2024届湖北省黄冈市重点名校物理高二上期末考试模拟试题含解析

2024届湖北省黄冈市重点名校物理高二上期末考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（a）图所示的两平行金属板P、Q加上（b）图所示电压，t=0时，Q板电势比P高5V，在板正中央M点放一电子，初速度为零，电子只受电场力而运动，且不会碰到金属板，则这个电子处于M点右侧，速度向右，且速度逐渐减小的时间段是（）A.B.C.D.2、如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑斜面固定于水平地面上，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，两个质量均为m、电荷量均为q的带正电小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面（斜面足够长），在此过程中（）A.在斜面上运动的时间，甲比乙短B.飞离斜面瞬间的速度，甲比乙大C.在斜面上运动过程中的加速度大小，甲和乙相等D.在斜面上运动过程中重力平均功率，甲和乙相等3、根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去．现要提高电磁炮的发射速度，你认为下列方案在理论上可行的是()A.增大磁感应强度B的值B.增大电流I的值C.减小磁感应强度B的值D.改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行4、下列说法正确的是（）A.元电荷e的数值最早是由密立根用实验测得的.B.磁场、电场都不是物质.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.物体在磁场或电场中受力的方向与该处磁场或电场的方向平行.5、在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献．他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法，下列叙述正确的是A.法拉第首先发现了电流磁效应，并引入“场”的概念用来研究电和磁现象B.点电荷是一个理想模型，只有电荷量很小的带电体才可看成点电荷C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律D.物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的6、如图所示，为地球赤道上的物体，为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，为地球同步卫星．则下列说法正确的是（）A.角速度的大小关系是B.向心加速度的大小关系是C.线速度的大小关系是D.周期的大小关系是二、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、来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害．但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面．下面说法中正确的是()A.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南．北两极附近最强，赤道附近最弱B.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南．北两极附近最弱，赤道附近最强C.地磁场会使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转D.地磁场只对带电的宇宙射线有阻挡作用，对不带电的射线(如γ射线)没有阻挡作用8、某正弦式交流电的方向在1s内改变100次，则周期T和频率f分别是（）A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=50Hz D.f=100Hz9、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是（）A.若元件的载流子是自由电子，则D侧面电势高于C侧面电势B.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势高于D侧面电势C.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直D.在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平10、如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场.两极板间相距为d.一带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入,沿直线从下极板N的边缘射出.已知微粒的电荷量为q,质量为m.下列说法正确的是()A.微粒运动的加速度为0 B.微粒的电势能减小了mgdC.两极板间的电势差为 D.M极板的电势比N极板的电势低三、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）用多用电表测量一个阻值约为200Ω的电阻，测量步骤如下：（1）将选择开关旋转到“Ω”挡（）位置．（填“×1”、“×10＂、“×100”或“×1k”）（2）将红，白表笔分别插入“+”，“—”插孔，并将两表笔短接，进行（）使电表指针对准右侧“0”刻线（3）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图所示，该电阻的阻值为（）Ω（4）测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置12．（12分）为精确测量电源的电动势和内阻，实验小组设计了图甲所示电路，图中S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4Ω。实验时先闭合开关S1，然后分别将S2先后接到1和2，移动滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的读数U和I，最后通过描点得到图乙所示的两条U-I关系图线。(1)请根据图甲，在图丙中将单刀双掷开关连入电路_________。(2)若只考虑系统误差，当单刀双掷开关拨向1时，E测______E真，r测______r真；当单刀双掷开关拨向2时，E测_______E真，r测_______r真（填“>”、“=”、“<”）。(3)根据图乙可知电源电动势E=_______V，内阻r=_______Ω。（结果均保留三位有效数字）(4)电压表内阻RV=_______Ω，电流表内阻RA=_________Ω。（结果均保留三位有效数字）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、B【解析】A．在0＜t＜2×10-10s时间内，Q板比P板电势高5V，所以电场方向水平向左，电子所受电场力方向向右，加速度方向也向右，所以电子从M点向右做匀加速直线运动；故A错误.B．在2×10-10s＜t＜4×10-10s时间内，Q板比P板电势低5V，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向右做匀减速直线运动，当t=4×10-10s时速度为零，此时电子在M点右侧；故B正确.C．在4×10-10s＜t＜6×10-10s时间内，Q板比P板电势低5V，电场强度方向水平向右，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀加速直线运动；故C错误.D．在6×10-10s＜t＜8×10-10s时间内，Q板比P板电势高5V，电场强度方向水平向左，所以电子所受电场力方向向左，加速度方向也向左，所以电子向左做匀减速直线运动，到8×10-10s时刻速度为零，恰好又回到M点．故D错误.2、B【解析】小滑块向下运动的过程中受到重力、支持力、垂直斜面向上的洛伦兹力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力减小，当支持力减到0时，离开斜面．根据平衡条件确定离开时的速度，再根据匀变速直线运动规律可确定离开的时间以及速度，根据功率公式确定平均功率的大小关系【详解】A、小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，故：．解得：，所以斜面角度越小，飞离斜面瞬间的速度越大；由受力分析得加速度a＝gsinθ，所以甲的加速度小于乙的加速度，因为甲的最大速度大于乙的最大速度，由vm＝at得，甲的时间大于乙的时间，故A错误，B正确；C、物体受重力、支持力和洛伦兹力作用，由于支持力和洛伦兹力与运动方向相互垂直，故合外力为mgsinθ，根据牛顿第二定律可知，加速度大小为gsinθ；两物体的加速度不相同，故C错误；D、由平均功率的公式，因夹角不同，故重力的平均功率不相同，故D错误【点睛】解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况，注意明确洛伦兹力永不做功的基本性质3、B【解析】电磁炮就是在安培力的作用下运动，要想提高炮弹的发射速度，即增大安培力的大小，所以可适当增大电流或磁感应强度．故A正确，B正确，C错误；当改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行时，由左手定则可知，电磁炮受的安培力方向竖直向下，在前进方向上合力为零，根据由牛顿运动定律可知，电磁炮的运动状态不会改变，故D错误考点：本题考查磁场对通电直导线的作用、左手定则、安培力、牛顿运动定律以及应用这些知识解决实际问题的能力4、A【解析】A．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，故A正确；B．磁场和电场都具有力的性质和能到性质，虽然看不见，摸不着，但它是一种物质，故B错误；C．一小段通电导线在磁场中，如果通电导线与磁场方向平行时，通电直导线就不受磁场力作用，但该处磁感应强度不一定为零，故C错误；D．物体在磁场中如果受力，如果物体是磁体或铁质物质，那么物体受力方向可能与磁场方向平行，也可能不平行，如果物体是一段通电直导线，根据力的左手定则判断，通电直导线受磁场力的方向不与磁场方向平行；如果物体在电场中只受电场力作用，那么物体受力方向与电场方向平行，故D错误故选A5、D【解析】A、奥斯特首先发现了电流的磁效应，法拉第引入“场”的概念用来研究电和磁现象，故A错误；B、点电荷是一个理想模型，带电体能否视为点电荷只需要分析其体积和大小是否在所研究的问题中能忽略，与电荷量无关，故B错误；C、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故C错误；D、物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的，故D正确；故选D6、D【解析】a与c的角速度相等，即，而b、c都围绕地球做匀速圆周运动，则有：，解得：，因b的半径小于c的半径，故，所以有：，根据可知，，故A错误，D正确；a与c的角速度相等，由可知，a的半径小于c的半径，故，而b、c都围绕地球做匀速圆周运动，则有：，解得：，因b的半径小于c的半径，故，所以，故B错误；a与c的角速度相等，由可知，a的半径小于c的半径，故，而b、c都围绕地球做匀速圆周运动，则有：，解得：，因b的半径小于c的半径，故，所以，故C错误；故选D【点睛】本题中涉及到三个做圆周运动物体，ac转动的周期相等，bc同为卫星，故比较它们的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系时，涉及到两种物理模型，要两两比较二、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、BD【解析】AB．由图可知地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线在赤道附近阻挡作用最强．南北两极射线与地磁场几乎平行，故阻挡作用最弱，A项错，B项正确；C．地磁场对沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射线中的带电粒子使其做曲线运动，不会向两极偏转，C项错D．地磁场对不带电的涉嫌无阻挡作用，因为它们不受洛仑兹力，故D项正确故选BD.8、BC【解析】交变电流在一个周期内电流的方向改变两次，周期与频率互为倒数【详解】交变电流在一个周期内方向改变两次，1s内电流的方向改变100次，知经历了50个周期，则，频率，故BC正确，AD错误9、AC【解析】根据左手定则判断洛伦兹力的方向，确定电子的偏转方向，从而确定侧面电势的高低．测量地磁场强弱时，让地磁场垂直通过元件的工作面，通过地磁场的方向确定工作面的位置解：A、若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向C侧面偏，则D侧面的电势高于C侧面的电势．故A正确，B错误C、地球赤道上方的地磁场方向水平，在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直．故C正确，D错误故选AC【点评】解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡10、AC【解析】知，微粒做匀速直线运动，加速度为零．故A正确．重力做功mgd，微粒的重力势能减小，动能不变，根据能量守恒定律得知，微粒的电势能增加了mgd．故B错误．由上可知微粒的电势能增加量△ɛ=mgd，又△ɛ=qU，得到两极板的电势差U=．故C正确．由题可判断出电场力方向竖直向上，微粒带负电，电场强度方向竖直向下，M板的电势高于N板的电势．故D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.×10②.欧姆调零③.190【解析】（1）待测电阻的阻值为200Ω，则应将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”位置（2）将红，白表笔分别插入“+”，“—”插孔，并将两表笔短接，进行欧姆调零，使电表指针对准右侧“0”刻线（3）电阻的阻值为19×10Ω=190Ω12、①.②.=③.>④.<⑤.<⑥.3.00⑦.1.00⑧.745⑨.1.00【解析】(1)[1]按实验原理图连接，如图(2)[2][3]当单刀双掷开关拨向1时，根据等效电路可知，电动势等于电源没有接入电路时电源两端电压，则电动势测量值与真实值相等，此时，电源内阻测量值为电源内阻与电流表的内阻和定值电阻串联值即偏大；[4][5]当单刀双掷开关拨向2时，根据等效电路可知，电动势等于电源没有接入电路时电源两端电压，电动势测量值即为电压表示数，则小于真实值相等，此时，电源内阻测量