2023-2024學(xué)年湖北省黃石市物理高二上期末聯(lián)考模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年湖北省黃石市物理高二上期末聯(lián)考模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖3所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說法正確的是（）A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小C.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小D.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大2、一輛汽車沿著水平湖岸勻速行駛，速度為5m/s，汽車在水中的倒影相對(duì)于汽車的速度是（）A.10m/s B.5m/sC.-5m/s D.0m/s3、用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長(zhǎng)為0.4m，正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示.當(dāng)磁場(chǎng)以10T/s的變化率增強(qiáng)時(shí)，線框中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是（）A.Uab=0.1VB.Uab=-0.1VC.Uab=0.4VD.Uab=-0.4V4、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E，平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下列說法正確的是（）A.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于B/EC.比荷（q/m）越大的粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫PD.粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到膠片A1A2的時(shí)間為2πm/qB05、如圖所示，質(zhì)量為m的人站在體重計(jì)上，隨電梯以大小為a的加速度加速上升，重力加速度大小為g．下列說法正確的是A.人對(duì)體重計(jì)的壓力大小為m(g＋a)B.人對(duì)體重計(jì)的壓力大小為m(g－a)C.人對(duì)體重計(jì)的壓力大于體重計(jì)對(duì)人的支持力D.人對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)人的支持力6、如圖，帶箭頭的實(shí)線表示某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示其等勢(shì)面。已知a、b、c三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec，電勢(shì)分別為φa、φb、φc。則（）A.Ea＜Eb，φb＝φc B.Ea＞Eb，φa＞φbC.Ea＞Eb，φa＜φb D.Ea＝Ec，φb＝φc二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖，一帶正電的小球豎直向上拋入范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。則小球A.可能做曲線運(yùn)動(dòng) B.速率可能保持不變C.速率可能先減小后增大 D.速率可能先增大后減小8、金屬探測(cè)器是用來探測(cè)金屬的儀器，如圖所示，關(guān)于其工作原理，下列說法中正確的是（）A.探測(cè)器內(nèi)的探測(cè)線圈會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)B.只有有磁性的金屬物才會(huì)被探測(cè)器探測(cè)到C.探測(cè)到金屬物是因?yàn)榻饘傥镏挟a(chǎn)生了渦流D.探測(cè)到金屬物是因?yàn)樘綔y(cè)器中產(chǎn)生了渦流9、如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間的距離的關(guān)系如圖中曲線所示．F>0為斥力，F(xiàn)<0為引力．a(chǎn)、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置．現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放，則()A.乙分子由a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B.乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大C.乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直增大D.乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢(shì)能先減小后增大10、如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在t＝0時(shí)刻，位于正方形中心O的離子源向平面abcd內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形的邊長(zhǎng)，不計(jì)粒子的重力以及粒子間的相互作用力．已知平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在t＝t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上某點(diǎn)離開磁場(chǎng)，下列說法正確的是（）A.粒子在該磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為6t0B.粒子的比荷為C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)圓弧的圓心角越大D.初速度方向正對(duì)四個(gè)頂點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路和U-I圖像如下:（1）閉合開關(guān)前為防止電表過載滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P應(yīng)放在_____處（2）現(xiàn)備有以下器材：A.干電池1個(gè)B.滑動(dòng)變阻器（0~50Ω）C.滑動(dòng)變阻器（0~1750Ω）D.電壓表（0~3V）E.電壓表（0~15V）F.電流表（0~0.6A）G.電流表（0~3A）其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_____，電流表應(yīng)選____，電壓表應(yīng)選_____．(填字母代號(hào))（3）由U-I圖像．由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=_______V，內(nèi)電阻r=______Ω（4）由于電壓表的分流作用使本實(shí)驗(yàn)電路存在系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致E測(cè)___E真，，r測(cè)____r真(填“>”“<”或“=”)12．（12分）理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:10，副線圈與阻值R=20的電阻相連。原線圈接在以速度v40m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)的金屬棒兩端，金屬棒的電阻可忽略不計(jì)，棒所切割磁場(chǎng)的邊界變化規(guī)律為y，副線圈輸出交流電的頻率為_________；勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T，則交流電壓表的示數(shù)為_________；電阻R上消耗的電功率為_________。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，接在電路中的電阻變大，總電阻也變大，總電流變小，內(nèi)電壓變小，輸出電壓變大（V表讀數(shù)變大），U1變小，U2變大，I2變大，A表讀數(shù)變大，選項(xiàng)A正確2、D【解析】汽車在湖水中的倒影實(shí)際上汽車在湖水中所成的像，故汽車和汽車的像關(guān)于湖面對(duì)稱，由于汽車沿水平湖岸行駛，故汽車到水面的距離保持不變，所以汽車在水中的倒影相對(duì)于汽車靜止不動(dòng)；【詳解】汽車在湖水中的倒影實(shí)際上汽車在湖水中所成的像；根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)可知汽車和汽車的像關(guān)于湖面對(duì)稱；又由于汽車沿水平湖岸行駛，故汽車到水面的距離保持不變，所以汽車在水中的倒影相對(duì)于汽車靜止不動(dòng)，故它們的相對(duì)速度為0，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤；故選D【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是知道汽車在水中的倒影相對(duì)于汽車靜止不動(dòng)3、D【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向，再通過閉合電路歐姆定律求出電流以及電勢(shì)差【詳解】題中正方形線框的左半部分磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而在線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，把左半部分線框看成電源，其電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r/2，畫出等效電路如圖所示則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差即為電源的路端電壓，設(shè)l是邊長(zhǎng)，且依題意知：=10T/s．由E=得：；所以有：，由于a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，故有：Uab=-0.4V．故選D4、C【解析】粒子在磁場(chǎng)中向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知該粒子帶正電，在速度選擇器中，所受的電場(chǎng)力水平向右，則洛倫茲力水平向左，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，A錯(cuò)誤；粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有qE=qvB，解得v=,B錯(cuò)誤；進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，有qvB0=m，解得R=．知R越小，比荷越大,C正確；粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到膠片A1A2的時(shí)間是整個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)周期的一半，為，D錯(cuò)誤5、A【解析】超重狀態(tài)：當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度，合力也向上．根據(jù)牛頓第二定律即可計(jì)算出人對(duì)體重計(jì)的壓力【詳解】人受到的支持力N：N-mg=ma，得：N=mg+ma．根據(jù)牛頓第三定律得，對(duì)體重計(jì)的壓力大小m（g+a）．故A正確，B錯(cuò)誤；人對(duì)體重計(jì)的壓力和人受到的支持力是作用力和反作用力，故人對(duì)體重計(jì)的壓力等于體重計(jì)對(duì)人的支持力，故CD錯(cuò)誤．故選A【點(diǎn)睛】本題考查了學(xué)生對(duì)超重失重現(xiàn)象的理解，與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用，掌握住超重失重的特點(diǎn)與受力分析的基本方法即可求解6、B【解析】由圖示可知，a處的電場(chǎng)線密，b、c處的電場(chǎng)線稀疏，因此a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，即沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸降低，則a點(diǎn)的電勢(shì)高于c點(diǎn)的電勢(shì)，即b、c兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，即則故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】小球進(jìn)入電場(chǎng)受到重力，豎直向上的電場(chǎng)力，如果電場(chǎng)力與重力大小相等，則小球的合力為零，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果電場(chǎng)力小于重力，則小球先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果電場(chǎng)力大于重力，則小球一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故BC正確。故選BC。8、AC【解析】金屬探測(cè)器利用渦流探測(cè)金屬物品原理是：線圈中交變電流產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，會(huì)在金屬物品產(chǎn)生交變的感應(yīng)電流，而金屬物品中感應(yīng)電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，引起線圈中交變電流發(fā)生變化，從而被探測(cè)到。A．探測(cè)器內(nèi)的探測(cè)線圈會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．只有有磁性的金屬物才會(huì)被探測(cè)器探測(cè)到，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．探測(cè)到金屬物是因?yàn)榻饘傥镏挟a(chǎn)生了渦流，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．探測(cè)到金屬物是因?yàn)樘綔y(cè)器中產(chǎn)生了渦流，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC。9、BD【解析】A.乙分子由a到c，甲對(duì)乙的分子力是引力，引力方向與速度方向相同，分子力對(duì)乙一直做正功，則乙分子一直做加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.乙分子由a到c受到的是引力，c到d受到的斥力，所以乙分子先加速后減速，所以在c時(shí)速度最大，故B正確；C.乙分子由a到b的過程，分子力對(duì)乙一直做正功，兩分子間的分子勢(shì)能一直減小，故C錯(cuò)誤；D.乙分子由b到d的過程，分子力先是引力后是斥力，先做正功，后做負(fù)功，則分子勢(shì)能先減小后增加，故D正確故選BD10、BC【解析】B．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，初速度平行于ad方向發(fā)射的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，其圓心為O1設(shè)正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，由幾何關(guān)系得得則又解得B正確；A．由上知A錯(cuò)誤；CD．由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的軌跡半徑相等，運(yùn)動(dòng)軌跡最長(zhǎng)的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角最大，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間也最長(zhǎng)，初速度方向正對(duì)四個(gè)頂點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)不是最長(zhǎng)，則時(shí)間不是最長(zhǎng)，D錯(cuò)誤C正確。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.a②.B③.D④.F⑤.1.5⑥.0.75⑦.<⑧.<【解析】（1）[1]閉合開關(guān)之前滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P應(yīng)放在最大值位置處，即a處（2）[2]滑動(dòng)變阻器起控制電流的作用，而電源電動(dòng)勢(shì)大約1.5V，電路中電流較小，故為了便用調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器選取B[3]電源電動(dòng)勢(shì)大約1.5V，因此電壓表選擇量程為3V的比較合適，故電壓表選擇D，[4]由圖可知，電路中的電流較小，因此電流表選擇F（3）[5]在U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)等于電源的電動(dòng)勢(shì)，所以由圖可以讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為1.5V；[6]圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，則有：Ω（4）[7][8]由圖所示電路圖可知，相對(duì)于電源來說，電流表采用外接法，由于電壓表分流，電流測(cè)量值小于真實(shí)值，當(dāng)外電路短路時(shí)，電流測(cè)量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖象如圖所示：電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻，由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值12、①.10Hz②.20V③.2kW【解析】[1]．原線圈產(chǎn)生的交流電的周期則頻率為；[2]．產(chǎn)生交流電的最大值則交流電壓