2024屆湖南省郴州市蘇仙區(qū)湘南中學(xué)物理高二上期末聯(lián)考模擬試題含解析

2024屆湖南省郴州市蘇仙區(qū)湘南中學(xué)物理高二上期末聯(lián)考模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，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、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)面積為S的閉合金屬線框abcd，如圖所示．開(kāi)始時(shí)金屬線框與磁感線平行，當(dāng)線框繞OO'軸轉(zhuǎn)動(dòng)30°角時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量為（）A.BS B.C. D.02、把一個(gè)架在絕緣支座上的導(dǎo)體放在負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中,導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí),導(dǎo)體表面上感應(yīng)電荷的分布如圖所示,這時(shí)導(dǎo)體(

)A.A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)高B.A端的電勢(shì)比B端的電勢(shì)低C.A端的電勢(shì)可能比B端的電勢(shì)高,也可能比B端的電勢(shì)低D.A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等3、如圖所示為兩個(gè)固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷，距離為d，電荷量分別為+Q和-Q。在它們的中垂線上水平固定一根內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，一電量為+q的小球緩慢經(jīng)過(guò)細(xì)管，則小球（）A.小球的電勢(shì)能先增大后減小 B.受到的庫(kù)侖力先做負(fù)功后做正功C.受到的庫(kù)侖力最大值為 D.管壁對(duì)小球的彈力最大值為4、等量異種點(diǎn)電荷（左側(cè)為正電荷、右側(cè)為負(fù)電荷）形成的靜電場(chǎng)中，有一個(gè)關(guān)于電荷連線的中點(diǎn)對(duì)稱的矩形ABCD，AB邊平行于點(diǎn)電荷的連線方向。下列說(shuō)法正確的是A.A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同B.B點(diǎn)的電勢(shì)低于D點(diǎn)的電勢(shì)C.電子由A→B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功D.質(zhì)子由B→C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能一直增大5、下列與電磁感應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)的發(fā)明是A.干電池B.交流發(fā)電機(jī)C.白熾燈D.指南針6、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I三者的方向有確定的空間關(guān)系，在如圖所示的四個(gè)圖中，能正確表示這種關(guān)系的是()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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=100，線圈面積S=200cm2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的阻值，把線圈放入一方向垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示．下列說(shuō)法中正確的是（）A.線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼.電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大C.線圈電阻r消耗的功率為4×10-4WD.前4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為8×10-2C8、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示。這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，期間留有空隙。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略。若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中被加速，且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。則下列說(shuō)法正確的是（）A.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度和交流電周期，該回旋加速器也能加速α粒子B.被加速的離子從電場(chǎng)中獲得能量C.交變電場(chǎng)的變化周期是質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期的一半D.為了使質(zhì)子獲得的最大動(dòng)能增加為原來(lái)的4倍，可將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍9、如圖所示，線圈的自感系數(shù)較大，開(kāi)關(guān)閉合電路穩(wěn)定后燈泡正常發(fā)光，則下列說(shuō)法正確的是（）A.開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，現(xiàn)突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡立即熄滅B.開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，現(xiàn)突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡慢慢熄滅C開(kāi)關(guān)S原先斷開(kāi)狀態(tài)，現(xiàn)突然閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡立即變亮D.開(kāi)關(guān)S原先斷開(kāi)狀態(tài)，現(xiàn)突然閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡慢慢變亮10、2012年6月24日，航天員劉旺手動(dòng)控制“神舟九號(hào)”飛船完成與“天宮一號(hào)”的交會(huì)對(duì)接，形成組合體繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道高度為340km。測(cè)控通信由兩顆在地球同步軌道運(yùn)行的“天鏈一號(hào)”中繼衛(wèi)星、陸基測(cè)控站、測(cè)量船，以及北京飛控中心完成。根據(jù)以上信息和你對(duì)航天相關(guān)知識(shí)的理解，下列描述正確的是A.組合體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定大于地球的自轉(zhuǎn)周期B.組合體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度一定大于第一宇宙速度C.組合體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大于“天鏈一號(hào)”中繼衛(wèi)星的角速度D.“神舟九號(hào)”從低軌道必須加速才能與“天宮一號(hào)”交會(huì)對(duì)接三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)做“測(cè)定電動(dòng)勢(shì)約2V，內(nèi)阻約幾歐的電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)。（1）他采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測(cè)量?，F(xiàn)有下列器材供選用：A．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約20kΩ)B．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約10kΩ)C．電流表(0～0．6A，內(nèi)阻約0．4Ω)D．電流表(0～3A，內(nèi)阻約1Ω)E．滑動(dòng)變阻器(500Ω，1A)F．滑動(dòng)變阻器(20Ω，2A)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________。（填字母代號(hào)）（2）上圖中給出了做實(shí)驗(yàn)所需要的各種儀器。請(qǐng)你按電路圖把它們連成實(shí)驗(yàn)電路______________________(在答題卷上先用鉛筆連線，確定準(zhǔn)確無(wú)誤后，再用簽字筆連線)。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出U-I圖象，如圖所示，蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)電阻r=________Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（4）這位同學(xué)對(duì)以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了誤差分析。其中正確的是________。A．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用導(dǎo)致的B．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用導(dǎo)致的C．實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)小于真實(shí)值D．實(shí)驗(yàn)測(cè)出的內(nèi)阻大于真實(shí)值12．（12分）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=10Ω，R1=20Ω,R2=30Ω,電容器兩極板間距d=0.1m。當(dāng)電鍵閉合時(shí)，一質(zhì)量m=2×10-3kg的帶電液滴恰好靜止在兩極板中間。取重力加速度g=10m/s2，求：（1）帶電液滴所帶電荷量的大小q以及電性；（2）斷開(kāi)電鍵，電容器充放電時(shí)間忽略不計(jì)，液滴運(yùn)動(dòng)到某一極板處需要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間？四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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(guò)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(huà)出）．求P、Q之間的距離L14．（16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15．（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??；（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、B【解析】通過(guò)線圈的磁通量可以根據(jù)Φ＝BSsinθ進(jìn)行求解，θ為線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角【詳解】當(dāng)線圈繞OO′軸轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)，Φ＝BSsinθ＝0.5BS【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵掌握磁通量的公式，知道當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)平行時(shí)，磁通量為0，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁通量最大2、D【解析】枕形導(dǎo)體在點(diǎn)電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布．因此在枕形導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場(chǎng)，正好與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)疊加，靜電平衡時(shí)內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面；即A端的電勢(shì)與B端的電勢(shì)相等；故選D【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要理解掌握：處于靜電感應(yīng)現(xiàn)象的導(dǎo)體，內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，理解場(chǎng)強(qiáng)處處為零的原因．知道凈電荷全部分布在導(dǎo)體表面．且整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體3、C【解析】AB．小球受重力、庫(kù)侖力和管壁彈力作用；根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)分布可知，小球受庫(kù)侖力水平向右，則庫(kù)侖力對(duì)小球不做功，小球的電勢(shì)能不變，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到兩電荷連線的中點(diǎn)時(shí)，受庫(kù)侖力最大，則最大值為選項(xiàng)C正確；D．管壁對(duì)小球的彈力最大值等于庫(kù)侖力的最大值，大小為，故D錯(cuò)誤。故選C。4、B【解析】A．由電場(chǎng)線的對(duì)稱可知，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向不同，所以A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不相同，故A錯(cuò)誤；B．由于B點(diǎn)離負(fù)電荷更近，所以B點(diǎn)的電勢(shì)低于D點(diǎn)的電勢(shì)，故B正確；C．沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)，電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于B點(diǎn)電勢(shì)能，所以電子由A→B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電勢(shì)能增大，電場(chǎng)力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．從B到C電勢(shì)先降低后升高，所以質(zhì)子的電勢(shì)能先減小后增大，故D錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】A、干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芄┙o外電路，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、交流發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，故選項(xiàng)B正確；C、白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)制成的，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、指南針是利用磁體在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力作用，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤6、A【解析】A：磁場(chǎng)方向水平向左，電流方向垂直紙面向里，根據(jù)左手定則，安培力的方向豎直向上．故A項(xiàng)正確B：磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，電流方向豎直向上，根據(jù)左手定則，安培力的方向水平向右．故B項(xiàng)錯(cuò)誤C：磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電流方向水平向右，根據(jù)左手定則，安培力的方向豎直向上．故C項(xiàng)錯(cuò)誤D：磁場(chǎng)方向垂直豎直向上，電流方向紙面向里，根據(jù)左手定則，安培力的方向水平向右．故D項(xiàng)錯(cuò)誤二、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、CD【解析】A．根據(jù)楞次定律可知，穿過(guò)線圈的磁通量增大，則線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，故A錯(cuò)誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律：可得：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：平均電流：電阻R兩端的電壓U=0.02×4=0.08V即電阻R兩端的電壓不變，故B錯(cuò)誤；C．線圈電阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正確；D．前4s內(nèi)通過(guò)的電荷量為：q=It=0.02×4=0.08C故D正確；故選CD。8、BD【解析】A．帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與加速電場(chǎng)的周期相等，根據(jù)知，換用α粒子，粒子的比荷變化，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期變化，而不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度與交流電周期，加速電場(chǎng)的周期不變，破壞了回旋加速器的工作條件，從而不能加速α粒子，A錯(cuò)誤；B．質(zhì)子在磁場(chǎng)中所受的洛倫茲力對(duì)質(zhì)子不做功，不能改變質(zhì)子的動(dòng)能，而電場(chǎng)可以改變質(zhì)子的動(dòng)能，所以質(zhì)子不能從磁場(chǎng)中獲得能，只能從電場(chǎng)中獲得能量，B正確；C．電場(chǎng)的方向是周期性變化的，其周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)知?jiǎng)t最大動(dòng)能所以為使被加速的粒子獲得的動(dòng)能增加為原來(lái)的4倍，可只調(diào)節(jié)D形盒的半徑增大為原來(lái)的2倍，D正確。故選BD。9、AD【解析】AB．當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，但是線圈與燈泡A在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，不能形成回路，則燈A立即熄滅，B錯(cuò)誤A正確；CD．開(kāi)關(guān)S原先斷開(kāi)狀態(tài)，現(xiàn)突然閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，由于線圈的自感，電流只能慢慢增大，所以燈泡慢慢變亮，C錯(cuò)誤D正確。故選AD。10、CD【解析】設(shè)飛船的質(zhì)量為m，軌道為r，地球的質(zhì)量為M．根據(jù)牛頓第二定律得：則得A．由于同步衛(wèi)星的軌道高度約3.6×104km，遠(yuǎn)大于組合體的高度，則根據(jù)可知，組合體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期一定小于同步衛(wèi)星的周期，即小于地球自轉(zhuǎn)的周期，故A錯(cuò)誤B．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，等于近地衛(wèi)星的速度，由知，組合體勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度一定小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤C．由知，組合體的軌道半徑較小，角速度較大，故C正確D．“神州九號(hào)”在低軌道通過(guò)加速做離心運(yùn)動(dòng)，可以到“天宮一號(hào)”的軌道上去，從而實(shí)現(xiàn)和“天宮一號(hào)”對(duì)接，故D正確。故選CD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.B②.C③.F④.⑤.2.0⑥.3.8⑦.BC【解析】(1)[1][2][3]電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，故電壓表選擇3V量程的B；內(nèi)阻約為幾歐，故電流較小，電流表選C；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選總阻值較小的F；(2)[4]根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖所示：(3)[5][6]由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為2.0，電源電動(dòng)勢(shì)E=2.0V，電源內(nèi)阻為：(4)[7]在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，電壓表測(cè)量電源的外電壓準(zhǔn)確，電流表測(cè)量通過(guò)電源的電流偏小，因?yàn)殡妷罕砥鸱至髯饔?。作出U-I圖線實(shí)際圖線和測(cè)量圖線，如圖所示，知電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值偏小，內(nèi)電阻的測(cè)量值偏小，故AD錯(cuò)誤，BC正確。12、（1）5×10-4C，帶正電；（2）0.1s?！窘馕觥浚?）電鍵閉合時(shí)，兩板間電壓U1：液滴保持靜止：解得：q=5×10-4C，帶正電（2）電鍵斷開(kāi)時(shí)，兩板間電壓：U