2023年湖北省咸寧市高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2023年湖北省咸寧市高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、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、相同的金屬小球M、N，帶電量分別為和．兩球接觸后分開，M、N的帶電量分別為A. B.C. D.2、下列說法中正確的是A.奧斯特首先引入電場線和磁感線，極大地促進(jìn)了他對電磁現(xiàn)象的研究B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕C.楞次認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部存在著一種環(huán)形電流，從而使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體D.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律，洛侖茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律3、電場中有a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn)電勢為4V，帶電量為的負(fù)離子僅在電場力作用下從a運(yùn)動到b的過程中，電場力做正功，則（）A.b點(diǎn)電勢是2V B.a、b兩點(diǎn)中，b點(diǎn)電勢較高C.此電荷的電勢能增加 D.該電荷速度一定減小4、回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示．D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上．位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可以忽略），它們在兩盒之間被電場加速．當(dāng)質(zhì)子被加速到最大動能Ek后，再將它們引出．忽略質(zhì)子在電場中的運(yùn)動時(shí)間，則下列說法中正確的是（）A.若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動能Ek會變大B.若只增大交變電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)行的時(shí)間不變C.若只將交變電壓的周期變?yōu)?T，仍能用此裝置持續(xù)加速質(zhì)子D.質(zhì)子第n次被加速前、后的軌道半徑之比為5、如圖所示，固定的水平長直細(xì)導(dǎo)線中通有方向向右的恒定電流I，一矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)緊靠導(dǎo)線但不接觸，若線框從圖中實(shí)線位置由靜止釋放，在下落到虛線位置的過程中，下列說法正確的是（）A.穿過線框內(nèi)的磁通量變小B.線框所受安培力的方向始終豎直向上C.線框中感應(yīng)電流方向發(fā)生變化D.線框的機(jī)械能守恒6、若在某行星和地球上相對于各自水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們在水平方向運(yùn)動的距離之比為。已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為，由此可知，該行星的半徑為（）A. B.C. D.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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一單匝閉合矩形金屬線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸OO′過ad邊和bc邊的中點(diǎn)。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為（Wb），時(shí)間t的單位為s。已知矩形線圈的電阻為2.0，下列說法正確的是（）A.穿過線圈的磁通量的最大值為WbB.在任意1s時(shí)間內(nèi)，線圈中通過的電流的方向改變20次C.線圈中通過的電流的有效值約為3.14AD.在任意1s時(shí)間內(nèi)，線圈克服安培力所做的功約為9.86J8、火車以60m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10°。在此10s時(shí)間內(nèi)，火車（）A.運(yùn)動路程為600m B.加速度為零C.角速度約為1rad/s D.轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4km9、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，已知周期T＝0.2s，t＝0時(shí)的波形如圖所示，波上有P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，其縱坐標(biāo)分別為yP＝2cm，yQ＝－2cm。下列說法中正確的是()A.P點(diǎn)的振動比Q點(diǎn)滯后半個(gè)周期B.P、Q在振動的過程中，位移的大小總相等C.在0.25s內(nèi)，P點(diǎn)通過的路程為20cmD.在相等的時(shí)間內(nèi)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)通過的路程相等10、如圖所示，正三角形abc區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，一重力不計(jì)的帶電粒子從頂點(diǎn)a沿與ac邊成θ角的方向射入勻強(qiáng)磁場后從ac邊上的某點(diǎn)射出磁場。下列說法正確的是（）A.粒子帶負(fù)電B.若僅減小入射角度θ，粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間不變C.若僅減小粒子的入射速率，粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間不變D.若僅減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間不變?nèi)?、?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）一個(gè)電流表G的內(nèi)阻，滿偏電流為，其滿偏電壓為_____．現(xiàn)要把它改裝成量程為15V的電壓表，需串聯(lián)的分壓電阻為_____，刻度對應(yīng)的電壓值為_____12．（12分）在如圖甲所示電路中，L1、L2、L3為三只“6V,3W”的燈泡，變壓器為理想變壓器，各電表均為理想電表，當(dāng)ab端接如圖乙所示的交變電壓時(shí)，三只燈泡均正常發(fā)光．則電壓表的示數(shù)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表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，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，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢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15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

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、D【解析】兩個(gè)完全相同的金屬小球接觸，電荷先中和后均分，故：，故選D2、D【解析】根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可.【詳解】A、法拉第首先引入電場線和磁感線，極大地促進(jìn)了他對電磁現(xiàn)象研究；故A錯(cuò)誤.B、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)，這和他堅(jiān)信電和磁之間一定存在著聯(lián)系的哲學(xué)思想是分不開的；故B錯(cuò)誤.C、安培認(rèn)為，在原子、分子等物質(zhì)微粒的內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流，從而使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體；故C錯(cuò)誤.D、洛侖茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運(yùn)動電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律；故D正確.故選D.【點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一.3、B【解析】AB．根據(jù)題意，由公式可得，a、b間電勢差為又有則則b點(diǎn)電勢較高，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)題意可知，負(fù)電荷僅在電場力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減小，動能增大，則速度增大，故CD錯(cuò)誤。故選B。4、D【解析】回旋加速器是通過電場進(jìn)行加速，磁場進(jìn)行偏轉(zhuǎn)來加速帶電粒子．帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)比較周期．當(dāng)粒子最后離開回旋加速器時(shí)的速度最大，根據(jù)求出粒子的最大速度，從而得出最大動能的大小關(guān)系【詳解】A項(xiàng)：根據(jù)得，則最大動能，與加速電壓無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：若只增大交變電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中加速次數(shù)會減小，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間變短，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：若只將交變電壓的周期變?yōu)?T，而質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的周期不變，則兩周期不同，所以不能始終處于加速狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：根據(jù)洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動，則有半徑公式與，所以質(zhì)子第n次被加速前后的軌道半徑之比為，故D正確故選D【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期與交流電源的周期相同，求出粒子的周期和最大動能，根據(jù)質(zhì)量比和電量比，去比較周期和最大動能5、B【解析】A、由圖示可知，線框下落過程中，穿過線框的磁通量先減小、然后再增大，故A錯(cuò)誤；B、在整個(gè)過程中，線框一直下落，為阻礙線框的下落，由楞次定律可知，線框受到的安培力一直向上，線框所受安培力方向不變，故B正確；C、由右手定則可知，在導(dǎo)線上方磁感應(yīng)強(qiáng)度向外，在導(dǎo)線下方，磁感應(yīng)強(qiáng)度向里，開始磁場方向向外，磁通量減少，由楞次定律可得，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，后來原磁場方向向里，磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，感應(yīng)電流方向不變化，故C錯(cuò)誤；D、在線框進(jìn)入或離開磁場過程中，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，線框的機(jī)械能減小，故D錯(cuò)誤；6、C【解析】平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，則有在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，則有聯(lián)立解得兩種情況下，拋出的速率相同，高度相同，所以有根據(jù)行星表面處萬有引力等于重力可得故有解得C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】A．由表達(dá)式可知，穿過線圈的磁通量的最大值為BS=0.1Wb，故A錯(cuò)誤；B．周期，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，故在任意1s時(shí)間內(nèi)，線圈中電流的方向改變20次，故B正確；C．轉(zhuǎn)動的角速度為ω=20πrad/s，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為Em=NBSω=2πV電動勢的有效值為E=πV線圈中電流的有效值為故C錯(cuò)誤；D．在任意ls時(shí)間內(nèi)，線圈克服安培力所做的功故D正確；故選BD。8、AD【解析】A．本題考查勻速圓周的概念，意在考查考生的理解能力，圓周運(yùn)動的弧長故選項(xiàng)A正確；B．火車轉(zhuǎn)彎是圓周運(yùn)動，圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動，所以合力不為零，加速度不為零，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．由于角度與弧度的換算關(guān)系所以由題意得圓周運(yùn)動的角速度又所以故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9、BD【解析】A．PQ兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為半個(gè)波長，P點(diǎn)距波源近，P點(diǎn)先振動，所以P點(diǎn)振動比Q點(diǎn)振動超前半個(gè)周期，故A錯(cuò)誤；BD．PQ兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間的距離為半個(gè)波長，振動反相，兩質(zhì)點(diǎn)的位移大小始終相等，在相同的時(shí)間內(nèi)兩質(zhì)點(diǎn)通過的路程大小相等，故B正確，D正確；C．時(shí)間t=0.25s=0.2s+0.05s=T+T在一個(gè)周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程等于4A，但在T內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過的路程不一定等于A，只有質(zhì)點(diǎn)從平衡位置或最大位移處開始振動，個(gè)周期內(nèi)通過的路程才等于A，圖中質(zhì)點(diǎn)P在t=0時(shí)刻，不是處于最大位移處也不是位于平衡位置，而是距平衡位置2cm，所以通過的路程不等于A，所以在0.25s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動的路程不等于5A，即不等于20cm，故C錯(cuò)誤；故選BD。10、AC【解析】A．粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子帶負(fù)電，A正確；BCD．粒子軌跡如圖所示，根據(jù)幾何知識可知軌跡所對圓心角為，所以粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間為：，根據(jù)式子可知粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間和速度無關(guān)，即若僅減小粒子的入射速率，粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間不變，若僅減小入射角度，或者僅減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)間都將變化，C正確BD錯(cuò)誤。故選AC。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、①.②.29k③.【解析】一個(gè)電流表G的內(nèi)阻，滿偏電流為，其滿偏電壓為．現(xiàn)要把它改裝成量程為15V的電壓表，需串聯(lián)的分壓電阻為，刻度對應(yīng)的電壓值為1.5V12、12V【解析】電壓表的示數(shù)為變壓器輸入電壓，交流電的有效值為Uab=18V；則有：U=Uab-UL1=18V-6V=12V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、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的