2024屆湖北省第五屆物理高二第一學(xué)期期末檢測模擬試題含解析

2024屆湖北省第五屆物理高二第一學(xué)期期末檢測模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁體從高處加速下落接近回路時（）A.P、Q將互相靠攏B.P、Q將互相遠(yuǎn)離C.磁體的加速度一定大于gD.磁體的加速度仍等于g2、關(guān)于磁場和電場的認(rèn)識，下列說法正確的是（）A.電流元在某處不受安培力，該處一定沒有磁場B.電荷受電場力方向和所在位置電場方向相同C.電場線起于正電荷終止于負(fù)電荷，磁感線起于N極終止于S極D.同一通電導(dǎo)體在磁場強(qiáng)的地方受到的安培力可能比在磁場弱的地方受到的安培力小3、關(guān)于曲線運(yùn)動的下列幾種說法中正確的是（）A.曲線運(yùn)動的速度有可能不變B.曲線運(yùn)動的速度大小有可能不變C.曲線運(yùn)動可能沒有加速度D.曲線運(yùn)動的物體所受合力可能為零4、如圖中分別標(biāo)明了通電直導(dǎo)線中電流I、勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流所受安培力F的方向，其中正確的是（）A. B.C. D.5、如圖，直線A為某電源的U－I圖線，曲線B為某小燈泡L1的U－I圖線的一部分，用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時燈泡L1恰能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是()A.此電源的內(nèi)電阻為ΩB.燈泡L1的額定電壓為3V，額定功率為6WC.把燈泡L1換成阻值恒為1Ω的純電阻，電源的輸出功率將變小D.由于小燈泡L1U－I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用6、一面積為S的線圈，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，則穿過線圈的磁通量為（）A.0； B.B/S；C.S/B； D.BS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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、在如圖所示的U﹣I圖象中，直線a為某電源的路端電壓U與干路電流I的關(guān)系圖象，直線b為某電阻R的U﹣I圖象．用該電源與電阻R直接連成一閉合電路，由圖象可知（）A.R的阻值為0.5ΩB.電源電動勢為3V，內(nèi)電阻為1.5ΩC.電源的輸出功率為3.0WD.電源的效率為50%8、如圖所示，一帶電粒子（電荷量為q）以速度v由A點(diǎn)垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場中，在C點(diǎn)穿出磁場時的速度方向與帶電粒子原來的入射方向成30°夾角，則該帶電粒子的質(zhì)量與穿過磁場所用的時間的大小為（）A.帶電粒子的質(zhì)量為B.帶電粒子的質(zhì)量為C.帶電粒子穿過磁場所用時間為D.帶電粒子穿過磁場所用時間為9、如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，三個完全相同的帶電粒子，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場，abc是三個粒子射出磁場的位置．若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是（）A.從a處射出的粒子動能最大B.從c處射出粒子速率最大C.從c處射出的粒子在磁場中運(yùn)動時間最短D.從三個位置射出的粒子做圓周運(yùn)動的周期Ta＜Tb＜Tc10、利用如圖所示方法可以測得金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)n,現(xiàn)測得一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬為b,厚為d,并加有與側(cè)面垂直的勻強(qiáng)磁場B,當(dāng)通以圖示方向電流I時,在導(dǎo)體上、下表面間用電壓表可測得電壓為U.已知自由電子的電荷量為e,則下列判斷正確的是A.下表面電勢高B.上表面電勢高C.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為D.該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為三、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）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)連接了如圖（a）所示的實(shí)物電路圖。閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表的示數(shù)為零。①他借助多用電表檢查小燈泡．先斷開開關(guān)，把多用電表的選擇開關(guān)旋到“×1Ω”擋，再進(jìn)行_______調(diào)零；又將紅、黑表筆分別接觸①、②接線柱，多用電表的表盤指針恰好指在6Ω的刻度上，說明小燈泡正常。②他將多用電表選擇開關(guān)旋于某直流電壓檔，將紅、黑表筆分別接觸②、③接線柱；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約等于電源電動勢，說明②、③接線柱間的導(dǎo)線出現(xiàn)了______（選填“斷路”或“短路”）。③故障排除后，為了使電流表的示數(shù)從零開始，要在_______接線柱間（選填“①、④”或“③、④”）再連接一根導(dǎo)線，并在閉合開關(guān)前把滑動變阻器的滑片置于最_______端（選填“左”和“右”）。12．（12分）小明同學(xué)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，為了更準(zhǔn)確選取電壓表和電流表的合適量程，決定先用多用電表測量小燈泡的阻值。(1)在使用前發(fā)現(xiàn)電表指針位置如下圖甲所示，該同學(xué)應(yīng)該調(diào)節(jié)哪個位置_________（選“①”或者“②”）；(2)小明使用多用電表歐姆檔的“×10”檔測量小燈泡電阻阻值，讀數(shù)如圖乙所示，為了更準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，小明應(yīng)該旋轉(zhuǎn)開關(guān)至歐姆檔_______（填“×100”檔；或“×1”檔），兩表筆短接并調(diào)節(jié)______（選“①”或者“②”）。(3)按正確步驟測量時，指針指在如圖丙位置，則小燈泡阻值的測量值為_________Ω四、計算題：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，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，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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??；（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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】AB．當(dāng)條形磁體從上到下接近閉合回路時，穿過回路的磁通量在不斷增加。根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流所產(chǎn)生的效果總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化——增加，阻礙磁通量增加可以通過減小回路的面積來實(shí)現(xiàn)，故P、Q將互相靠攏，A正確，B錯誤；CD．為了反抗磁體下落時磁通量的增加，根據(jù)“來拒去留”可知，感應(yīng)電流的磁場給條形磁體一個向上阻礙其下落的阻力，使磁體下落的加速度小于g，C、D錯誤。故選A。2、D【解析】電流元在某處不受安培力，可能是電流方向與磁場方向平行，該處不一定沒有磁場，選項(xiàng)A錯誤；正電荷受電場力方向和所在位置電場方向相同，負(fù)電荷受電場力方向和所在位置電場方向相反，選項(xiàng)B錯誤；電場線起于正電荷終止于負(fù)電荷或者無窮遠(yuǎn)，磁感線在磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部是從S極到N極，形成閉合的曲線，選項(xiàng)C錯誤；導(dǎo)線受到的磁場力與導(dǎo)線的放置方式有關(guān)，同一通電導(dǎo)體在磁場強(qiáng)的地方受到的安培力可能比在磁場弱的地方受到的安培力小，選項(xiàng)D正確；故選D.3、B【解析】A項(xiàng)：物體做曲線運(yùn)動時，速度的方向沿曲線的切線方向，速度肯定變化，故A錯誤；B項(xiàng)：物體做勻速圓周運(yùn)動時速度大小不變．故B正確；C項(xiàng)：物體做曲線運(yùn)動時，速度肯定變化，必然有加速度．故C錯誤；D項(xiàng)：物體做曲線運(yùn)動的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，所以合外力不可能為0，故D錯誤故選B4、C【解析】直接根據(jù)左手定則判斷受力即可【詳解】根據(jù)左手定則，四指指向電流方向，磁場垂直手心過，拇指所指的方向即為通電導(dǎo)線受力的方向，故C對；ABD錯；故選C5、B【解析】由圖讀出：電源的電動勢E=4V，內(nèi)阻，故A錯誤；兩圖線的交點(diǎn)表示小燈泡D1與電源連接時的工作狀態(tài)，由于燈泡正常發(fā)光，則知燈泡的額定電壓U=3V，額定電流I=2A，則額定功率為P=UI=3×2=6W，故B正確．燈泡D1的電阻，換成一個1Ω，可知其電阻更接近電源的內(nèi)阻，根據(jù)推論：電源的內(nèi)外電阻相等時電源的輸出功率最大，知把燈泡D1換成1Ω，電源的輸出功率將變大，故C錯誤；燈泡是純電阻元件，歐姆定律適用，U-I圖象為曲線的原因是燈泡電阻隨溫度的變化而變化，故D錯誤．故選B6、D【解析】根據(jù)磁通量的定義可知，線圈在勻強(qiáng)磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，則穿過線圈的磁通量是，故D正確，A、B、C錯誤；故選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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、BD【解析】A．圖線b的斜率表示電阻，所以電阻為故A錯誤；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-Ir，知當(dāng)I=0時，U=E，由讀出電源的電動勢E=3V，內(nèi)阻等于圖線的斜率大小，則故B正確；C．兩圖線的交點(diǎn)表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時的工作狀態(tài)，由圖讀出電壓U=1.5V，電流I=1.0A，則電源的輸出功率為故C錯誤；D．電源的效率為故D正確8、BD【解析】粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動，畫出軌跡，由幾何知識求出軌跡的半徑，由牛頓第二定律求出質(zhì)量，由幾何知識求出軌跡所對的圓心角α，利用周期公式聯(lián)立即可求出帶電粒子穿過磁場所用時間詳解】粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場中，只受洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動，畫出軌跡，由幾何知識得到粒子軌跡的半徑為，由牛頓第二定律，解得由幾何關(guān)系得到，軌跡的圓心角．則粒子在磁場中運(yùn)動的時間是，故選BD【點(diǎn)睛】本題是帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中圓周運(yùn)動問題，關(guān)鍵要畫出軌跡，根據(jù)圓心角求時間，由幾何知識求半徑是常用方法9、BC【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)，可得：，粒子的動能Ek＝mv2，則可知三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個磁場中，當(dāng)速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子速率最小，c粒子速率最大．c粒子動能最大．故A錯誤，B正確．由于粒子運(yùn)動的周期及可知，三粒子運(yùn)動的周期相同，a在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角最大，運(yùn)動的時間最長，故C正確、D錯誤．故選BC10、AC【解析】定向移動的電子受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在上下表面間形成電勢差，電子到達(dá)的表面帶負(fù)電，電勢較低．最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)【詳解】根據(jù)左手定則，電子向上表面偏轉(zhuǎn)，下表面失去電子帶正電，所以下表面電勢高．故A正確、B錯誤．再根據(jù)e=evB，I=neSv=nebdv得n=，故C正確，D錯誤．故選AC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道最終電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡三、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.歐姆②.斷路③.③、④④.左【解析】①[1]根據(jù)歐姆表的使用方法可知，每次選完檔后應(yīng)重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。②[2]多用電表選擇開關(guān)旋于某直流電壓檔，將紅、黑表筆分別接觸②、③接線柱；閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)約等于電源電動勢，說明②、③接線柱間的導(dǎo)線出現(xiàn)了斷路。③[3][4]為使電流表的示數(shù)從零開始調(diào)節(jié)，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，所以應(yīng)在③④接線柱間再連接一根導(dǎo)線；滑動變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片置于分壓電路分壓最小的位置，即滑片應(yīng)置于最左端。12、①.①②.×1③.②④.28（25-30范圍都可）【解析】(1)[1]由圖甲可知，電表指針沒有指在左側(cè)零刻度處，故應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，故應(yīng)用螺絲刀調(diào)節(jié)旋鈕①；(2)[2][3]由圖乙可知，測量電阻時指針偏轉(zhuǎn)較大，表盤上示數(shù)偏小，則說明所選檔位太大，故應(yīng)換用小檔位，故選×1；同時每次換檔后均應(yīng)進(jìn)行歐姆調(diào)零，故將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕②使指針指到右側(cè)零刻度處；(3)[4]由圖可知，電阻R=28×1Ω=28