2023-2024学年湖北省黄石市物理高二上期末联考模拟试题含解析

2023-2024学年湖北省黄石市物理高二上期末联考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、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图3所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（）A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表读数减小D.电压表读数减小，电流表读数增大2、一辆汽车沿着水平湖岸匀速行驶，速度为5m/s，汽车在水中的倒影相对于汽车的速度是（）A.10m/s B.5m/sC.-5m/s D.0m/s3、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.4m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示.当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是（）A.Uab=0.1VB.Uab=-0.1VC.Uab=0.4VD.Uab=-0.4V4、如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列说法正确的是（）A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/EC.比荷（q/m）越大的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝PD.粒子从P点运动到胶片A1A2的时间为2πm/qB05、如图所示，质量为m的人站在体重计上，随电梯以大小为a的加速度加速上升，重力加速度大小为g．下列说法正确的是A.人对体重计的压力大小为m(g＋a)B.人对体重计的压力大小为m(g－a)C.人对体重计的压力大于体重计对人的支持力D.人对体重计的压力小于体重计对人的支持力6、如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知a、b、c三点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。则（）A.Ea＜Eb，φb＝φc B.Ea＞Eb，φa＞φbC.Ea＞Eb，φa＜φb D.Ea＝Ec，φb＝φc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、如图，一带正电的小球竖直向上抛入范围足够大、方向竖直向上的匀强电场。则小球A.可能做曲线运动 B.速率可能保持不变C.速率可能先减小后增大 D.速率可能先增大后减小8、金属探测器是用来探测金属的仪器，如图所示，关于其工作原理，下列说法中正确的是（）A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流9、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则()A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增大D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大10、如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力．已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是（）A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长三、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）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:（1）闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在_____处（2）现备有以下器材：A.干电池1个B.滑动变阻器（0~50Ω）C.滑动变阻器（0~1750Ω）D.电压表（0~3V）E.电压表（0~15V）F.电流表（0~0.6A）G.电流表（0~3A）其中滑动变阻器应选_____，电流表应选____，电压表应选_____．(填字母代号)（3）由U-I图像．由此可知这个干电池的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω（4）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E测___E真，，r测____r真(填“>”“<”或“=”)12．（12分）理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=1:10，副线圈与阻值R=20的电阻相连。原线圈接在以速度v40m/s向右匀速运动的金属棒两端，金属棒的电阻可忽略不计，棒所切割磁场的边界变化规律为y，副线圈输出交流电的频率为_________；匀强磁场的磁感应强度B=0.25T，则交流电压表的示数为_________；电阻R上消耗的电功率为_________。四、计算题：本题共3小题，共38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）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

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、A【解析】当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，接在电路中的电阻变大，总电阻也变大，总电流变小，内电压变小，输出电压变大（V表读数变大），U1变小，U2变大，I2变大，A表读数变大，选项A正确2、D【解析】汽车在湖水中的倒影实际上汽车在湖水中所成的像，故汽车和汽车的像关于湖面对称，由于汽车沿水平湖岸行驶，故汽车到水面的距离保持不变，所以汽车在水中的倒影相对于汽车静止不动；【详解】汽车在湖水中的倒影实际上汽车在湖水中所成的像；根据平面镜成像的特点可知汽车和汽车的像关于湖面对称；又由于汽车沿水平湖岸行驶，故汽车到水面的距离保持不变，所以汽车在水中的倒影相对于汽车静止不动，故它们的相对速度为0，故D正确，A、B、C错误；故选D【点睛】关键是知道汽车在水中的倒影相对于汽车静止不动3、D【解析】根据法拉第电磁感应定律，求出感应电动势的大小，根据楞次定律判断出感应电流的方向，再通过闭合电路欧姆定律求出电流以及电势差【详解】题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势，从而在线框中有感应电流产生，把左半部分线框看成电源，其电动势为E，内电阻为r/2，画出等效电路如图所示则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压，设l是边长，且依题意知：=10T/s．由E=得：；所以有：，由于a点电势低于b点电势，故有：Uab=-0.4V．故选D4、C【解析】粒子在磁场中向左偏转，根据左手定则知该粒子带正电，在速度选择器中，所受的电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则，磁场的方向垂直纸面向外，A错误；粒子在速度选择器中做匀速直线运动，有qE=qvB，解得v=,B错误；进入偏转磁场后，有qvB0=m，解得R=．知R越小，比荷越大,C正确；粒子从P点运动到胶片A1A2的时间是整个圆周运动周期的一半，为，D错误5、A【解析】超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上．根据牛顿第二定律即可计算出人对体重计的压力【详解】人受到的支持力N：N-mg=ma，得：N=mg+ma．根据牛顿第三定律得，对体重计的压力大小m（g+a）．故A正确，B错误；人对体重计的压力和人受到的支持力是作用力和反作用力，故人对体重计的压力等于体重计对人的支持力，故CD错误．故选A【点睛】本题考查了学生对超重失重现象的理解，与牛顿运动定律的应用，掌握住超重失重的特点与受力分析的基本方法即可求解6、B【解析】由图示可知，a处的电场线密，b、c处的电场线稀疏，因此a点的电场强度大，b点的场强小，即沿着电场线的方向，电势逐渐降低，则a点的电势高于c点的电势，即b、c两点在同一等势面上，电势相等，即则故选B。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、BC【解析】小球进入电场受到重力，竖直向上的电场力，如果电场力与重力大小相等，则小球的合力为零，小球做匀速直线运动，如果电场力小于重力，则小球先做匀减速直线运动，后做反向的匀加速直线运动，如果电场力大于重力，则小球一直做匀加速直线运动，故BC正确。故选BC。8、AC【解析】金属探测器利用涡流探测金属物品原理是：线圈中交变电流产生交变的磁场，会在金属物品产生交变的感应电流，而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流，引起线圈中交变电流发生变化，从而被探测到。A．探测器内的探测线圈会产生变化的磁场，与结论相符，选项A正确；B．只有有磁性的金属物才会被探测器探测到，与结论不相符，选项B错误；C．探测到金属物是因为金属物中产生了涡流，与结论相符，选项C正确；D．探测到金属物是因为探测器中产生了涡流，与结论不相符，选项D错误；故选AC。9、BD【解析】A.乙分子由a到c，甲对乙的分子力是引力，引力方向与速度方向相同，分子力对乙一直做正功，则乙分子一直做加速运动，故A错误；B.乙分子由a到c受到的是引力，c到d受到的斥力，所以乙分子先加速后减速，所以在c时速度最大，故B正确；C.乙分子由a到b的过程，分子力对乙一直做正功，两分子间的分子势能一直减小，故C错误；D.乙分子由b到d的过程，分子力先是引力后是斥力，先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增加，故D正确故选BD10、BC【解析】B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，初速度平行于ad方向发射的粒子运动轨迹如图，其圆心为O1设正方形边长为L，由几何关系得得则又解得B正确；A．由上知A错误；CD．由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的轨迹半径相等，运动轨迹最长的粒子转过的圆心角最大，在磁场中运动时间也最长，初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动的弧长不是最长，则时间不是最长，D错误C正确。故选BC。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、①.a②.B③.D④.F⑤.1.5⑥.0.75⑦.<⑧.<【解析】（1）[1]闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处（2）[2]滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约1.5V，电路中电流较小，故为了便用调节，滑动变阻器选取B[3]电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V的比较合适，故电压表选择D，[4]由图可知，电路中的电流较小，因此电流表选择F（3）[5]在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V；[6]图象中的斜率表示电源的内阻，则有：Ω（4）[7][8]由图所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示：电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值12、①.10Hz②.20V③.2kW【解析】[1]．原线圈产生的交流电的周期则频率为；[2]．产生交流电的最大值则交流电压