[3]根据部分电路欧姆定律可得
变形得
所以图线的斜率为
解得
（4）[4]根据电阻定律得
联立可得
10． 590 2.4 466.7
【详解】（1）[1]额定电压为，额定电流为的小灯泡的电阻为，由闭合电路欧姆定律
则该水果电池的内阻约为
（2）[2]图（a）实验电路图为滑动变阻器限流式接法，为使回路中电流、电压值变化范围大一些，应该选阻值大的，故选。
（3）[3][4]由图像知，当电流为零时，电源相当于断路，路端电压等于电源电动势，即
由图像的斜率表示电源内阻，知
11．[1]物体下落，减少的重力势能转为物体的内能，[2]重物带动发电机工作，将机械能转化为电能，发电机工作，将电能转化为液体的内能。
【详解】.[1]物体下落，减少的重力势能转为物体的内能，
[2]重物带动发电机工作，将机械能转化为电能，发电机工作，将电能转化为液体的内能。
12．（1）；（2）
【详解】（1）设当线圈的对角线ac刚到达ef时的速度大小为v1，此时线圈产生的感应电动势大小为
①
线圈中电流大小为
②
由题意，根据平衡条件有
③
联立①②③解得
④
（2）设当线圈的对角线ac刚到达gh时的速度大小为v2，由于区域Ⅰ、Ⅱ磁感应强度方向相反，所以此时线圈abc段和adc段同时切割磁感线产生方向相同的感应电动势，线圈产生的总感应电动势大小为
⑤
线圈中电流大小为
⑥
此时线圈abc段和adc段受到的安培力方向均沿斜面向上，根据平衡条件有
⑦
联立⑤⑥⑦解得
⑧
根据能量守恒定律可知线圈释放开始到对角线ac到达gh边界时，感应电流在线圈中产生的热量为
⑨
13．(1)165 V；23625 W ；(2)12.5 W
【详解】(1)由
求得用户总的电阻
R用＝2.2Ω
电路中的电流为
U灯＝IR用＝165V
P输＝U0I＝23625W
(2)用户的总功率为
P用＝U4I4
U4＝220V
用户的总电流
根据
可得输电电流
I3＝＝2.5A
输电线上损耗的功率
P损＝I32r线＝12.5W
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