2025屆湖北省咸寧市高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2025屆湖北省咸寧市高二物理第一學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)模擬試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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(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、如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為、、、一電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則A直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi)，B.若電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電勢(shì)能減少C.直線c位于某一等勢(shì)面內(nèi)，D.若電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電勢(shì)能增加2、圖中邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷＋q、＋q、－q，在該三角形中心O點(diǎn)處固定一電量為-2q的點(diǎn)電荷，則該電荷受到的電場(chǎng)力為（）A.，方向由O指向CB.，方向由C指向OC.，方向由C指向OD.，方向由O指向C3、一邊長(zhǎng)為r的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，固定有3個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為+q、+q和–2q，如圖，靜電力常量為k，則三角形中心處O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向A.，指向電荷量為–2q的點(diǎn)電荷B.，指向電荷量為–2q的點(diǎn)電荷C.，背離電荷量為–2q的點(diǎn)電荷D.，背離電荷量為–2q的點(diǎn)電荷4、下列關(guān)于磁感線的敘述中,正確的是()A.磁感線從磁體的N極發(fā)出,終止于S極B.磁場(chǎng)中,任何兩條磁感線都不相交C.磁感線是磁場(chǎng)中實(shí)際存在的一些曲線D.鐵屑在磁場(chǎng)中規(guī)則排列而組成的曲線就是磁感線5、一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的．關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點(diǎn)的切線）A. B.C. D.6、一根中空的絕緣圓管放在光滑的水平桌面上。圓管底端有一個(gè)帶正電的光滑小球。小球的直徑略小于圓管的內(nèi)徑?？臻g存在一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示?，F(xiàn)用一拉力F拉圓管并維持圓管以某速度水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，則在圓管水平向右運(yùn)動(dòng)的過程中()A.小球也隨圓管做勻速運(yùn)動(dòng)B.小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，且洛倫茲力做正功C.小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，且洛倫茲力不做功D.小球所受洛倫茲力一直沿圓管向管口方向二、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、如圖所示，物體P用水平作用力F壓在豎直的墻上，沿墻勻速下滑，物體的重力為G，墻對(duì)物體的彈力為N、摩擦力為f，物體對(duì)墻的壓力N′、摩擦力為f′．下列說法正確的有（）A.G和f是一對(duì)平衡力B.N和F是一對(duì)平衡力C.f和f′是一對(duì)作用力和反作用力D.N′和F是一對(duì)作用力和反作用力8、下列圖中畫出了帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)方向和所受洛倫茲力的方向，其中正確的是（）A.B.C.D.9、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，其間留有空隙，下列說法正確是A.回旋加速器交流電的周期等于帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期的一半B.利用回旋加速器加速帶電粒子，要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑RC.回旋加速器的加速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能越大D.粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功一樣多10、將阻值為10Ω的電阻接到電壓波形如圖所示的交流電源上，以下說法正確的是A.電壓的有效值為10VB.該交流電的周期為0.02sC.通過電阻的電流有效值為AD.電阻消耗電功率為5W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）如圖所示，矩形線圈一邊長(zhǎng)為d，另一邊長(zhǎng)為a，電阻為R，當(dāng)它以速度V勻速穿過寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)過程中，若L<d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________；若L>d，產(chǎn)生的電能為__________，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為__________12．（12分）在“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，使用的小燈泡標(biāo)有“6V、3W”，其他可供選擇的器材有：A．電壓表V1(量程6V，內(nèi)阻約20kΩ)B．電壓表V2(量程20V，內(nèi)阻約60kΩ)C．電流表A1(量程3A，內(nèi)阻約0.2Ω)D．電流表A2(量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω)E．滑動(dòng)變阻器R1(0～1000Ω，0.5A)F．滑動(dòng)變阻器R2(0～20Ω，2A)G．學(xué)生電源E(6V～8V)H．開關(guān)S及導(dǎo)線若干某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得小燈泡兩端的電壓U和通過它的電流I，繪成U－I關(guān)系曲線如下左圖所示(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________；（填器材前的序號(hào)）(2)在上圖的虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖_________；(3)若將該小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為12Ω電源兩端，則燈泡實(shí)際消耗的功率為________W.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）兩根平行、光滑的斜金屬導(dǎo)軌相距L=0.1m，與水平面間的夾角為θ=37°，有一根質(zhì)量為m=0.01kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌搭在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，當(dāng)桿中通以從b到a的電流時(shí)，桿可靜止在斜面上，取g=10m/s2.（1）求此時(shí)通過ab桿的電流；（2）若保持其他條件不變，只是突然把磁場(chǎng)方向改為豎直向上，求此時(shí)桿的加速度．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）14．（16分）如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一豎直放置的光滑的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌間距為，頂端接有阻值為的電阻。將一根金屬棒從導(dǎo)軌上的處以速度豎直向上拋出，棒到達(dá)處后返回，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)棒的速度為拋出時(shí)的一半。已知棒的長(zhǎng)度為，質(zhì)量為，電阻為。金屬棒始終在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，處于水平且與導(dǎo)軌接觸良好，忽略導(dǎo)軌的電阻．重力加速度為。（1）金屬棒從點(diǎn)被拋出至落回點(diǎn)的整個(gè)過程中，求：a．電阻消耗的電能；b．金屬棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。（2）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與金屬離子的碰撞。已知元電荷為，求當(dāng)金屬棒向下運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，棒中金屬離子對(duì)一個(gè)自由電子沿棒方向的平均作用力大小。15．（12分）從粒子源射出的帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q，它以速度v0經(jīng)過電勢(shì)差為U的帶窄縫的平行板電極S1和S2間的電場(chǎng)，并從O點(diǎn)沿Ox方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Ox垂直平行板電極S2，當(dāng)粒子從P點(diǎn)離開磁場(chǎng)時(shí)，其速度方向與Ox方向的夾角θ＝60°，如圖所示，整個(gè)裝置處于真空中(1)求粒子在磁場(chǎng)中沿圓弧運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；(2)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間t.

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、C【解析】電子由M點(diǎn)分別到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，說明電勢(shì)能增加相等，據(jù)此分析電勢(shì)高低.【詳解】A、C、據(jù)題，電子由M點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)和P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等，則電勢(shì)能增加相等，所以電勢(shì)降低，電場(chǎng)線方向向下，且N、P兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，d位于同一等勢(shì)面內(nèi)，根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)等勢(shì)面分布情況知，直線c位于同一等勢(shì)面內(nèi)，則有故A錯(cuò)誤，C正確.B、由上分析知，直線c是等勢(shì)面，所以電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功，電勢(shì)能不變；故B錯(cuò)誤.D、由于電子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中，電勢(shì)升高，電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤.故選C.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要抓住電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，知道正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大2、B【解析】O點(diǎn)是三角形的中心，到三個(gè)電荷的距離為：，三個(gè)電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均為：根據(jù)對(duì)稱性和幾何知識(shí)得知：兩個(gè)+q在O處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為：再與-q在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)合成，得到O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為：，方向由O指向C．則該負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力為：，方向由C指向O；故B正確3、B【解析】O點(diǎn)是三角形的中心，到三個(gè)電荷的距離為，兩個(gè)+q電荷在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小均;根據(jù)對(duì)稱性和幾何知識(shí)得知：兩個(gè)+q在O處產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為；再與-2q在O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)合成，得到O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為E=E12+E3=，方向指向電荷量為-2q的點(diǎn)電荷，故選B.4、B【解析】磁感線在磁體外面是從磁體的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)A錯(cuò)誤；在磁場(chǎng)中任何兩條磁感線都不相交，選項(xiàng)B正確；磁感線是人們?yōu)榱嗣枋鲭妶?chǎng)而假想的曲線，不是磁場(chǎng)中實(shí)際存在的一些曲線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；鐵屑在磁場(chǎng)中規(guī)則排列而組成的曲線能模擬磁感線的形狀，但并不是磁感線，故D錯(cuò)誤；故選B.5、D【解析】A、電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力與速度方向不在同一直線上，應(yīng)指向軌跡彎曲內(nèi)側(cè)，不可能沿軌跡的切線方向，則場(chǎng)強(qiáng)也不可能沿軌跡的切線方向．故A錯(cuò)誤B、負(fù)電荷所受的電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，圖中電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角為銳角，電場(chǎng)力做正功，電荷的速率增大，與題不符．故B錯(cuò)誤C、圖中場(chǎng)強(qiáng)方向指向軌跡的內(nèi)側(cè)，則電場(chǎng)力指向軌跡的外側(cè)，電荷的軌跡應(yīng)向上彎曲，不可能沿如圖的軌跡運(yùn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤D、圖中場(chǎng)強(qiáng)方向指向軌跡的外側(cè)，則電場(chǎng)力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，而且電場(chǎng)力方向與電荷的速度方向成鈍角，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的速率減小，符合題意．故D正確6、C【解析】洛倫茲力總是與速度垂直，不做功；設(shè)圓管運(yùn)動(dòng)速度為v1，小球垂直于圓管向右的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)．小球沿圓管方向受到洛倫茲力的分力F1＝qv1B，q、v1、B均不變，F(xiàn)1不變，則小球沿圓管做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．與平拋運(yùn)動(dòng)類似，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線，洛倫茲力方向不斷變化，故ABD錯(cuò)誤，C正確。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】由題意可知，物體沿墻壁勻速下滑，豎直方向受到重力和向上的滑動(dòng)摩擦力，由平衡條件得知，滑動(dòng)摩擦力大小f=G，即G和f是一對(duì)平衡力，故A正確；N和F的大小相同，方向相反，作用在一個(gè)物體上，是一對(duì)平衡力，故B正確；f和f′是一對(duì)作用力和反作用力，故C正確；N′和F的方向相同，不是一對(duì)作用力和反作用力，故D錯(cuò)誤．所以ABC正確，D錯(cuò)誤8、BD【解析】A．根據(jù)左手定則，圖中正電荷的洛倫茲力的方向向左，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)左手定則，圖中負(fù)電荷的洛倫茲力的方向向左上，故B正確；C．根據(jù)左手定則，圖中負(fù)電荷的洛倫茲力的方向向左下，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)左手定則，圖中正電荷的洛倫茲力的方向向左，故D正確。9、BD【解析】回旋加速器靠電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，判斷粒子的最大速度與什么因素有關(guān)．加速粒子時(shí)，交變電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等【詳解】加速粒子時(shí)，交變電場(chǎng)的周期必須與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等，這樣才能使得每次經(jīng)過D型盒的狹縫中時(shí)都能被電場(chǎng)加速，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)粒子運(yùn)轉(zhuǎn)半徑等于D型盒的半徑時(shí)粒子速度最大，即，則，則要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑R，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓無關(guān)，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功均為qU，選項(xiàng)D正確；故選BD.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用，以及知道最大速度與什么因素有關(guān)10、CD【解析】A、由圖象可知，交流電壓最大值為10V，有效值；故A錯(cuò)誤.B、根據(jù)圖象可直接讀出交流電的周期；故B錯(cuò)誤.C、由歐姆定律可知，通過電阻的電流；故C正確.D、電阻的電功率為；故D正確.故選CD.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.②.③.④.【解析】根據(jù)公式E=Blv求出線圈切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，即可由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的電能，由q=It求解電量【詳解】線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=Bav，由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流：，如果：L<d，由焦耳定律得，線圈產(chǎn)生的電能為：，通過導(dǎo)體截面的電荷量為；如果：L>d，由焦耳定律得，線圈產(chǎn)生的電能為通過導(dǎo)體截面的電荷量為12、①.A②.D③.F④.⑤.0.67W【解析】（1）燈泡額定電壓為6V，電壓表選擇A；由圖甲所示圖象可知，最大電流為0.5A，電流表選擇D；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇F（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡電阻約為R==12Ω，電流表內(nèi)阻為1Ω，電壓表內(nèi)阻為20kΩ，相對(duì)來說電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，電路圖如圖所示（3）在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電源的U-I圖象如圖所示；兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)值是該電源給燈泡供電時(shí)燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，由圖象可知，燈泡兩端電壓U=2.1V，電流I=0.32A，燈泡實(shí)際功率P=UI=2.1V×0.32A=0.67W【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、作實(shí)驗(yàn)電路圖、求燈泡實(shí)際功率；電壓與電流從零開始變化時(shí)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法四、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）3A（2）；方向沿斜面向下【解析】桿靜止在斜