湖北省恩施州三校联盟2023年物理高二上期末联考模拟试题含解析

湖北省恩施州三校联盟2023年物理高二上期末联考模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为（）A. B.C. D.2、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是()A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.5AD.电流为0.3A时的外电阻是12Ω3、如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成角的力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成角的力推物块时，物块仍做匀速直线运动。若和的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（）A. B.C. D.1-4、以下论述正确的是（）A.某点的电场强度大，该点的电势一定高B.某点的磁感应强度大，通电导线在该点的安培力大C.某点的磁感应强度大，线圈在该处的磁通量一定大D.某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零5、如图所示，在一水平长木板上放一木块P，木块与木板间的动摩擦因数μ=0.75，缓慢抬起木板的右端，直至θ为60°，则木块受到木板的支持力、摩擦力大小变化情况是A.支持力减小、摩擦力减小B.支持力增大、摩擦力增大C.支持力减小、摩擦力先增大后减小D.支持力增大、摩擦力减小6、如图所示，边长为L的等边三角形闭合金属线框abc处于匀强磁场中，磁场垂直线框平面向里，磁感应强度为B．当线框中通入顺时针方向电流I时，下列说法正确的是A.bc边受到的安培力方向垂直于bc边向上B.ab边受到的安培力大小为C.ab边与bc边受到的安培力的合力大于ac边受到的安培力D.整个线框所受的安培力的合力为零二、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，电源电动势为E，内阻为r，滑动变阻器最大电阻为R，开关K闭合．两平行金属极板a、b间有匀强磁场，一带负电的粒子（不计重力）以速度v水平匀速穿过两极板．下列说法正确的是A.若将滑片P向上滑动，粒子将向b板偏转B.若将a极板向上移动，粒子将向b板偏转C.若增大带电粒子的速度，粒子将向b板偏转D.若增大带电粒子带电量，粒子将向b板偏转8、如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端与滑动变阻器R连接，当R=10Ω时，交流电压表示数为10V。图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象，线圈电阻不能忽略，下列说法正确的是（）A.0.02s时，R两端的电压瞬时值为零B.电阻R上的电功率为10WC.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt（V）D.当滑动变阻器触头向下滑动时，电压表示数变小9、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面未画出一群比荷为的负离子体以相同速率较大，由P点在纸面内向不同方向射入磁场中，发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是A.离子飞出磁场时的动能一定相等B.离子在磁场中运动的半径一定相等C.沿着PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大D.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长10、如图，在图象中表示的是斯特林循环，是英国工程师斯特林于1816年首先提出而得名，图中表示一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，和为等温过程，该循环过程中，下列说法正确的是A.过程中，气体从外界吸收热量B.过程中，气体分子的热运动变得更激烈C.过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.过程中，内能的增加量大于气体从外界吸收的热量三、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）用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如下图甲所示，根据实验记录，画出的图象如图乙所示，可得待测电池的内电阻r为______12．（12分）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻．他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示．已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱．该同学顺利完成了这个实验①实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为____（填步骤的字母代号）；A．合上开关S2B．分别将R1和R2的阻值调至最大C．记下R2的最终读数D．反复调节R1和R2的阻值，使G1的示数仍为I1，使Ｇ２的指针偏转到满刻度的一半，此时R２的最终读数为rE．合上开关S1F．调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数为I1，记下此时G1的示数②仅从实验设计原理看，用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比___（填“偏大”、“偏小”或“相等”）；③若要将G2量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=____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）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15．（12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

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】AC．将电流强度的微观表达式代入，可得故AC错误。BD．设自由电子数目N，故B正确，D错误。故选择B选项。2、A【解析】根据闭合电路欧姆定律分析图线与纵轴交点的物理意义和图线斜率的物理意义，当外电阻为零时，电源被短路，由闭合电路欧姆定律求出短路电流；当电流为0.3A时，由闭合电路欧姆定律求出外电压，再欧姆定律求出外电阻；【详解】A、由闭合电路欧姆定律得，当时，，即图线与纵轴交点表示断路状态，电动势，故A正确；B、电源的内阻等于图线的斜率大小，，故B错误；C、外电阻时，短路电流为，故C错误；D、电流为时，路端电压，外电阻是，故D错误【点睛】本题关键从数学的角度理解物理图象的物理意义，容易产生的错误是求电源的内阻3、B【解析】对两种情况下的物体分别受力分析，如图将F1正交分解为F3和F4，F2正交分解为F5和F6，则有：F滑=F3mg=F4+FN；F滑′=F5mg+F6=FN′而F滑=μFN；F滑′=μFN′则有F1cos60°=μ（mg-F1sin60°）①F2cos30°=μ（mg+F2sin30°）②又根据题意F1=F2③联立①②③解得：μ=2-；故选B考点：物体平衡4、D【解析】A．某点的电场强度大，该点的电势不一定高，两者没有直接关系，故A错误；B．根据公式可知，某点的磁感应强度大，通电导线在该点的安培力不一定大，如磁场方向与导线平行时，安培力为零，故B错误；C．磁场越强的地方，B越大，线圈在该处的磁通量不一定大，当平面与磁场平行时，穿过这个面的磁通量为零，故C错误；D．某点的电势为零，即φ=0，由公式EP=qφ知，检验电荷在该点的电势能一定为零，故D正确。故选D。5、C【解析】当物块将要滑动时满足：解得则：θ=37°缓慢抬起木板的右端，直至θ为60°时，支持力N=mgcosθ，随着θ变大，N减小；当θ角在0~37°范围时，物块相对木板静止，摩擦力是静摩擦力，，随θ增加，摩擦力f增加；当θ角在37°~60°范围时，物块相对木板滑动，摩擦力是滑动摩擦力，，随θ增加，摩擦力f减小。A．支持力减小、摩擦力减小，与结论不相符，选项A错误；B．支持力增大、摩擦力增大，与结论不相符，选项B错误；C．支持力减小、摩擦力先增大后减小，与结论相符，选项C正确；D．支持力增大、摩擦力减小，与结论不相符，选项D错误。6、D【解析】根据左手定则判断安培力的方向，根据安培力的计算公式F=BIL计算安培力的大小【详解】A项：根据左手定则可知bc边受到安培力方向垂直于bc边向下，故A错误；B项：ab边受到的安培力大小为F=BIL，故B错误；C、D项：三条边构成闭合的三角形，三边受到的安培力的合力为零，故ab边与bc边受到的安培力的合力等于ac边受到的安培力，故C错误，D正确故选D【点睛】本题主要是考查安培力的计算，牢记安培力的计算公式是解答本题的关键二、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、ABC【解析】电容器与R并联，故电容器两端的电压等于R两端的电压；则a、b之间形成电场，带电粒子在混合场中做匀速运动，则可知电场力应与磁场力大小相等方向相反；则分析滑片移动时，极板间场强的变化可知电场力的变化，则可知粒子受力的变化，即可得出带电粒子偏转的方向【详解】因电容器与电阻并联，将滑片P向上滑动，电阻两端的电压减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，因带负电，电场力向上，则粒子将向b板偏转运动，故A正确；保持开关闭合，将a极板向上移动一点，板间距离增大，电压不变，由E=U/d可知，板间场强减小，若粒子带负电，则粒子所受电场力向上，洛仑兹力向下，带电粒子受电场力变小，则粒子将向b板偏转，故B正确；由图可知a板带正电，b板带负电；带电粒子带负电，受电场力向上，洛仑兹力向下，原来二力应大小相等，物体才能做匀速直线运动；若增大带电粒子的速度，所受极板间洛仑兹力增大，而所受电场力不变，故粒子将向b板偏转，故C正确；若增大带电粒子带电量，所受电场力增大，而所受洛仑兹力也增大，但两者仍相等，故粒子将不会偏转，故D错误；故选ABC【点睛】本题综合了电路、电容及磁场的知识，综合性较强；同时要注意由于题目中没有给出粒子的电性，故必须讨论可能出现的情况8、BC【解析】A．0.02s时穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，此时R两端的电压瞬时值不为零，故A错误；B．电压表的读数为R两端的电压，电阻R上的电功率故B正确；C．根据乙图可知，线圈从平行于磁场方向开始转动，故R两端的电压u随时间t变化的关系为余弦函数，R两端电压的最大值Um=U=10

V角速度所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt（V）故C正确；D．当滑动变阻器触头向下滑动时，R增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，电压表示数增大，故D错误。故选BC9、BD【解析】粒子在磁场中均由于洛仑兹力充当向心力而做匀速圆周运动，根据公式和圆的性质可得出粒子运动的半径、偏向角及离开磁场的时间；由洛仑兹力不做功可知离开时的动能【详解】因洛仑兹力永不做功，故粒子在磁场中运动时动能保持不变，但由于不知离子初动能，故飞出时的动能不一定相同，故A错误；由可知，，因粒子的速率相同，比荷相同，故半径相同，故B正确；由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故此时粒子一定不会沿PQ飞出，故C错误；由C的分析可知，由Q点飞出的粒子圆心角最大，故所对应的时间最长，故D正确．所以BD正确，AC错误【点睛】本题为多个粒子的偏转问题，此类题目要求我们能将圆的性质掌握清楚，利用我们所掌握的几何知识进行分析判断10、AC【解析】A．A→B为等温过程，一定质量的理想气体的温度不变，内能不变，体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量，故A正确；B．B→C过程中为等容变化，一定质量的理想气体的压强减小，温度降低，分子的平均动能减小，气体分子的热运动变慢，故B错误；C．C→D过程为等温过程，一定质量的理想气体的压强增大，体积减小，分子密集程度增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；D．D→A过程为等容变化，外界对气体不做功，一定质量的理想气体的压强增大，温度升高，内能的增加量等于气体从外界吸收的热量，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、【解析】根据“待测电池的内电阻”可知，本题考查图象求解电源电动势与内阻，根据电源的图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，运用数形结合法，进行求解.【详解】由图示电源图象可知，图象与纵轴交点坐标值是，则电源电动势，电源等效内阻为：；【点睛】明确闭合电路欧姆定律的应用，根据电源的图象求出电源电动势与内阻.12、①.BEFADC②.相等③.【解析】闭合开关前将R1和R2阻值调至最大，以免烧坏电流表，本实验用半偏法测电流表的量程和内阻，实验时通过反复调节R1和R2的阻值，使G1的示