安徽省2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期12月聯(lián)考期中模擬試卷含解析

一、選擇題(共48分)1.下列說法正確是（）A.根據(jù)速度的定義式，當(dāng)非常小時，就可以用平均速度表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義運用了微元法B.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法C.法拉第通過實驗研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場D.一個物體受到的合外力越大，它的速度變化一定越快【答案】D【解析】【詳解】A．定義瞬時速時用到的是極限法，故A錯誤；B．質(zhì)點的引入，用到的是理想模型法，故B錯誤；C．奧斯特通過實驗研究，發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場，故C錯誤；D．由牛頓第二定律可知，一個物體受到的合外力越大，加速度越大，它的速度變化越快，故D正確。故選D。2.關(guān)于導(dǎo)體中的恒定電場，下列說法中正確的是（）A.導(dǎo)體中的電場是由電源兩極在空間直接形成的B.導(dǎo)體中的電場是導(dǎo)體內(nèi)自由電荷形成的C.導(dǎo)體中的電場線始終和導(dǎo)線平行D.導(dǎo)體中電場分布隨電荷的移動而隨時間改變【答案】C【解析】【詳解】ABD．導(dǎo)體中的電場是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的穩(wěn)定電場，電場的分布不隨時間發(fā)生改變，ABD錯誤；C．導(dǎo)體中的電場線始終和導(dǎo)線平行，C正確。故選C。3.場是一種客觀存在的物質(zhì)，組合體與地球之間的萬有引力是通過引力場產(chǎn)生的。類比用電場線描述靜電場，可以用引力場線描述引力場。不考慮其它天體的影響，地球周圍的引力場線分布與下列電場的電場線分布相似的是（）A.勻強電場 B.孤立點電荷的電場C.兩個等量同種電荷的電場 D.兩個等量異種電荷的電場【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)點電荷的電場線分布特點可知，地球周圍的引力場線分布與下列電場的電場線分布相似的是孤立點電荷的電場，故B正確，ACD錯誤。故選B。4.如圖所示是LC振蕩電路某時刻的情況，則以下說法正確的是（）A.電容器正在放電B.電容器極板上的電荷量正在增大C.線圈中的磁場能正在增大D.電容器兩端的電壓正在減小【答案】B【解析】【詳解】ABD．圖示時刻，電容器上極板帶正電；通過圖示磁場方向由安培定則可知電流方向流入電容器正極，可知電容器充電，電流在減小，電容器上的電荷量增大，電容器兩極板間的電壓正在增大，故AD錯誤，B正確；C．電容器充電，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能且磁場能在減小，故C錯誤。故選B。5.如圖所示電路，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r．當(dāng)開關(guān)S閉合后，小型直流電動機M和指示燈L都恰能正常工作．已知指示燈L的電阻為R0，額定電流為I，電動機M的線圈電阻為R，則下列說法中正確的是（）A.電動機的額定電壓為IRB.電動機的輸出功率為I2RC.電源的輸出功率為IE-I2rD.整個電路的熱功率為I2（R0+r）【答案】C【解析】【詳解】電動機不是純電阻，不能滿足歐姆定律，故A錯誤；電源的輸出功率P=UI=IE-I2r，故B錯誤，故C正確；整個電路的熱功率為I2（R0+R+r），故D錯誤．故選C．【點睛】當(dāng)電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立，求電功率只能用P=UI，求電熱只能用P=I2R，求機械功率要根據(jù)能量守恒得到P機=P總-P熱．6.已知通電長直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小為，其中I為電流強度，r為該位置到長直導(dǎo)線的距離，k為常數(shù)。如圖所示，現(xiàn)有兩根通電的長直導(dǎo)線分別固定在正方體的兩條邊dh和hg上且彼此絕緣，電流方向分別由d流向h、由h流向g，hg中電流是dh中電流強度的兩倍。已知c點磁感應(yīng)強度大小為B，則f點的磁感應(yīng)強度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)正方體邊長為l，由題可知，c點合磁感應(yīng)強度大小為得則f點的合磁感應(yīng)強度大小為故選B。7.向右的勻強磁場中，線圈Ⅰ平面與磁場方向垂直，線圈Ⅱ、Ⅲ平面與線圈Ⅰ平面的夾角分別為30°和45°，如圖所示．穿過線圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁通量分別為ΦⅠ、ΦⅡ、ΦⅢ．下列判斷正確的是AΦⅠ=ΦⅡ B.ΦⅡ=ΦⅢC.ΦⅠ>ΦⅡ D.ΦⅢ>ΦⅡ【答案】C【解析】【詳解】線圈在I位置時，線圈與磁場垂直，穿過線圈的磁通量最大為：Φl=BS；線圈在Ⅱ、Ⅲ位置時，穿過線圈的磁通量分別為：ΦⅡ=BScos30°=BS，ΦⅢ=BScos45°=BS．則有：Φl＞ΦⅡ＞ΦⅢ，故選C．8.如圖所示，在邊長為a的等邊三角形的三個頂點A、B、C上，分別固定三個電荷量相等的點電荷，其中A、B處的點電荷均帶正電，C處的點電荷帶負(fù)電，O為三角形中心。已知點電荷Q的電勢表達(dá)式為，式中k為靜電力常量，r為電場中某點到點電荷的距離，則下列說法正確的是（）A.O點的電場強度大小為 B.O點的電場強度大小為C.O點的電勢為 D.O點的電勢為【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)對稱性可知A、B、C三處點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度大小相等，均為方向分別如圖所示，根據(jù)電場強度的疊加法則可得O點的電場強度大小為故AB錯誤；CD．由題給表達(dá)式以及電勢的疊加可知O點的電勢為故C正確，D錯誤。故選C。二、多項選擇題(共12分)9.如圖所示是一個多用電表內(nèi)部的簡化電路圖。S為單刀多擲開關(guān)，通過操作開關(guān)，可以切換不同的擋位。下列說法正確的是（）A.當(dāng)開關(guān)S分別接1或2時，測量的是電流，其中S接1時量程較大B.當(dāng)開關(guān)S分別接3或4時，測量的是電阻，其中A是黑表筆C.當(dāng)開關(guān)S分別接3或4時，測量的是電阻，其中Ａ是紅表筆D.當(dāng)開關(guān)S分別接5和6時，測量的是電壓，其中S接5時量程較大【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．由題圖可知，當(dāng)開關(guān)S分別接1或2時是電流表，接1時分流電阻相對較小，故接1時電表的量程較大，故A正確；BC．測量電阻時，歐姆表內(nèi)部應(yīng)接電源，由題圖可知，測電阻只能接3或4；A與電源的負(fù)極相連，故A為紅表筆，故B錯誤，C正確；D．由題圖可知，當(dāng)開關(guān)S分別接5、6時，測量的是電壓，電流表所串聯(lián)的電阻越大，電壓表的量程越大，故當(dāng)開關(guān)S接6時的量程比接5時的量程大，故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，半圓槽光滑、絕緣、固定，圓心是，最低點是，直徑水平，、是兩個完全相同的帶正電小球（視為點電荷），固定在點，從點靜止釋放，沿半圓槽運動經(jīng)過點到達(dá)某點（圖中未畫出）時速度為零。則小球（）A.從到的過程中，重力與庫侖力的合力一直減小B.從到的過程中，存在一個位置小球所受的合外力為零C.從到的過程中，電場力一直做負(fù)功D.從到的過程中，動能減少量小于電勢能增加量【答案】BC【解析】【詳解】A．a(chǎn)球從N點靜止釋放后，受重力mg、b球的庫侖斥力FC和槽的彈力N作用，a球在從N到Q的過程中，mg與FC的夾角θ由直角逐漸減小，不妨先假設(shè)FC的大小不變，隨著θ的減小mg與FC的合力F將逐漸增大；由庫侖定律和圖中幾何關(guān)系可知，隨著θ的減小，F(xiàn)C逐漸增大，因此重力與庫侖力的合力F一直增加，故A錯誤；B．從N到P的過程中，在其中間某個位置存在一個三力平衡的位置，此位置的合力為零。故B正確；C．在a球在從到Q過程中，a、b兩小球距離逐漸變小，電場力(庫侖斥力)一直做負(fù)功，故C正確；D．在從P到Q的過程中，根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，其動能的減少量等于電勢能增加量與重力勢能增加量之和。動能減少量大于電勢能增加量。故D錯誤。故選BC。三、實驗題(共20分)11.在“測定金屬的電阻率”的實驗中：用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖甲所示，用米尺測出金屬絲的長度，金屬絲的電阻大約為5Ω，先用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率．（1）從圖中讀出金屬絲的直徑為________mm．（2）實驗室有兩節(jié)新干電池、開關(guān)、若干導(dǎo)線及下列器材：A．電壓表0～3V，內(nèi)阻10kΩB．電壓表0～15V，內(nèi)阻50kΩC．電流表0～06A，內(nèi)阻0.05ΩD．電流表0～3A，內(nèi)阻0.01ΩE．滑動變阻器，0～10ΩF．滑動變阻器，0～100Ω①要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電流表應(yīng)選________，滑動變阻器選_________．(填器材前面的序號)②實驗中實物接線如圖所示，圖中有幾處錯誤，請寫出其中的一處錯誤：____________．【答案】①.0.680②.C③.E④.導(dǎo)線連接在滑動變阻器的滑片上或者電壓青蝦程接錯【解析】【詳解】（1）[1]．由圖所示螺旋測微器可知，其示數(shù)為0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；（2）①[2][3]．兩節(jié)新的干電池，電源電動勢為3V，若選取電壓表15V，測量讀數(shù)誤差較大，因此電壓表選A；電路最大電流約為，電流表應(yīng)選C；金屬絲的電阻大約為5Ω，為方便實驗操作在保證安全的前提下，應(yīng)選擇較小的滑動變阻器，故滑動變阻器應(yīng)選E．②[4]．由圖示電路圖可知，導(dǎo)線接在滑動變阻器的滑片上，這是錯誤的，導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上．12.有一種電池，電動勢約為9V，內(nèi)阻約為30Ω，若該電池允許輸出的最大電流為50mA，為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)選用的實驗器材有：電鍵、電壓傳感器、定值電阻R0、電阻箱R(阻值范圍為0～9999Ω)，設(shè)計的實驗電路如圖甲所示．(1)定值電阻R0起___________作用，實驗室備有的R0有以下幾種規(guī)格：A.100Ω2.0WB.200Ω1.0WC.500Ω2.0WD.2000Ω5.0W本實驗應(yīng)選用哪一種規(guī)格?（）(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)K，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀取電壓表的示數(shù)U，計錄多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖線，則乙圖中的橫坐標(biāo)表示___(用所給物理量的字母來表示)．若乙圖中圖線的截距為a，斜率為b，則電池的電動勢為___，內(nèi)阻為__________．【答案】①.保護(hù)電路；②.B；③.；④.；⑤.【解析】【分析】（1）已知電源電動勢、內(nèi)阻及最大電流，由閉合電路歐姆定律可得出電路中最小電阻，則可找出保護(hù)電阻；（2）由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，再結(jié)合圖象和數(shù)學(xué)知識可得出圖象的截距及斜率的含義，則可求得電動勢和內(nèi)電阻．【詳解】（1）定值電阻R0起保護(hù)電路的作用；根據(jù)，即，解得R0=150Ω，可知R0選擇B；（2）由閉合電路歐姆定律可得：

變形得：，則乙圖中的橫坐標(biāo)表示；由數(shù)學(xué)知識可知，圖象中的斜率；截距a=；解得：，【點睛】本題關(guān)鍵在于能由圖象知識（斜率與截距的意義）結(jié)合閉合電路歐姆定律求解，在解題時要注意題目中給出的條件及坐標(biāo)中隱含的信息．四、解答題(共45分)13.某一用直流電動機提升重物的裝置，重物的質(zhì)量，電源電壓為120V．當(dāng)電動機以的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流．g取．則（1）電動機線圈的電阻R等于多少？（2）電動機的最大輸出機械功率和該重物的最大提升速度分別是多少？（3）若電動機因故障不能轉(zhuǎn)動，這時通過電動機線圈的電流為多大？電動機消耗的電功率又為多大？【答案】（1）（2）600W（3）20A2400W【解析】【詳解】（1）由能量關(guān)系即．故．（2）由得．因為電動機線圈電阻，電源電壓，均為定值，調(diào)節(jié)輸入電動機線圈的電流I，可有最大值，因此對上式進(jìn)行配方，有當(dāng)時，有最大值．即時，電動機獲得的最大機械功率由，得重物的最大提升速度．（3）電動機轉(zhuǎn)動時為非純電阻，此時或．當(dāng)因故障停止轉(zhuǎn)動后，電動機轉(zhuǎn)化為純電阻，此時或，故電流增大了．此時電流電動機消耗的電功率為14.為研究空氣對滑雪運動員的阻力，可以在滑雪板上安裝傳感器，在滑行時采集數(shù)據(jù)，作出滑雪板運動的圖像進(jìn)行分析．在一次實驗中，運動員沿傾角足夠長的斜坡直線滑下，如圖甲所示．圖乙為該次實驗的圖像，曲線ABC為某段時間內(nèi)速度與時間關(guān)系圖線．分析時發(fā)現(xiàn)BC段恰好平行于時間/軸，作曲線AB過縱軸上A點的切線AD．已知人和滑雪板的總質(zhì)量，人和滑雪板所受的空氣阻力與速度成正比，比例系數(shù)為k在圖像中曲線在某點切線的斜率等于該時刻速度的變化率．取，，g=10m/s2．求：（1）滑雪板速度v=6m/s時加速度的大??；（2）比例系數(shù)k和滑雪板與斜坡間的動摩擦因數(shù)？【答案】（1）2.4m/s2；（2），0.15【解析】【分析】【詳解】（1）由圖象得：A點vA=6m/s加速度為（2）由牛頓運動定律得最終雪橇勻速運動時最大速度