2024屆湖北省武漢新區(qū)第一學校物理高二上期中統(tǒng)考模擬試題含解析

2024屆湖北省武漢新區(qū)第一學校物理高二上期中統(tǒng)考模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一段通電直導線，長度為l，電流為I，放在同一個勻強磁場中，導線和磁場的相對位置有如圖所示的四種情況，通電導線所受到的安培力的大小情況將是()A．丙和丁的情況下，導線所受到的安培力都大于甲的情況B．乙的情況下，導線不受力C．乙、丙的情況下，導線都不受力D．甲、乙、丁的情況下，導線所受安培力大小都相等2、如圖所示，A、B是勻強電場中相距4cm的兩點，其連線與電場方向的夾角為60°，兩點間的電勢差為20V，則電場強度大小為（）A．5V/m B．50V/m C．1×102V/m D．1×103V/m3、某乘客乘列車看到鐵路兩旁的樹木迅速后退。他所選的參考系是（）A．地面 B．路軌 C．列車 D．鐵路旁的建筑物4、將原長10cm的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛．當下端掛200g的鉤碼對，彈簧的長度為12cm，則此彈簧的勁度系數(shù)為（g取10m/s2）A．1N/m B．10N/m C．100N/m D．1000N/m5、我國北京正負電子對撞機的儲存環(huán)是周長為240m的近似圓形軌道，當環(huán)中的電流是10mA時(設電子的速度是3×107m/s)，在整個環(huán)中運行的電子數(shù)目為(電子電量e=1.6×10－19C)()A．5×1011個 B．5×1010個C．1×102個 D．1×104個6、長為4L的直導線等分成四等份，拆成如圖所示的圖形，其中的V形導線夾角為60°，整個圖形置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，當在該導線中通以大小為I的電流時，該通電導線受到的安培力大小為A．BIL B．2BIL C．3BIL D．4BIL二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、標有”20V6W”字樣的直流電動機，線圈電阻為20Ω，不計機械摩擦阻力，則電動機正常工作時，電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率P機和發(fā)熱功率P熱分別是（）A．P機=4.2W B．P機=1.8W C．P熱=4.2W D．P熱=1.8W8、在方向如圖所示的勻強電場(場強為E)和勻強磁場(磁感應強度為B)共存的場區(qū)中，一電子沿垂直電場線和磁感線的方向以速度v0射入場區(qū)，設電子射出場區(qū)時的速度為v，不計重力的影響，則()A．若，電子沿軌跡Ⅱ運動，射出場區(qū)時，速度B．若，電子沿軌跡Ⅰ運動，射出場區(qū)時，速度C．若，電子沿軌跡Ⅱ運動，射出場區(qū)時，速度D．若，電子沿軌跡Ⅰ運動，射出場區(qū)時，速度9、某帶電粒子只受電場力作用，從C向D運動，其軌跡如圖中虛線所示，由此可判定（）A．此粒子一定帶正電B．此粒子在C處的加速度大于在D處的加速度C．此粒子在C處的電勢能大于在D處的電勢能D．此粒子在C處的動能大于在D處的動能10、兩個完全相同的金屬小球，半徑遠小于兩小球之間距離，帶電量之比為1∶7，相距為r，兩者之間的引力為F，相互接觸后再放回原來的位置上，則相互作用力為原來的（）A．3/7B．4/7C．9/7D．16/7三、實驗題：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）兩同學驗證反沖運動中動量守恒，如圖所示，兩質(zhì)量分別為mA、mB玩具小車放置在水平桌面上，中間夾一彈簧，自某一位置突然放開，兩小車做反沖運動，一段時間后，同時止住運動的小車，測出兩小車運動的距離分別為sA、sB忽略小車與桌面間的摩擦，請用以上物理量符號寫出反沖前后動量守恒表達式_________________；已知課本寬度為L，并以此計量小車運動的距離分別,可知兩小車質(zhì)量之比：=______．12．（12分）某中學物理學習小組利用如圖1所示裝置測量木塊與木板動摩擦因數(shù)。水平固定的長木板左端有定滑輪，長木板右端固定有打點計時器，木塊與豎直懸掛的彈簧秤通過輕繩連接，其間通過動滑輪懸掛有砂桶。木塊質(zhì)量為M，桶和砂子的總質(zhì)量為m，木塊的加速度a可由打點計時器和紙帶測出。(1)如圖2所示為上述實驗中打下的一條紙帶，A點為木塊剛釋放時打下的起始點每兩點間還有四個點未畫出，打點計時器的頻率為50Hz，則木塊的加速度大小a=______。（保留三位有效數(shù)字）(2)本實驗是否需要滿足m<<M？答：______（填“需要”或“不需要”）。(3)保持木塊質(zhì)量M不變，逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m進行多次實驗，得到多組a、F值（F為彈簧秤的示數(shù)）。已知當?shù)刂亓铀俣?，根?jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖3所示的圖像，由圖像可得木塊與木板間動摩擦因數(shù)μ=_______，木塊的質(zhì)量M=______kg。（保留三位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26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）在磁感應強度為1T的勻強磁場中，有一段與磁場垂直的長為1m的導線，當導線通過1A的電流時，導線受到的安培力大小為多大?14．（16分）如圖所示，一內(nèi)壁光滑的絕緣圓管ADB固定在豎直平面內(nèi)，圓管的圓心為0，D點為圓管的最低點，A、B兩點在同一水平線上，AB＝2L，圓環(huán)的半徑rL（圓管的直徑忽略不計），過OD的虛線與過AB的虛線垂直相交于C點，在虛線AB的上方存在水平向右的、范圍足夠大的勻強電場；虛線AB的下方存在豎直向下的、范圍足夠大的勻強電場，電場強度大小等于，圓心0正上方的P點有一質(zhì)量為m、電荷量為﹣q（q＞0）的絕緣小物體（可視為質(zhì)點），PC間距為L．現(xiàn)將該小物體無初速度釋放，經(jīng)過一段時間，小物體剛好沿切線無碰撞地進入圓管內(nèi)，并繼續(xù)運動，重力加速度用g表示。（1）虛線AB上方勻強電場的電場強度為多大？（2）小物體到達A點時速度的大??？（3）小物體由P點運動到B點的時間為多少？15．（12分）如圖所示，有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓U0加速后，進入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間．若電子從兩板正中間垂直電場方向射入，且正好能穿過電場，求：(1)電子進入平行板時的速度(2)金屬板AB的長度；(3)電子穿出電場時的動能．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】

由圖象得：甲、丙、丁三圖中導線均與磁場垂直，乙圖中導線與磁場平行；故甲、丙、丁三種情況下，導線所受安培力大小均為，乙情況下導線所受安培力大小為1．故選B點睛：通電導線在磁場中受安培力有兩種特殊情形：①導線與磁場垂直②導線與磁場平行．2、D【解題分析】

由勻強電場中電勢差和電場強度的關系求解電場強度E．【題目詳解】由題知，，，根據(jù)勻強電場中電勢差和電場強度的關系：，得：，故選D．【題目點撥】本題關鍵掌握勻強電場中電勢差與場強的關系式U=Ed，要知道d是兩點沿電場線方向的距離，該公式只適用于勻強電場．3、C【解題分析】

行駛著的列車里坐著不動的乘客，之所以看到公路兩旁的樹木迅速向后退，是因為他選擇了自己乘坐的列車為參照物，故ABD錯誤，C正確。4、C【解題分析】

重物受力平衡，故彈簧的彈力為：F=mg=200×10-3×10N=2N彈簧伸長的長度為：x=12cm-10cm=2cm=0.02m由F=kx得：k=N/m=100N/mA.1N/m與上述計算結(jié)果k=100N/m不相符，故A錯誤；B.10N/m與上述計算結(jié)果k=100N/m不相符，故B錯誤；C.100N/m與上述計算結(jié)果k=100N/m相符，故C正確；D.1000N/m與上述計算結(jié)果k=100N/m不相符，故D錯誤。5、A【解題分析】試題分析：電子運動一周用的時間：，因為，，在整個環(huán)中運行的電子數(shù)目個，A正確．考點：考查了電流的宏觀定義【名師點睛】知道電子的速度和周長，利用速度公式求電子運動一周用的時間，再根據(jù)電流定義式求電荷量，而一個電子電荷量，可求在整個環(huán)中運行的電子數(shù)目．6、C【解題分析】

V形導線在磁場內(nèi)有效長度為2Lsin30°=L，故該V形通電導線受到安培力大小為F=BI?2Lsin30°=BIL，該整個通電導線受到的安培力大小為3BIL，故選C．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解題分析】

由P=UI可得電流為線圈電阻發(fā)熱功率為機械功率為故選AD。8、AD【解題分析】電子進入電磁場中，受到洛倫茲力與電場力兩個力作用，由左手定則判斷可知，洛倫茲力方向向下，而電場力方向向上．若，則，電子向下偏轉(zhuǎn)，沿軌跡Ⅱ運動，洛倫茲力不做功，而電場力對電子負功，動能減小，速度減小，故速度，A正確，B錯誤；若，則，電子向上偏轉(zhuǎn)，沿軌跡Ⅰ運動，洛倫茲力不做功，而電場力對電子正功，動能增加，速度增大，故速度，C錯誤，D正確；選AD.【題目點撥】電子進入電磁場中，受到洛倫茲力與電場力兩個力作用，由已知條件，分析兩個力的大小，由左手定則判斷出洛倫茲力方向，確定出電場力方向，即可確定電子的偏轉(zhuǎn)方向，根據(jù)電場力做功的正負，分析速度的變化．9、BC【解題分析】A、由電荷的運動軌跡可知，電荷的受力方向指向左下方，逆著電場線的方向，所以電荷為負電荷，所以A錯誤．B、電場線密的地方電場強度大，電場線疏的地方電場強度小，由圖可知，C點的場強大于D點的場強的大小，在C點的受力大于在D的受力，所以粒子在D點的加速度小于它在C點的加速度，所以B正確；C、D、由電荷的運動軌跡可知，電荷的受力方向指向左下方，粒子從C向D運動的過程中電場力做正功，電荷的電勢能減小，動能增加，所以粒子在C處的電勢能大于在D處的電勢能，粒子在C點的動能小于它在D點的動能，所以C正確，D錯誤．綜上所述本題答案是：BC點睛：根據(jù)物體做曲線運動的條件，掌握住電場線的特點，結(jié)合電場力做功與電勢能的變化關系即可解決本題10、CD【解題分析】由庫侖定律可得，兩球接觸前的庫侖力：F=k7q2r2兩球接觸后的庫侖力F'=k16q2r2=167F；當兩球帶異種電荷時，兩球接觸后平分電量，則兩球的電量q'=q-7q點睛：兩相同小球相互接觸再分開，則電量先中和然后再平分總電荷量；庫侖定律計算中可以只代入電量，最后再根據(jù)電性判斷庫侖力的方向．三、實驗題：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、;3:4;【解題分析】

忽略小車與桌面間的摩擦，系統(tǒng)的總動量守恒，速度用位移與時間之比表示，即可求得．【題目詳解】忽略小車與桌面間的摩擦，反沖后兩車都做勻速運動，則反沖后A、B兩車的速度大小分別為，取向右為正方向，由動量守恒定律得：代入得：所以反沖前后動量守恒表達式：已知，，代上式解得：【題目點撥】本題是運用等效思維方法，用位移代替速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證．12、1.60不需要0.3060.100【解題分析】

(1)[1]每兩點間還有四個點未畫出，則相鄰兩點間的時間間隔由逐差法可得代入數(shù)據(jù)解得(2)[2]實驗中木塊所受拉力始終等于彈簧測力計讀數(shù)，不需要用桶和砂子總重力的一半對拉力進行近似替代，不需要滿足m<<M。(3)對木塊進行受力分析，由牛頓第二定律可得整理得由圖像得，解得，四、計算題：本題共2小題，共26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、1N【解題分析】

因為導線是垂直放置的，則安培力為：F=BIL=1×1×1N=1N；14、（1）；（2）2，（3）（1）；【解題分析】

小物體釋放后在重力和電場力的作用下做勻加速直線運動，根據(jù)正交分解，垂直運動方向的合力為零，列出平衡方程即可求出虛線AB上方勻強電場的電場強度；從P到A的過程中，根據(jù)動能定理可求得小物體到達A點時速度的大??；利用勻變速直線運動的規(guī)律求解粒子做勻加速直線運動的時間t1，再根據(jù)圓周運動規(guī)律物體在圓管內(nèi)做勻速圓周運動的時間為t2，兩時間之和即為由P到B的總時間?！绢}目詳解】（1）小物體在重力和電場力的作用下做勻加速直線運動，小物體從A點切線方向進入，則此時速度方與豎直方向的夾角為45°，即加速度方向與豎直方向的夾角為45°，則有：tan45°解得：E（2）從P到A的過程中，根據(jù)動能定理得：mgL+EqLmv2A﹣0解得：vA＝2，（3）小物體從B點拋出后做類平拋運動，小物體的加速度：ag小物體由P點運動到A點做勻加速直線運動，設所用時間為t1則有：L?gt12解得：t1物