2023-2024学年湖北省重点中学高二物理第一学期期末检测模拟试题含解析

2023-2024学年湖北省重点中学高二物理第一学期期末检测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法不正确的是()A.电能转化为化学能的功率为UI－I2rB.充电器输出的电功率为UI＋I2rC.电池产生的热功率为I2rD.充电器的充电效率为×100%2、如图所示，电阻R和内阻为r的电动机M串联接到电路中，接通开关后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生热量Q1，电流流过电动机做功W2，产生热量Q2，则有（）A.B.＜C.Q1=Q2D.W1=W23、在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形体环．规定导体环中电流的正方向如图a所示，磁场方向向上为正．当磁感应强度B随时间t按图b变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是()A. B.C. D.4、某同学将一直流电源的总功率P1、输出功率P2和电源内部的发热功率P3随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（）A.反映P3变化的图线是bB.电源电动势为8VC.电源内阻4ΩD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω5、我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就。已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则（）A.飞船在此轨道上的运行速率为B.飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为C.飞船在此圆轨道上运行的周期为D.飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为6、如图所示，虚线为匀强电场的等势线，一个带电小球以一定的速度射入该匀强电场后，运动轨迹如图所示，已知小球受到的重力不能忽略，则下列有关说法中正确的是()A.小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能B.若小球从a点向b点运动，则动能和电势能的和一定增加C.若小球从b点向a点运动，则重力势能和电势能的和一定减小D.根据图中信息不能确定小球在a、b两点的电势能大小二、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、全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水，如图所示．以下说法中正确的是()A.若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极B.若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极C.若a、b处输入正、负交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中D.若a、b处输入正、负交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中8、如图所示为测定磁感应强度大小的装置，弹簧测力计下端挂一矩形线圈，线圈匝数为n，将矩形线圈的短边（长为L）置于蹄形磁体的N极、S极间的磁场中的待测位置，线圈的质量为m，（重力加速度为g）．为了测量方便和精确，调节好装置后闭合开关，调节滑动变阻器使得弹簧测力计的示数刚好为零，此时电流表示数为I，下列说法中正确的有A.装置图中线圈平面与N极、S极连线垂直B.当电路未接通时弹簧测力计的读数为0C.在磁场中的线圈短边中的电流方向向里D.N极和S极之间磁场的磁感应强度为9、(多选)如图为一个电磁泵从血库里向外抽血的结构示意图，长方体导管的左、右表面绝缘，上、下表面为导体，管长为a、内壁高为b、宽为L且内壁光滑．将导管放在垂直左、右表面向右的匀强磁场中，由于充满导管的血浆中带有正、负离子，将上、下表面和电源接通，电路中会形成大小为I的电流，导管的前后两侧便会产生压强差p，从而将血浆抽出，其中v为血浆流动方向．若血浆的电阻率为ρ，电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列判断正确的是()A.此装置中血浆的等效电阻B.此装置中血浆受到安培力大小F＝BILC.增大磁感应强度可以加快血浆的外抽速度D.前后两侧的压强差10、磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示。把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设该气流的导电率(电阻率的倒数)为σ，则()A.该磁流体发电机模型的内阻为r＝B.产生的感应电动势为E＝BavC.流过外电阻R的电流强度I＝D.该磁流体发电机模型的路端电压为三、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）有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线,有下列器材可选：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.滑动变阻器(100Ω,2A)G.学生电源(直流6V),还有开关、导线若干(1)用多用电表欧姆挡粗测灯泡的电阻，选用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过大，则应选用×_______的挡(2)实验中所用电流表应选用_____,滑动变阻器应选用_____(用对应的选项字母表示）(3)实验时要求尽量减小实验误差,测量电压时应从零开始多取几组数据，且当开关闭合前滑片应滑变阻器的左边．请将图甲中实物按要求连接成满足实验要求的测量电路______.(4)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特佺曲线(如图乙所示),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________W12．（12分）某同学用伏安法测定待测电阻的阻值（约10kΩ），除了、开关S、导线外还有下列器材供选用：A.电压表（量程0〜1V，内阻约10kΩ）B.电压表（量程0〜10V，内阻约100kΩ）C.电流表（量程0〜1mA，内阻约30Ω）D.电流表（量程0〜0.6A，内阻约0.05Ω）E.电源（电动势1.5V，额定电流0.5A,内阻不计）F.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）G.滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）（1）为使测量尽量准确，电压表选用_____，电流表选用____,电源选用_____。（均填器材的字母代号）（2）画出测量阻值的实验电路图。（）（3）该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会____其真实值（填“大于”“小于”或“等于”）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L14．（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，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、B【解析】ABC．由可知充电器输出的电功率为，根据热功率公式可得电池产生的热功率为，电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律有电能转化为化学能的功率为：，故A、C正确，B错误；D．充电器的充电效率为，故D正确；2、B【解析】AB．设开关接通后，电路中电流为I，对于电阻R，由欧姆定律得：U1=IR，有：I=对于电动机，有U2＞Ir，即有：I＜联立可得：＜故A不符合题意，B符合题意；C．根据焦耳定律得电阻产生的热量为：Q1=I2Rt电动机产生的热量为：Q2=I2rt由于题目中没有所电阻相等，则可知热量不相等，故C不符合题意；D．电流通过电阻R做功为：W1=Q1=I2Rt=U1It电流流过电动机做功：W2=U2It由以上可知做功不相等，故D不符合题意。故选B。3、D【解析】根据法拉第电磁感应定律有：，因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与B-t图象中的斜率成正比，由图象可知：0-2s，斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为正值，2-4s斜率不变，电流方向为逆时针；整个过程中的斜率大小不变，所以感应电流大小不变；故D正确考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律.4、D【解析】A．由电源消耗总功率输出功率和电源内部消耗功率可知，a是直线，表示的是电源消耗的电功率P1；c是抛物线，开口向上，表示的是电源内电阻上消耗的功率P3；b是抛物线，开口向下，表示外电阻的功率即为电源的输出功率P2，A错误；B．由知电源电动势为B错误；C．电源内部消耗功率可知电源内阻为C错误；D．由闭合电路欧姆定律可知，当电流为0.5A时，外电路的电阻为D正确。故选D。5、C【解析】A．研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解得故A错误；B．根据万有引力提供向心力，得所以故B错误；C．根据万有引力提供向心力，得所以故C正确；D．飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为万有引力，得故D错误。故选C。6、A【解析】由运动轨迹可知合力方向，从而可知电场力向上，由做功与能量的转化关系可分析各选项【详解】由运动轨迹可知合力方向指向轨迹的凹向，从而可知电场力向上，若电荷从a运动到b，则合力做正功，动能增加，即小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能，故A正确；从a到b，重力势能增大，则动能和电势能的和应该减小，故B错误；因只有重力和电场力做功，若小球从b点向a点运动，合力做负功，则动能减小，则电势能和重力势能之和增大，故C错误；若由a到b，电场力做正功，则电势能减小，故D错误．故选A【点睛】应熟记做曲线运动的物体所受的合力方向的特点是：做曲线运动的物体所受的合力方向大致指向曲线的凹侧二、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、AD【解析】根据右手螺旋定则可确定通电线圈磁场的分布，从而可得出铁芯2磁场的分布；若接入交变电流，根据磁化规律可知仍能被吸引【详解】AB.若输入的控制电流由a流入，由b流出，则根据右手螺旋定则可知，铁芯1右端是S极，左端是N极．那么铁芯2被磁化，A端为N极，B端为S极，故A正确，B错误；C.若a、b处输入的是正、负交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈，因为铁芯仍能被磁化，且磁化后的磁性总是与线圈要发生相吸的作用；故C错误，D正确；故选AD.8、AC【解析】根据共点力的平衡分析出导线框的重力与安培力的大小，然后由磁感应强度的定义式即可求出磁感应强度；【详解】A、放置矩形线圈时，矩形线圈所在的平面要与N极S极的连线垂直从而是下边受到安培力作用，故选项A正确；B、在接通电路前，线框处于静止，导线框此时只受到重力和弹簧的拉力作用，此时弹簧测力计的示数等于线框的重力，故选项B错误；C、闭合开关，调节滑动变阻器使得弹簧测力计的示数刚好为零，说明线框受到向上的安培力作用，根据左手定则可知在磁场中的线圈短边中的电流方向向里，故选项C正确；D、线框受到安培力和重力作用，二力处于平衡状态，则：，则，故选项D错误【点睛】解决本题的关键掌握安培力的大小公式，掌握左手定则判断安培力的方向，然后根据二力平衡求解出磁感应强度的大小9、ACD【解析】导体长度为b，横截面积为aL，由电阻定律可得此装置中血浆的等效电阻为：R=ρ，故A正确．导体长度为a，故所受安培力为F=BIb，故B错误．根据洛伦兹力与电场力平衡，则有qvB=q，解得：U=Bav，当增大磁感应强度B时，则前后表面的电势差U增大，导致电场力增大，则会加快血浆的外抽速度，故C正确；压强公式得可得：，故D正确．故选ACD10、AC【解析】根据左手定则知正电荷向上偏，负电荷向下偏，上极板带正电，下极板带负电，最终电荷处于平衡有：解得电动势为：E＝BLv，内电阻为：根据闭合电路欧姆定律有：那么路端电压为：；综上可知AC正确，BD错误。故选AC。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、①.1②.D；③.E；④.；⑤.0.8【解析】（1）选用多用表欧姆挡的“×10”挡进行测量，指针偏转的角度过大，说明所选挡位太大；（2）根据实验原理选择仪器；（3）因电压表内阻远大于灯泡电阻，则采用电流表外接电路；滑动变阻器要用分压接法；（4）将电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源的U-I图像画在灯泡的U-I图像上，交点为电路的工作点，读出交点坐标，根据P=IU求解实际功率；【详解】（1）用“×10”挡进行测量，指针偏转的角度过大，说明所选挡位太大，为准确测电阻阻值，应选择×1挡位（2）灯泡的额定电流为0.5A，则实验中所用电流表应选用D；滑动变阻器要用分压接法，则应选用阻值较小的E；（3）因电压表内阻远大于灯泡电阻，则采用电流表外接电路；滑动变阻器要用分压接法；电路如图；（4）将电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源的U-I图像画在灯泡的U-I图像上，交点为电路的工作点，由图可知：U=2.0V，I=0.4A，则小灯泡的实际功率是P=IU=0.8W.12、①.B②.C③.F④.⑤.大于【解析】(1)[1][2][3]若选用电源1.5V，由于被测电阻很大，电路中电流很小，不利于实验，即电源选用12V的，即F；所以电压表就选B；被测电路中的最大电流为故选用电流表C；(2)[4]因为所给滑动变阻器的最大阻值只有，若采用