2024届湖北省武汉新区第一学校物理高二上期中统考模拟试题含解析

2024届湖北省武汉新区第一学校物理高二上期中统考模拟试题注意事项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、一段通电直导线，长度为l，电流为I，放在同一个匀强磁场中，导线和磁场的相对位置有如图所示的四种情况，通电导线所受到的安培力的大小情况将是()A．丙和丁的情况下，导线所受到的安培力都大于甲的情况B．乙的情况下，导线不受力C．乙、丙的情况下，导线都不受力D．甲、乙、丁的情况下，导线所受安培力大小都相等2、如图所示，A、B是匀强电场中相距4cm的两点，其连线与电场方向的夹角为60°，两点间的电势差为20V，则电场强度大小为（）A．5V/m B．50V/m C．1×102V/m D．1×103V/m3、某乘客乘列车看到铁路两旁的树木迅速后退。他所选的参考系是（）A．地面 B．路轨 C．列车 D．铁路旁的建筑物4、将原长10cm的轻质弹簧竖直悬挂．当下端挂200g的钩码对，弹簧的长度为12cm，则此弹簧的劲度系数为（g取10m/s2）A．1N/m B．10N/m C．100N/m D．1000N/m5、我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中的电流是10mA时(设电子的速度是3×107m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电量e=1.6×10－19C)()A．5×1011个 B．5×1010个C．1×102个 D．1×104个6、长为4L的直导线等分成四等份，拆成如图所示的图形，其中的V形导线夹角为60°，整个图形置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，当在该导线中通以大小为I的电流时，该通电导线受到的安培力大小为A．BIL B．2BIL C．3BIL D．4BIL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、标有”20V6W”字样的直流电动机，线圈电阻为20Ω，不计机械摩擦阻力，则电动机正常工作时，电能转化为机械能的功率P机和发热功率P热分别是（）A．P机=4.2W B．P机=1.8W C．P热=4.2W D．P热=1.8W8、在方向如图所示的匀强电场(场强为E)和匀强磁场(磁感应强度为B)共存的场区中，一电子沿垂直电场线和磁感线的方向以速度v0射入场区，设电子射出场区时的速度为v，不计重力的影响，则()A．若，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度B．若，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度C．若，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度D．若，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度9、某带电粒子只受电场力作用，从C向D运动，其轨迹如图中虚线所示，由此可判定（）A．此粒子一定带正电B．此粒子在C处的加速度大于在D处的加速度C．此粒子在C处的电势能大于在D处的电势能D．此粒子在C处的动能大于在D处的动能10、两个完全相同的金属小球，半径远小于两小球之间距离，带电量之比为1∶7，相距为r，两者之间的引力为F，相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力为原来的（）A．3/7B．4/7C．9/7D．16/7三、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）两同学验证反冲运动中动量守恒，如图所示，两质量分别为mA、mB玩具小车放置在水平桌面上，中间夹一弹簧，自某一位置突然放开，两小车做反冲运动，一段时间后，同时止住运动的小车，测出两小车运动的距离分别为sA、sB忽略小车与桌面间的摩擦，请用以上物理量符号写出反冲前后动量守恒表达式_________________；已知课本宽度为L，并以此计量小车运动的距离分别,可知两小车质量之比：=______．12．（12分）某中学物理学习小组利用如图1所示装置测量木块与木板动摩擦因数。水平固定的长木板左端有定滑轮，长木板右端固定有打点计时器，木块与竖直悬挂的弹簧秤通过轻绳连接，其间通过动滑轮悬挂有砂桶。木块质量为M，桶和砂子的总质量为m，木块的加速度a可由打点计时器和纸带测出。(1)如图2所示为上述实验中打下的一条纸带，A点为木块刚释放时打下的起始点每两点间还有四个点未画出，打点计时器的频率为50Hz，则木块的加速度大小a=______。（保留三位有效数字）(2)本实验是否需要满足m<<M？答：______（填“需要”或“不需要”）。(3)保持木块质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验，得到多组a、F值（F为弹簧秤的示数）。已知当地重力加速度，根据实验数据画出了如图3所示的图像，由图像可得木块与木板间动摩擦因数μ=_______，木块的质量M=______kg。（保留三位有效数字）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）在磁感应强度为1T的匀强磁场中，有一段与磁场垂直的长为1m的导线，当导线通过1A的电流时，导线受到的安培力大小为多大?14．（16分）如图所示，一内壁光滑的绝缘圆管ADB固定在竖直平面内，圆管的圆心为0，D点为圆管的最低点，A、B两点在同一水平线上，AB＝2L，圆环的半径rL（圆管的直径忽略不计），过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点，在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场；虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场，电场强度大小等于，圆心0正上方的P点有一质量为m、电荷量为﹣q（q＞0）的绝缘小物体（可视为质点），PC间距为L．现将该小物体无初速度释放，经过一段时间，小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内，并继续运动，重力加速度用g表示。（1）虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大？（2）小物体到达A点时速度的大小？（3）小物体由P点运动到B点的时间为多少？15．（12分）如图所示，有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：(1)电子进入平行板时的速度(2)金属板AB的长度；(3)电子穿出电场时的动能．

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【解题分析】

由图象得：甲、丙、丁三图中导线均与磁场垂直，乙图中导线与磁场平行；故甲、丙、丁三种情况下，导线所受安培力大小均为，乙情况下导线所受安培力大小为1．故选B点睛：通电导线在磁场中受安培力有两种特殊情形：①导线与磁场垂直②导线与磁场平行．2、D【解题分析】

由匀强电场中电势差和电场强度的关系求解电场强度E．【题目详解】由题知，，，根据匀强电场中电势差和电场强度的关系：，得：，故选D．【题目点拨】本题关键掌握匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed，要知道d是两点沿电场线方向的距离，该公式只适用于匀强电场．3、C【解题分析】

行驶着的列车里坐着不动的乘客，之所以看到公路两旁的树木迅速向后退，是因为他选择了自己乘坐的列车为参照物，故ABD错误，C正确。4、C【解题分析】

重物受力平衡，故弹簧的弹力为：F=mg=200×10-3×10N=2N弹簧伸长的长度为：x=12cm-10cm=2cm=0.02m由F=kx得：k=N/m=100N/mA.1N/m与上述计算结果k=100N/m不相符，故A错误；B.10N/m与上述计算结果k=100N/m不相符，故B错误；C.100N/m与上述计算结果k=100N/m相符，故C正确；D.1000N/m与上述计算结果k=100N/m不相符，故D错误。5、A【解题分析】试题分析：电子运动一周用的时间：，因为，，在整个环中运行的电子数目个，A正确．考点：考查了电流的宏观定义【名师点睛】知道电子的速度和周长，利用速度公式求电子运动一周用的时间，再根据电流定义式求电荷量，而一个电子电荷量，可求在整个环中运行的电子数目．6、C【解题分析】

V形导线在磁场内有效长度为2Lsin30°=L，故该V形通电导线受到安培力大小为F=BI•2Lsin30°=BIL，该整个通电导线受到的安培力大小为3BIL，故选C．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【解题分析】

由P=UI可得电流为线圈电阻发热功率为机械功率为故选AD。8、AD【解题分析】电子进入电磁场中，受到洛伦兹力与电场力两个力作用，由左手定则判断可知，洛伦兹力方向向下，而电场力方向向上．若，则，电子向下偏转，沿轨迹Ⅱ运动，洛伦兹力不做功，而电场力对电子负功，动能减小，速度减小，故速度，A正确，B错误；若，则，电子向上偏转，沿轨迹Ⅰ运动，洛伦兹力不做功，而电场力对电子正功，动能增加，速度增大，故速度，C错误，D正确；选AD.【题目点拨】电子进入电磁场中，受到洛伦兹力与电场力两个力作用，由已知条件，分析两个力的大小，由左手定则判断出洛伦兹力方向，确定出电场力方向，即可确定电子的偏转方向，根据电场力做功的正负，分析速度的变化．9、BC【解题分析】A、由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力方向指向左下方，逆着电场线的方向，所以电荷为负电荷，所以A错误．B、电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由图可知，C点的场强大于D点的场强的大小，在C点的受力大于在D的受力，所以粒子在D点的加速度小于它在C点的加速度，所以B正确；C、D、由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力方向指向左下方，粒子从C向D运动的过程中电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在C处的电势能大于在D处的电势能，粒子在C点的动能小于它在D点的动能，所以C正确，D错误．综上所述本题答案是：BC点睛：根据物体做曲线运动的条件，掌握住电场线的特点，结合电场力做功与电势能的变化关系即可解决本题10、CD【解题分析】由库仑定律可得，两球接触前的库仑力：F=k7q2r2两球接触后的库仑力F'=k16q2r2=167F；当两球带异种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量q'=q-7q点睛：两相同小球相互接触再分开，则电量先中和然后再平分总电荷量；库仑定律计算中可以只代入电量，最后再根据电性判断库仑力的方向．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、;3:4;【解题分析】

忽略小车与桌面间的摩擦，系统的总动量守恒，速度用位移与时间之比表示，即可求得．【题目详解】忽略小车与桌面间的摩擦，反冲后两车都做匀速运动，则反冲后A、B两车的速度大小分别为，取向右为正方向，由动量守恒定律得：代入得：所以反冲前后动量守恒表达式：已知，，代上式解得：【题目点拨】本题是运用等效思维方法，用位移代替速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．12、1.60不需要0.3060.100【解题分析】

(1)[1]每两点间还有四个点未画出，则相邻两点间的时间间隔由逐差法可得代入数据解得(2)[2]实验中木块所受拉力始终等于弹簧测力计读数，不需要用桶和砂子总重力的一半对拉力进行近似替代，不需要满足m<<M。(3)对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得整理得由图像得，解得，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、1N【解题分析】

因为导线是垂直放置的，则安培力为：F=BIL=1×1×1N=1N；14、（1）；（2）2，（3）（1）；【解题分析】

小物体释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，根据正交分解，垂直运动方向的合力为零，列出平衡方程即可求出虚线AB上方匀强电场的电场强度；从P到A的过程中，根据动能定理可求得小物体到达A点时速度的大小；利用匀变速直线运动的规律求解粒子做匀加速直线运动的时间t1，再根据圆周运动规律物体在圆管内做匀速圆周运动的时间为t2，两时间之和即为由P到B的总时间。【题目详解】（1）小物体在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小物体从A点切线方向进入，则此时速度方与竖直方向的夹角为45°，即加速度方向与竖直方向的夹角为45°，则有：tan45°解得：E（2）从P到A的过程中，根据动能定理得：mgL+EqLmv2A﹣0解得：vA＝2，（3）小物体从B点抛出后做类平抛运动，小物体的加速度：ag小物体由P点运动到A点做匀加速直线运动，设所用时间为t1则有：L•gt12解得：t1物