2023-2024学年湖北省荆门市胡集高中高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2023-2024学年湖北省荆门市胡集高中高二物理第一学期期末综合测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示是行星m绕太阳M运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴．下列说法中正确的是A.行星运动到A点时速度最大B.行星运动到C点或D点时速度最小C.行星从C点运动到B点的过程中做加速运动D.行星从B点运动到D点的过程中做加速运动2、如图所示是示波管的原理示意图，XX′和YY′上不加电压时，在荧光屏的正中央出现一亮斑，现将XX′和YY′分别连接如图甲乙所示电压，从荧光屏正前方观察，你应该看到的是图中哪一个图形？A. B.C. D.3、下列说法错误的是（）A.通常用的干电池的电动势约为1.5V，铅蓄电池的电动势约为2VB.教室里用的日光灯的规格一般是“220V，40W"C.电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，说明电流具有热效应D.在电流一定时，电阻越小，相同时间内发热越多4、如图所示，是一个点电荷电场的电场线(箭头线)和等势面(虚线)，两等势面之间的电势差大小为2V，有一个带电荷量为q＝－1.0×10－8C的电荷，从A点沿不规则曲线路径移到B点，电场力做功为()A.2.0×10－8J B.－2.0×10－8JC.1.60×10－7J D.－4.0×10－8J5、关于电场强度和磁感应强度，下列说法错误的是（）A.电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零B.某点的电场强度的方向，与该检验正电荷受到的电场力方向一致C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零D.某点磁感应强度的方向，与该点一小段通电导线受到的磁场力方向不一致6、如图所示，在矩形区域abcd区域中，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，ab长为L，在ab的中点P处有一电子发射源，出射电子速率取一切可能值，所有电子出射的速度方向均与ab成30°角，下列说法正确的是()A.只要初速度大小取合适的值，电子可以在磁场中做完整的圆周运动B.电子入射速度越大，在磁场中运动的时间一定越短C.从ad边出射的电子一定比从bc出射的电子运动时间短D.当时，cd边无电子射出二、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、如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力．则A.粒子能从bc边射出的区域长度为B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于D.从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短8、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（）A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时，其电势能为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍9、煤气灶点火所需的高压由如图所示装置产生，在铁芯上绕着两组彼此绝缘的线圈，其中用粗导线绕制、匝数较少的是初级线圈，用细导线绕制，匝数较多的是次级线圈．钢制弹簧片D上装有一小锤P，当电路中无电流时，弹簧片D与螺丝钉W接触．接通开关S，铁芯被磁化，小锤P被吸引，使得弹簧片D与螺丝钉分离，电路断开，铁芯失去磁性，小锤重新回到原来位置，电路又被接通，如此反复，在电路发生通断时，由于电磁感应，次级线圈将会产生高压，导致G、L间出现放电现象．关于该点火装置，下列说法正确的是A.增大初级线圈电流，可使线圈周围的磁场增强B.增加次级线圈匝数，可增大次级线圈的感应电动势C.次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期D.小锤质量越大，通断时间间隔越短10、在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的磁场与轨道所在平面垂直．如图所示．一个带正电荷的小球由静止开始从半圆形轨道的最高点A滑下，则（）A.小球经过最低点C的速率比无磁场时大B.小球运动到最低点C所用的时间比无磁场时短C.小球经过最低点C的速度与无磁场时相等D.小球运动到最低点C所用的时间跟无磁场时相等三、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）手机、电脑等电器已经普及到人们的日常生活中，这些电器都要用到蓄电池．某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的电动势约为3V.A．量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；B．量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；C．量程是15V，内阻是30kΩ的电压表；D．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；E．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；F．定值电阻4Ω，额定功率4W；G．开关S一个，导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选择______(填器材代号)，图甲中的导线应连接到_______(选填“①”或“②”)处，改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择_______(填器材代号)（2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U­I图线如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.(结果保留两位有效数字)12．（12分）现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，其阻值Rx约为0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A.现有如下器材可供选择：电流表A(量程0.6A，内阻约为0.6Ω)电压表V(量程3V，内阻约为3kΩ)待测电阻丝Rx(阻值约为0.5Ω)标准电阻R0(阻值5Ω)滑动变阻器R1(5Ω，2A)滑动变阻器R2(200Ω，1.5A)直流电源E(E＝6V，内阻不计)开关S、导线若干(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是________；(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法；（分压，限流）(3)根据你在(1)(2)中的选择，在图甲上完成实验电路的连接________；(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________；(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D＝________.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）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14．（16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15．（12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L

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【解析】AB．根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知在近日点的圆弧较长，在远日点圆弧长度较短，可知在近日点B速度最大，在远日点A速度最小，故选项AB错误；C．行星从C点运动到B点运动，即向近日点运动，速度逐渐增大，做加速运动，故选项C正确；D．行星从B点运动到D点运动，即向远日点运动，速度逐渐减小，做减速运动，故选项D错误2、D【解析】示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象【详解】设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转电极的长度为L，板间距离为d，根据推论得知，偏转距离为，可见，偏转距离与偏转电压U2成正比，由几何知识得知，电子在荧光屏偏转的距离也与偏转电压成正比，则偏转电极XX′上加上随时间作线性变化的电压时，电子在荧光屏偏转的距离与时间也是线性关系，形成一条亮线，若电压是周期性变化，就可以使电子在水平方向不断扫描．在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压，电子在荧光屏偏转的距离按正弦规律变化，而在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压，水平方向电子不断从右向左匀速扫描，在荧光屏上出现一条正弦曲线；由于X方向的电压变化的周期为T0，而Y方向变化的周期为2T0，所以在2T0时间内X方向变化2次，Y方向变化一次．在荧光屏上将出现由两条线组成的图象；由于开始时X方向与Y方向的电压都是0，所以两条线在坐标原点交叉．故D正确，ABC错误，故选D【点睛】本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的正交分解思想进行思考，注意两极所加电势差的正负3、D【解析】A．通常用的干电池的电动势约为1.5V，铅蓄电池的电动势约为2V，故A正确；B．教室里用的日光灯的规格一般是“220V，40W"故B正确；C．电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，说明电流具有热效应，故C正确；D．根据焦耳定律Q=I2Rt，在电流一定时，相同时间内电阻越小，发热越少，则D选项错。故选D。4、B【解析】由图可知，电场线的方向向外，所以A点的电势大于B点的电势，所以AB之间的电势差为：U=2V；由电场力做功的公式有：W=qU=-1.0×108C×2V=-2.0×108J，故B正确，ACD的错误；故选B【点睛】本题考查W=Uq的应用，要注意在处理电场力做功的问题时，经常与重力做功相对应来考虑，都与始末位置有关，并且都满足：做正功时势能减小，做负功时势能增加5、C【解析】电荷在某处不受电场力作用，则该处电场强度一定为零，选项A正确；某点的电场强度的方向，与该检验正电荷受到的电场力方向一致，选项B正确；一小段通电导线在某处不受磁场力作用，可能是导线放置方向与磁场方向平行，该处磁感应强度不一定为零，选项C错误；某点磁感应强度的方向，与该点一小段通电导线受到的磁场力方向垂直，选项D正确；此题选择错误的选项，故选C6、D【解析】粒子做圆周运动的半径：，可见电子的速率越大，则左圆周运动的半径越大，而周期，与速率大小无关，则圆心角越大运动时间越长【详解】A项：如图，粒子速率越小轨道半径越小，转过的最大圆周如图中黑线所示，无法做完整的圆周运动，故A错误；B项：电子入射速度越大，运动半径越大，但是比图中黑线半径更小的所有运动情况转过的圆心角相同，则运动时间相同，故并不一定是入射速度越大在磁场中运动的时间越短，故B错误；C项：如图中蓝线和红线，从ad边出射的电子一定比从bc出射的粒子转过的圆心角大，则运动时间长，故C错误；D项：当粒子轨迹恰好与bc边相切时，若不能从cd边射出，则cd边无电子射出，由几何关系知相切时的轨迹半径R=L，则粒子距离ad最远距离为：，若bc＞时，则粒子不能从cd边射出，故D正确故选D【点睛】本题的关键是画出从各边射出的代表轨迹，找出恰好不从每个边射出的临界情况，熟练应用粒子做圆周运动的周期公式和半径公式二、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、AB【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径与粒子转过的圆心角，然根据粒子做圆周运动的周期公式求出粒子的运动时间【详解】ABC．粒子运动轨迹如图所示：粒子在bc边可以从b点射出，最高点在P点．根据可得粒子做圆周运动半径，ab边长为，根据几何知识可得，粒子恰好与ac边相切时，恰好从P点射出，，P为bc中点，，粒子运动的最长时间，且粒子与Ob方向的夹角可以大于，故AB正确，C错误；D．若粒子从ac边射出，则粒子在磁场中运动的时间最短时，弧长所对应的弦长最短，如上图，粒子从aQ的中点E射出时弦最短为L，故D错误所以AB正确，CD错误【点睛】解答此题的关键是找出运动最长和最短时间的圆的运动轨迹，注意数学知识求解8、AB【解析】A．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相邻两个等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面电势由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确；B．由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确；C．在平面b上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误；D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，故D错误。故选AB。【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键。9、ABC【解析】A．电流越强产生的磁场越强，则增大初级线圈电流可以增大线圈周围的磁场，故A正确；B．由可知，在磁通量变化快慢不变的情况下，增大线圈匝数可以增大次级线圈的感应电动势，故B正确；C．变压器不会改变频率和周期，故次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期，故C正确；D．通断时间取决于铁芯磁化和去磁的时间，与小锤质量无关，故D错误10、CD【解析】滑块下滑时受到重力、洛伦兹力、轨道的支持力，洛伦兹力与轨道支持力不做功，只有重力做功；由动能定理可以判断滑块到达最低点时的速度关系，由向心力公式可以判断加速度大小，对轨道压力大小，根据滑块的速度关系判断运动时间【详解】AC、滑块下滑时受到重力、洛伦兹力、轨道的支持力，洛伦兹力与轨道支持力不做功，只有重力做功，由动能定理可知，滑块到达最低点时的速度与磁场不存在时的速度相等，故A错误，C正确；BD、滑块在下滑过程中，在任何位置的速度与有没有磁场无关，因此滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等，故B错误，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、①.B②.①③.E④.3.2⑤.1.3【解析】（1）[1]由于电源电动势大约3V，故电压表应该选择B；[2]蓄电池的内阻较小，故导线应该接在①处；[3]电流表量程为0.6A，故滑动变阻器应该选择E。（2）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得故该图像与纵轴的交点为电动势，该直线的斜率为，由图中可得12、①.C②.R1③.分压④.⑤.⑥.1.205【解析】(1)、(2)、关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值以及接法；根据求出的最小电阻来选择保护电阻；根据待测电阻远小于电压表内阻可知电流表应用外接法，但因为待测电阻阻值太小可知待测电阻应与保护电阻串联使用(3)根据是连接电路时应先连接主干路然后再连接并联电路，注意正负极和量程(4)关键是根据欧姆定律和电阻定律求出电阻率的表达式即可(5)关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻为：，所以变阻器应选R1并且应采用分压式接法；电路中需要的最小电阻为：，为保护电流表应与一保护电阻串联，所以排除电路A，再根据待测电阻满足，可知电流表应用外接法，所以应排除电路D，由于待测电阻阻值太小，将电压表直接测量时电压太小无法读数，所以应将待测电阻与保护电阻串联后再与电压表并