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一(解析版)

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一

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）

1. 一闭合电路中的电源电动势恒定，下列说法中正确的是(　　)

A．路端电压一定大于内电路的电压

B．路端电压随外电阻的增大而增大

C．外电路短路时，路端电压等于电源电动势

D．外电路断路时，路端电压为零

【答案】B

【解析】　根据闭合电路欧姆定律知，路端电压为：U＝IR＝R，可知路端电压的大小要看内外电阻之比，故路端电压不一定大于内电路的电压，故A错误；根据路端电压U＝IR＝R，可知路端电压与R不成正比，但随外电阻增大而增大，故B正确；外电路短路时，电源内电压等于电源电动势，路端电压为零，故C错误；外电路断路时，电路中电流I为零，内电压为零，路端电压等于电源电动势，故D错误．

2. 关于电磁场理论的叙述正确的是(　　)

A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关

B．周期性变化的磁场产生恒定的电场

C．变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场

D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场

【答案】　A

【解析】　变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合电路时，电路中有电流，若无闭合电路，电场仍然存在，A正确；周期性变化的磁场产生的电场一定也是周期性变化的，且频率相同，B错误；若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，C错误；只有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场，D错误．

3. 人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm 的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10-34J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是(　　)

A．2.3×10-18 W B．3.8×10-19 W

C．7.0×10-10 W D．1.2×10-18 W

【答案】A

【解析】绿光光子能量

每秒钟最少有6个绿光的光子射入瞳孔才能被入察觉，所以

故选A。

4. “测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长的变化情况是(　　)

A．I增大，增大 B．I增大，减小

C．I减小，增大 D．I减小，减小

【答案】B

【解析】黑体辐射的实验规律如图

特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度增大；随着温度的升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以减小。

故选B。

5. 如图5所示，在水平面内一根通有电流I的长直导线，正好处在一个半径为R的水平圆面的直径上，则下列说法正确的是(　　)

图5

A．若直导线垂直圆面向上移动，则穿过该圆面的磁通量减少

B．若直导线绕圆心在水平面内转动一个小角度，则穿过该圆面的磁通量增加

C．若直导线沿圆面内垂直导线方向移动R，则穿过该圆面的磁通量增加

D．若直导线沿导线方向移动R，则穿过该圆面的磁通量增加

【答案】　C

【解析】　根据安培定则可知直导线在直径处时磁感线从一边半圆进，从另一边半圆出，合磁通量为0，垂直圆面向上移动、沿直导线方向移动或绕圆心转动，合磁通量仍为0，选项A、B、D错；直导线沿圆面内垂直导线方向移动R，磁感线沿一个方向从整个圆面穿过，磁通量增加，选项C对．

6. 如题图甲所示，无限长导线，均通以恒定电流I．直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则图乙中O处磁感应强度和图甲中O处磁感应强度相同的是(    )

【答案】A

【解析】图甲中O处磁场的磁感应强度实际上是两段1/4圆弧顺时针方向电流产生的。图乙中O处磁感应强度和图甲中O处磁感应强度相同的是图A。

7. 如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生abcda方向的感应电流，可行的做法是(　　)

A．AB中电流I逐渐增大             B．AB中电流I先增大后减小

C．AB正对OO′，逐渐靠近线圈       D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)

【答案】.D

【解析】选项A、B、C中通过线圈的磁通量始终为零，故不能产生感应电流，A、B、C错误；选项D中，线圈中的磁通量增加，且原磁场方向逆时针穿过线圈，根据楞次定律可判断感应电流为顺时针穿过线圈，由安培定则可得感应电流方向为abcda。D正确。

8. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图4所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中不正确的是(　　)

图4

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

D．用欧姆表测得的小灯泡的电阻小于

【答案】　C

【解析】　由题图知，随着电压的增大，图像上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知灯泡的电阻不断增大，故A正确；由题图可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻R＝，故B正确，C错误；用欧姆表测得的小灯泡的电阻小于，故D正确．

9. 在城市建设施工中，经常需要确定地下金属管线的位置，如图所示。有一种探测方法是，首先给金属长直管线通上电流，再用可以测量磁场强弱、方向的仪器进行以下操作：①用测量仪在金属管线附近的水平地面上找到磁感应强度最强的某点，记为a；②在a点附近的地面上，找到与a点磁感应强度相同的若干点，将这些点连成直线EF；③在地面上过a点垂直于EF的直线上，找到磁场方向与地面夹角为450的b、c两点，测得b、c两点距离为L。由此可确定金属管线（   ）
    

A. 平行于EF，深度为                                           B. 平行于EF，深度为L
C. 垂直于EF，深度为                                           D. 垂直于EF，深度为L

【答案】A 

【解析】根据通电直导线产生的磁场特点：距离电流越近，产生的磁场强度越大，则a点距离管线最近，EF上的点均是距离管线最近的点，管线在EF的正下方，与EF平行；
根据安培定则做出管线产生磁场的横截面图示：

则由几何关系可以确定a到管线的距离为， 故A正确，BCD错误；
故答案为：A。

10. 如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r<R，c为滑动变阻器的中点．闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是(　　)

A．R2消耗的功率变小

B．R3消耗的功率变大

C．电源输出的功率变大

D．电源内阻消耗的功率变小

【答案】　C

【解析】　把等效电路画出，如下

设Rca＝Rx，Rcb＝R滑－Rx，则R外＝R＋

当Rx＝时，R外有最大值，当滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动时，Rca减小，Rcb增大，易得R外减小，

R总＝R外＋r减小，I1＝增大，故电源内阻消耗的功率Pr＝I12r增大，故D错误；

UR3＋Rcb＝UR2＋Rca＝E－I1(r＋R1)减小，

I3＝减小，故PR3＝I32R3减小，故B错误；

而I2＝I1－I3增大，故PR2＝I22R2增大，故A错误；

根据电源输出功率与R外的关系图可知，当R外>r时，R外减小，电源输出功率增大，故C正确．

二、简答题(本题共5小题，共60分)

11. 实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究．实验室提供的器材有：

干电池一节(电动势约1.5 V，内阻小于1 Ω)；

电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；

电流表A(量程0.6 A，内阻约1 Ω)；

滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)；

定值电阻R1(阻值2 Ω)；

定值电阻R2(阻值5 Ω)；

开关一个，导线若干．

(1)该小组按照图9甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U－I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是________．(单选，填正确答案标号)

A．电压表分流

B．干电池内阻较小

C．滑动变阻器最大阻值较小

D．电流表内阻较小

图9

(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示．

请根据实验数据，回答以下问题：

①图10中已标出后3组数据对应的坐标点，请标出前4组数据对应的坐标点并画出U－I图像．

图10

②根据实验数据可知，所选的定值电阻为________(填“R1”或“R2”)．

③用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图11所示实物图连接成完整电路．

图11

【答案】　(1)B　(2)①见解析图(a)　②R1　③见解析图(c)

【解析】　(1)电压表示数的变化范围小，原因是外电阻的阻值远大于干电池内阻，选项B正确．

(2)①根据数据描点并连成一条直线，如图(a)所示．

②由图像可知E＝1.55 V，U＝0时I＝0.59 A，故r′＝≈2.63 Ω，

由于2 Ω<r′<5 Ω，

又r′＝r＋R(r为电源内阻，R为定值电阻)，

故所选的定值电阻只能是R1.

③先画出原理图，如图(b)，然后依据原理图将各仪器依次连接起来，如图(c)．

12. 某同学利用图16甲所示装置测定某电动势的效率．分别用电压表和电流表测得电动机的输入电压和输入电流与时间的关系图像分别如图丙、丁所示，当重物匀速上升时，重物上升的位移与时间的关系图线如图乙所示，电动机提升的重物的质量为91.2 g，不计一切摩擦，取g＝10 m/s2.求：

图16

(1)该电源的电动势与内阻；

(2)该电动机在图乙所示时间内的效率；

(3)该电动机的内阻(保留2位有效数字)．

【答案】(1)3.2 V　1.25 Ω　(2)95%　(3)0.94 Ω

【解析】　(1)电动机与电源构成闭合回路

刚启动时U1＝2.8 V，I1＝0.32 A，E＝U1＋I1r(1分)

电动机稳定工作时U2＝3.0 V，I2＝0.16 A，E＝U2＋I2r(1分)

联立解得E＝3.2 V，r＝1.25 Ω(2分)

(2)电动机的输入功率为P入＝U2I2(1分)

由题图乙可知重物匀速上升时的速度为v＝(1分)

电动机的输出功率为P出＝mgv(2分)

电动机的效率为η＝×100%(1分)

联立解得η＝95%(1分)

(3)设电动机的内阻为r0

电动机稳定工作时，根据焦耳定律得P＝I22r0(1分)

P＝P入－P出(1分)

联立解得r0≈0.94 Ω.(2分)

13. 如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O、半径为1 cm.现于纸面内先后放上圆形线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1 cm、10匝；D线圈半径为2 cm、1匝；C线圈半径为0.5 cm、1匝；问：

(1)在磁感应强度B减少为0.4 T的过程中，A和D中的磁通量改变了多少？

(2)当磁场转过30°角的过程中，C中的磁通量改变了多少？

【答案】(1)1.256×10－4Wb　1.256×10－4Wb   (2)8.4×10－6Wb

【解析】本题考查磁通量的计算，要注意面积指线圈在磁场中的有效面积。

(1)对A线圈，，，则A线圈磁通量改变量

对D线圈，计算磁通量的有效面积

D线圈磁通量改变量

(2)对C线圈，，磁场转过30°，线圈面积在垂直磁场方向上的投影为，则

磁通量改变量

14. 如图14所示电路中，电源的电动势E＝4 V，内电阻r＝1 Ω，电阻R1可调．现将R1调到3 Ω后固定．已知R2＝6 Ω，R3＝3 Ω，求：

图14

(1)开关S断开和接通时，通过R1的电流分别为多大？

(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值，应将R1的阻值调到多大？这时A、B间消耗的最大电功率是多少？

【答案】(1)0.4 A　0.667 A　(2)0　3.556 W

【解析】　(1)开关S断开时，

I1＝＝ A＝0.4 A(2分)

开关S接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝＝2 Ω(2分)

I1′＝＝ A≈0.667 A．(2分)

(2)开关S接通时，A、B之间的总电阻R23＝2 Ω为定值，所以，只有当R1′＝0时，总电流最大，A、B之间电路的电功率才最大．

I＝＝ A＝ A(3分)

PAB＝I2R23＝2×2 W≈3.556 W．(2分)

15. 一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10－11 s，波长为694.3 nm，发射功率为1.0×1010 W。

(1)每列光脉冲的长度是多少？

(2)用红宝石激光照射皮肤色斑，每1 cm2吸收能量达到60 J以后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积是50 mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？

【答案】(1)3.0×10－3 m　(2)300个

【解析】

(1)光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需要的时间，所以一个光脉冲的长度为

∆L=c∆t=3.0×l08×l.0×10-11m=3.0×10-3m

(2)一个光脉冲所具有的能量为

∆E=P∆t=1.0×l010×l.0×10-11J

消除面积为50mm2的色斑需要的光脉冲数是

=300（个）