2024届湖北省天门、仙桃、潜江市物理高二第一学期期中考试模拟试题含解析

2024届湖北省天门、仙桃、潜江市物理高二第一学期期中考试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，三根通电长直导线a、b、c平行水平放置，其横截面恰好位于等边三角形的三个顶点，导线a、b固定在同一竖直面内，导线a中的电流方向垂直纸面向里，导线b中的电流方向垂直纸面向外，已知导线a、b中的电流在导线c处产生的磁场的磁感应强度大小均为；导线c中的电流方向垂直纸面向里，电流大小为I，长度为L，质量为m，在粗糙水平面上处于静止状态，重力加速度为g，下列说法正确的是A．导线c所受安培力的大小为B．导线c受到的静摩擦力方向向右C．导线c对水平面的压力大小为D．若仅将导线b中的电流反向，则导线c所受安培力的大小为2、x轴上固定着两个点电荷，其静电场在x轴上的电势的分布如图所示，下列说法正确的是（）A．x2处的场强为0B．若将一带正电的试探电荷从x1移到x3，电场力一直做负功C．由x1到x3，x轴附近的电场线分布先变疏后变密，方向不变D．若将一带负电的试探电荷从x1移到x3，电势能先增大后减小3、一阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，下列哪种情况下电阻丝的电阻仍为R（）A．长为2L，横截面半径为原来一半的相同材料的均匀电阻丝B．横截面积为S，长为2L的相同材料的均匀电阻丝C．长为2L，横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝D．长为2L，横截面半径为原来2倍的相同材料的均匀电阻丝4、如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω

，电流表和电压表都是理想电表，只接通S1时，电流表示数为10A，电压表示数为12V，再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A。则此时通过启动电动机的电流是(

）A．14.8A B．50A C．6.8A D．58A5、如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M=30°．M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示，已知φM=φN，φP=φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（）A．点电荷Q一定在MP的连线上B．连接PF的线段一定在同一等势面上C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功D．φP小于φM6、如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间电势差相等，一个正电荷以一定的初速度进入电场中，仅在电场力作用下从M点运动到N点（轨迹图中没有画出），此过程中电场力对正电荷做负功，由此可以判断A．M点的电场强度大于N点的电场强度B．M点的电场强度等于N点的电场强度C．M点的电势低于N点的电势D．M点的电势等于N点的电势二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、下列相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是()A．B．C．D．8、如图所示，质量m1＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长l＝1.5m，现有质量m2＝0.2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则A．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统动量守恒B．物块滑上小车后，滑块和小车构成的系统机械能守恒C．若v0=2m/s，则物块在车面上滑行的时间为0.24sD．若要保证物块不从小车右端滑出，则v0不得大于5m/s9、如图所示，A、B两板间电压为600V，A板带正电并接地，A、B两板间距离为12cm，C点离A板4cm，下列说法正确的是()A．E=2000V/m，φC=200VB．E=5000V/m，φC=-200VC．电子在C点具有的电势能为-200eVD．电子在C点具有的电势能为200eV10、电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是()A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压下降D．若外电路断开，则路端电压等于电动势三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧；滑动变阻器：最大阻值5kΩ；导线若干．回答下列问题：（1）将多用电表档位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔______，调零点．（2）将图（a）中多用电表的红表笔和__________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示．多用电表和电压表的读数分别为_____kΩ和_____V．（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为_________kΩ．12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线。有下列器材供选用：A．电压表（0～5V，内阻约为10kΩ）B．电压表（0～10V，内阻约为20kΩ）C．电流表（0～0.3A，内阻约为1Ω）D．电流表（0～0.6A，内阻约为0.4Ω）E.滑动变阻器（10Ω，2A）F.学生电源（直流6V），还有电键、导线若干(1)实验中所用电压表应选用________.(2)实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，请将下图中实物连接成满足实验要求的测量电路________.(3)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如图所示），若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是________W.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的．如图所示，把两根足够长的互相平行的铜制轨道放在磁场中，轨道之间放有质量为m的炮弹，炮弹架在长为L、质量为M的金属架上，当有大的电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得v1速度时的加速度为a，当有更大的电流I2通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度v2脱离金属架并离开轨道，求垂直于轨道平面的磁感强度多大？（设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度平方成正比）．14．（16分）我国的航天事业取得了巨大成就，发射了不同用途的人造地球卫星，它们在不同的轨道上绕地球运行．若一颗质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地面的距离为h，已知引力常量G、地球质量M和地球半径R．（1）求地球对卫星万有引力的大小F；（2）根据开普勒第三定律可知，不同的卫星绕地球做匀速圆周运动时，它们的轨道半径r的立方和运动周期T的平方之比（）等于一个常量，求此常量的大小.15．（12分）(1)科学家发现，除了类似太阳系的恒星-行星系统，还存在许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙有了较深刻的认识．双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度（直径）都远小于两星体间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当做孤立系统处理．已知某双星系统中每个星体的质量都是M0，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做匀速圆周运动，引力常量为G．求：①该双星系统中星体的加速度大小a；②该双星系统的运动周期T．(2)微观世界与宏观世界往往存在奇妙的相似性．对于氢原子模型，因为原子核的质量远大于电子质量，可以忽略原子核的运动，形成类似天文学中的恒星-行星系统，记为模型Ⅰ．另一种模型认为氢原子的核外电子并非绕核旋转，而是类似天文学中的双星系统，核外电子和原子核依靠库仑力作用使它们同时绕彼此连线上某一点做匀速圆周运动，记为模型Ⅱ．已知核外电子的质量为m，氢原子核的质量为M，二者相距为r，静电力常量为k，电子和氢原子核的电荷量大小均为e．①模型Ⅰ、Ⅱ中系统的总动能分别用EkⅠ、EkⅡ表示，请推理分析，比较EkⅠ、EkⅡ的大小关系；②模型Ⅰ、Ⅱ中核外电子做匀速圆周运动的周期分别用TⅠ、TⅡ表示，通常情况下氢原子的研究采用模型Ⅰ的方案，请从周期的角度分析这样简化处理的合理性．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

ABC.由右手螺旋定则可知导线a、b分别在导线c处产生的磁场方向的夹角为120°，根据平行四边形定则可知合磁场的磁感应强度大小为，方向水平向左，由左手定则可知导线c受到的安培力方向竖直向上，大小为，根据平衡条件可知水平方向不受静摩擦力，竖直方向上导线c对水平面的压力大小为，故选项AB错误，C正确；D.当导线b中的电流反向时，导线b在导线c处产生的磁场方向反向，合磁场方向竖直向下，大小为，则导线c受到的安培力大小为，故选项D错误。2、C【解题分析】

A．φ-x图象的斜率等于电场强度E，x2处的斜率最小，所以x2处的场强最小，但不为零，故A错误；BD．从x1沿x轴移到x3，电势逐渐减小，因为粒子带正电，所以电场力做正功，若将一带负电的试探电荷从x1移到x3，则电场力做负功，电势能一直增大，故BD错误；C．φ-x图象的斜率等于电场强度E，所以由x1到x3，x轴附近的电场线分布先变疏后变密，方向不变，故C正确。故选C。3、C【解题分析】根据电阻定律：可知，长度变为2L，横截面半径为原来一半，有：，故A错误；截面积为S，长为2L，有：，故B错误；长为2L，横截面积为2S有：，故C正确；长为2L，横截面半径为原来2倍有：有：，故D错误．所以C正确，ABD错误．4、B【解题分析】

ABCD.只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：灯泡阻值为再接通S2后，流过电动机的电流为：故B正确ACD错误。故选B。5、A【解题分析】试题分析：点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆，圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心；找出电荷位置后，根据电势能的变化情况判断电场力做功情况．点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，在MP的连线上，如图所示，故A正确；，线段PF是P、F所在等势面（圆）的一个弦，故B错误；在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，将正试探电荷从P点搬运到N点，电势能降低，故电场力做正功，故C错误；在正的点电荷的电场中，离场源越远，电势越低，故，故D错误．6、C【解题分析】

AB．因为N点处等势面比M处等势面密集，可知M点的电场强度小于N点的电场强度，选项AB错误；CD．根据正电荷的运动轨迹可知，电场力的方向偏向右下方，可知电场线偏向右下方，沿电场线电势降低，可知M点的电势低于N点的电势，选项C正确，D错误。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AC【解题分析】

A、滑轮男孩推滑轮女孩过程,两人及滑轮组成的系统所受的摩擦力很小,可忽略不计,动量守恒.所以A选项是正确的.

B、子弹击穿面粉袋的瞬间,面粉所受的摩擦力很大,不能忽略,系统的动量不守恒.故B错误.

C、人在太空舱外发射子弹,人和太空舱所受的重力很小,可以忽略不计.动量守恒.所以C选项是正确的.

D、动量守恒的条件是合外力为0，两车行驶相撞，肯定会有摩擦力，而且不为0，因此动量不守恒，故D错误.故选AC【题目点拨】动量守恒的条件：系统不受外力或者所受合外力为零，则动量守恒。可以利用这个条件去判断题目中各个动量是否守恒。8、ACD【解题分析】由于地面光滑，所以物块和小车构成的系统动量守恒，故A正确；由于物块和小车之间有摩擦力，所以系统机械能不守恒，故B错误；设物块与小车的共同速度为v，以水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有，设物块与车面间的滑动摩擦力为，则对物块应用动量定理有，解得，代入数据得，C正确；要使物块恰好不从车面上滑出，须物块到车面最右端时与小车有共同的速度，设其为v′，则，由功能关系有，代入数据解得，故D正确；9、BD【解题分析】

由U=Ed可求得场强E，C点的电势等于C与A板的电势差，由U=Ed求解C点的电势；由Ep=qφC可求得电子在C点具有的电势能．【题目详解】A、B、AB间有匀强电场，场强为,AC间的电势差为UAC=Ed1=5000×0.04V=200V，因A带正电且电势为零，C点电势低于A点的电势，故φC=-UAC=-200V，故A错误，B正确；C、D、电子在C点具有的电势能EP=φC×(-e)=200eV；故C错误，D正确；故选BD.【题目点拨】在研究电场中电势时一定要注意各个量的正负，明确各点间电势的高低，注意电势的符号．10、CD【解题分析】

A.电源电动势不变，路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小，故A错误；BC.当R增大时，I减小，不能根据判断路端电压的变化，而由分析，E、r不变，I减小，得到U增大；I增大，得到U减小；故C正确B错误；D.若外电路断开，则路端电压等于电动势，故D正确。故选CD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、（2）1（3）15kΩ；3.50V；（4）12.0kΩ；【解题分析】试题分析：（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零；（2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；（3）欧姆表读数等于倍率乘以表盘读数，伏特表读数要估读；（4）欧姆表测量的是外电路的总电阻，由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值；解：（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红黑表笔短接后，调节调零旋钮，是电流表满偏；（2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；（3）欧姆表读数=倍率×表盘读数=1K×15.0Ω=15.0kΩ；电压表读数为3.60V；（4）由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值，为12.0KΩ故答案为（1）短接；（2）1；（3）15.0，3.60；（4）12.0；【点评】本题关键是明确实验原理，会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压，同时能结合闭合电路欧姆定律灵活地列式分析12、（1）A；（2）（3）0.80W；【解题分析】（1）因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0～5V的电压表，故选A；

（2）由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，灯泡的电阻约为R=U

（3）当灯泡接入电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源中时，由闭合电路欧姆定律E=U+Ir

U=3-2.5I；画出U-I图象，与该小灯泡的伏安特性曲线的交点表示该灯泡接入电路中的电压和电流，由图读出通过灯泡电流为0.4A，两端电压为2.0V，所以功率为0.8W．

点睛：本题考查实验中的仪表选择及接法的选择；应注意滑动变阻器分压及限流接法的区别及应用，同时还应明确内外接法的不同及判断．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、M+m【解题分析】

当有大的电流I1通过轨道和炮弹时，炮弹与金属架在磁场力的作用下，获得v1速度时刻加速度为a，