2024届湖北武汉市物理高二上期末经典试题含解析

2024届湖北武汉市物理高二上期末经典试题注意事项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、如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（）A.通过电阻R的电流方向为P→R→MB.a、b两点间的电压为BLvC.a端电势比b端高D.a端电势比b端低2、如图所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ，导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I，空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现缓慢增大θ(0<θ<90°)，若电流I不变，且ab始终静止在斜面上(不考老磁场变化产生的影响)，下列说法正确的是A.B应缓慢减小B.B应缓慢增大C.B应先增大后减小D.B应先减小后增大3、如图所示是个单摆在时间内做简谐运动的图象，由图象可知A.在时间内，摆球受到的回复力越来越小B.时刻，摆球的速度最大C.摆球的动能和重力势能相互转化的周期为D.摆球的动能和重力势能相互转化的周期为4、如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向．则在线框中产生的感应电流随时间变化的关系可能为图中的A. B.C. D.5、在点电荷Q的电场中，一个α粒子()通过时的轨迹如图实线所示，a、b为两个等势面，则下列判断中正确的是()A.Q可能为正电荷，也可能为负电荷B.运动中粒子总是克服电场力做功C.α粒子经过两等势面的动能Eka＞EkbD.α粒子在两等势面上的电势能Epa＞Epb6、一电梯质量为1.2×103kg，在它加速上升某阶段中，其相对地面的加速度大小为0.2m/s2，取g=9.8m/s2，阻力不计，则在该阶段电梯所受牵引力的大小为（）A.2×103N B.1.0×103NC.1.2×104N D.1.0×104N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、下列关于等势面的说法正确的是（）A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B.等势面上各点的场强相同C.点电荷在真空中形成电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面8、如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法中正确的是()A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大9、嫦娥四号月球探测器于2018年12月12日成功到达预定环月轨道，并于2019年1月3日成功在月球背面预定着陆区实现软着陆，第一次为人类拨开了古老月背的神秘面纱。嫦娥四号月球探测器质量为m，其环月近地飞行可视为圆周运动已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g0，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则嫦娥四号月球探测器环月飞行时的（）A.角速度ω＝ B.线速度v＝C.运行周期T＝2π D.向心加速度an＝10、等量异种点电荷电场中，是两点电荷连线的中垂线，一带电粒子仅在电场力作用下从a处沿虚线轨迹运动到b，则（）A.a处的电势小于b处的电势B.粒子在a处的电势能大于在b处的电势能C.粒子在b处的加速度大小大于在a处的加速度大小D.粒子在a处的速率小于在b处的速率三、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）一般情况下，金属导体的电阻会随着温度改变而改变．某同学为研究一小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验．实验中用到了下列器材：待测小灯泡、15V直流稳压电源、滑动变阻器（最大阻值为30Ω，最大允许电流为1.0A）、电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.13Ω）、开关一只及导线若干．实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流压，得到了下表中的实验数据：(1)请在方框内画出为完成上述实验而设计的合理的电路图_______(2)通过所测的数据可知，小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而______（选填“增大”、“保持不变”或“减小”）．从而得到了灯丝电阻随温度变化的规律(3)该小灯泡正常工作时的电阻值约为_______Ω（保留2位有效数字）12．（12分）一台XQB30—13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表．这台洗衣机正常工作时的电压是__________V，电流强度是__________A，如果洗衣、脱水累计时间为1h，则洗衣机耗电度__________（kw·h）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】A：由右手定则可知，通过电阻R的电流方向为M→R→P．故A项错误B：导体棒切割磁感线产生的感应电动势，则a、b两点间的电压．故B项错误CD：由右手定则可知，通过导体棒的电流由b→a，此时导体棒是电源，则导体棒a端电势比b端高．故C项正确，D项错误【点睛】在电源内部，电流由电势低处流向电势高处；在电阻上，电流由电势高处流向电势低处2、B【解析】如图作出右侧侧视图，则可知，金属棒受重力、支持力及向右的安培力的作用；增大角度，则支持力的方向将向左旋转，要使棒仍然平衡，则支持力与安培力的合力一直等于重力，则由图可知，安培力必须增大，故磁感应强度应增大，B正确【点睛】本题结合安培力考查共点力平衡中的动态平衡，要掌握相应的图解法的应用，明确角度变化时支持力与安培力的合力不变，作出动态变化图即可求解3、D【解析】在时间内，摆球的位移增大，受到的回复力越来越大，故A错误；由图可知，该摆球的周期为，且，质点位移最大，可知在时刻质点的位移也是最大，速度为零，故B错误；动能与势能都是标量，它们变化的周期等于简谐振动的周期的一半，所以摆球的动能和重力势能相互转化的周期为，故C错误，D正确4、A【解析】楞次定律指出感应电流的效果，总是阻碍磁通量的变化，感应电流变化的结果总是阻碍引起磁通量变化的原因，根据楞次定律可知电流的方向【详解】由于磁场是均匀变化的所以产生的电流应该是恒定电流，根据楞次定律可知，感应电流方向没有发生变化，故A对；BCD错误；故选A5、C【解析】A.根据轨迹可以知道，粒子受到的力为斥力，所以Q带正电，A错误B.因为Q带正电，从b到a电场力做正功，B错误C.因为从b到a电场力做正功，动能增大，电势能减小，所以Eka＞Ekb，Epa<Epb，C正确D错误6、C【解析】设在该阶段电梯所受牵引力的大小为F，根据牛顿第二定律可得F-mg=ma解得F=m(g+a)=1.2×104N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、CD【解析】试题分析：等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功，故A错误；电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面上各个点的场强大小情况要看具体的电场，故B错误；等势面与电场线垂直，结合这个特点可以知道孤立点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面，故C正确；等势面与电场线垂直，结合这个特点可以知道匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面，故D正确；故选CD考点：等势面【名师点睛】本题关键是要明确等势面的概念，电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功；同时要能根据电场线画出常见的几种等势面图8、AD【解析】A.滑片向下滑动，回路电阻减小，电流增大，螺线管产生磁场变强，根据右手定则判断穿过a线圈的磁感应强度竖直向下，所以感应电流产生磁场竖直向上，根据右手定则判断，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，A正确B.因为螺线管产生磁场变强，线圈a面积不变，，线圈a的磁通量变大，B错误C.根据楞次定律，“增缩减扩”原理可以判断，线圈有收缩的趋势，C错误D.根据楞次定律，“来拒去留”原理可判断，a线圈磁通量增大，所以线圈a有远离b的趋势，对桌面压力变大，D正确9、BC【解析】AB.对嫦娥四号，由万有引力提供向心力可得故嫦娥四号的角速度和线速度为由可得故A错误，B正确；C.由可得T＝2π故C正确；D.由可得故D错误；故选BC。10、BD【解析】A.从正电荷到负电荷是一条电场线，沿着电场线方向，电势逐渐降低，中垂线是一条等势线，则a处的电势大于b处的电势，故A错误；B.根据运动轨迹可知，轨迹往右偏，则受到的电场力大致向右，则电场力做正功，电势能要减小，则粒子在a处的电势能大于在b处的电势能，故B正确；C.观察图中可以发现，a处电场强度大于b处电场强度，则a处受到的电场力更大，再由牛顿第二定律知，所以粒子在a处的加速度大小大于在b处的加速度大小，故C错误；D.电场力做正功，则动能增加，可知粒子在b处的速率大于在a处的速率，故D正确。故选：BD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、①.②.增大③.46【解析】(1)[1]因小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻较小，电流表用外接法，如图所示；(2)[2]根据可求灯泡在不同电流值时阻值的大小，得小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而增大，(3)[3]由题意知，小灯泡的额定电压为12V，此时电流I=0.26A，所以正常工作时阻值R=12∕0.26=46Ω12、①.220②.2③.044【解析】[1]洗衣机正常工作时的电压即额定电压，由表格知这台洗衣机的额定电压为220V；[2]由表格知洗衣机正常工作（洗衣、脱水）时，额定功率为：P=440W，额定电压为：U=220V，由P=UI得通过洗衣机的电流强度为：；[3]洗衣机耗电为：W=Pt=440W×1h=440W⋅h=0.44kW⋅h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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得