湖南省十四校联考2023年高二物理第一学期期末达标检测模拟试题含解析

湖南省十四校联考2023年高二物理第一学期期末达标检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是：（）A.O点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C.O、b两点处的磁感应强度大小不等，方向相反D.a、d两点处的磁感应强度大小不等，方向相反2、如图所示，在两个倾角均为α的光滑斜面上均水平放置一相同的金属棒，棒中通以相同的电流，一个处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B1；另一个处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B2，两金属棒均处于静止状态，则B1、B2大小的关系为()A.B1∶B2＝1∶cosαB.B1∶B2＝1∶sinαC.B1∶B2＝cosα∶1D.B1∶B2＝sinα∶13、某同学以一定的初速度竖直向上抛出一小球。以抛出点为零势能点，不计空气阻力，小球可视为质点，图所示图线中，能反映小球从抛出到落回抛出点的过程中，其动能Ek或重力势能Ep随时间t变化关系的是（）A. B.C. D.4、用塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发都会带电，这是因为A.摩擦创造了电荷 B.静电感应创造了电荷C.电子在梳子和头发之间发生了转移 D.质子在梳子和头发之间发生了转移5、关于电场线和磁感线的说法正确的是（）A.电场线是客观存在的而磁感线是不存在的B.静电场的电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的曲线C.电场线和磁感线都可能相交D.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹，磁感线却不是轨迹线6、如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v开始运动，则()A.将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越小B.将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越大C.将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越小D.将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越大二、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、如图表示交变电流的图象是（）A B.C. D.8、质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场．在磁场中运动半周后打到底片P上，不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:3B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为D.质子和氚核在磁场中运动轨迹半径之比为9、如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列判断中正确的是A.A→B温度升高，压强不变B.B→C体积不变，压强变大C.B→C体积不变，压强不变D.C→D体积变小，压强变大10、正得意间，小明突然不由自主地向前倾去，原来是遇到了红灯。小明想，刹车过程中，汽车动能因摩擦转化为内能而无法再回收利用，何不在车厢底部靠近车轮处固定永久磁铁，在刹车时接通装在车轮上的线圈，这样就可以利用电磁感应原理，将汽车的一部分动能转化为电能，从而回收一部分能量?如图所示为小明的设计，扇形区域匀强磁场的磁感应强度为B，五个形状与磁场边界形状完全相同线圈对称的固定在车轮内侧，已知车轴到线圈内侧的距离为，到线圈外侧的距离为，车轮的半径为R，设某次刹车过程中的某时刻车速为，则此时（）A.车轮转动的角速度为B.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为C.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为D.线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用三、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）如图所示，平行金属导轨与水平面成倾角θ，匀强磁场垂直导轨平面向上，一根通有恒定电流的导体棒ab垂直导轨放置，并与导轨保持良好接触，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。刚开始导体棒静止在导轨上，当磁感应强度减小为B1时，导体棒恰好不下滑。求:（1）试说明导体棒ab中电流的方向；（2）当磁感应强度多少时，导体棒恰好不上滑？12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I一U图线，现有下列器材供选用：A．电压表（0～5V，内阻10kΩ）B．电压表（0～15V，内阻20kΩ）C．电流表（0～3A，内阻0.4Ω）D．电流表（0～0.6A，内阻1Ω）E．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许最大电流为2A）F．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，允许最大电流为lA）G．学生电源（直流6V）、开关、导线若干（1）实验中所用电压表应选用__，电流表应选用_____，滑动变阻器应选用__．（用序号字母表示）（2）实验时，所用电路应选图______（填“甲”或“乙”）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）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L15．（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】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成【详解】A项：根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，因此垂直于纸面向外的通电直导线受到的力不为零，故A错误；B项：M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同．当垂直于纸面向外的相同通电直导线受到的力大小相等，方向相同，故B正确；C项：M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下，合成后O点的磁感应强度的方向竖直向下，M在b处产生的磁场方向竖直向下，Nb处产生的磁场方向竖直向下，合成后b点的感应强度的方向竖直向下，即、b两点处的磁感应强度方向相同，故C错误；D项：M在a处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，合成后a处的磁感应强度方向竖直向下，M在d处产生的磁场方向垂直Md斜向左下方，N在d处产生的磁场方向垂直Md斜向右下方，由平行四边定则可知，d点的合磁场方向竖直向下，两个位置方向相同，故D错误故选B【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成2、A【解析】导体棒受重力、支持力和安培力处于平衡，根据共点力平衡列出方程，根据F=BIL求出磁感应强度之比【详解】导体棒受力如图根据共点力平衡得：B1ILcosθ=mgsinθ；B2IL=mgsinθ；所以B1：B2=1：cosθ，故选A3、C【解析】CD．以一定的初速度竖直向上抛出一小球，有以抛出点为零势能点，则重力势能故C正确，D错误；AB．动能故AB错误。故选C。4、C【解析】塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发之间通过摩擦的方式起电，起电的实质都是电子的转移，并没有创造电荷，C正确，A、B、D错误5、B【解析】电场线和磁感线都是不存在的，只是人们为了描述电场和磁场假想的曲线，选项A错误；静电场的电场线是不闭合的，而磁感线是闭合的曲线，选项B正确；电场线和磁感线都不可能相交，选项C错误；电场线不一定与带电粒子的轨迹重合，只有电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合，故D错误，故选B.6、A【解析】CD．由安培定则可知，通电直导线在其下方的磁场垂直纸面向里，如图所示，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力的方向向上，所以沿轨迹Ⅰ运动，故CD错误；AB．因离导线越近，磁感应强度越大，根据Bqv＝m可知，轨迹半径越来越小，所以A正确，B错误。故选A。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】交变电流电流大小和方向都随时间呈周期性变化，故CD正确，AB错误。故选CD。8、CD【解析】根据题图可知，考查了回旋加速器的原理．根据粒子在回旋加速器在电场和磁场中的运动特点即可求解【详解】A、质子和氚核在极板间运动时，有，则，所以质子和氚核在极板间运动的时间之比为，故A错误；B、质子和氚核都为半个周期，周期的表达式为，所以质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:3，故B错误；C、质子和氚核在磁场中运动的速率由加速电场来决定，则有，得，所以质子和氚核在磁场中运动的速率之比为，故C正确；D、粒子在磁场中运动半径，故质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为，D正确9、AD【解析】从V-T图像中可知等容变化和等温变化，过原点的直线表示等压变化【详解】A．从A→B过程中，根据：可知为等压变化，故A正确；BC．从B→C过程中，根据：可知，气体体积不变，温度降低，压强减小，故BC均错误；D．从C→D过程中，气体温度不变，体积减小，压强增大，故D正确【点睛】掌握理想气体状态方程推出的各类图像，明确斜率的物理意义．一定质量的理想气体的V-T图中，斜率的物理意义为压强的倒数10、ACD【解析】A．车轴相对于车轮边缘与地面接触点的速度为v，反过来，车轮边缘相对于车轴的速度也是v，则车轮的角速度为A正确；BC．线圈内内缘速度大小为线圈外缘速度大小为则线圈进入或者穿出磁场时，侧边产生的电动势为即B错误C正确；D．由楞次定律可知，线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用，D正确。故选ACD。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）从a到b；（2）。【解析】（1）当磁场增大时，导体棒会上滑，即导体棒受到的安培力沿导轨平面向上，所以导体棒中电流方向为从a到b；（2）设棒中电流为I，导轨间距为L当磁感应强度为B1时，导体棒恰好不下滑，有：B1IL=mg(sinθ-μcosθ)当磁感应强度为B2时，导体棒恰好不上滑，有：B2IL=mg(sinθ+μcosθ)解得：12、①.A②.D③.E④.甲【解析】(1)[1]因灯泡的额定电压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用0∼5V的电压表，故选A；[2]由P=UI得，灯泡的额定电流故电流表应选择0∼0.6A的量程，故选D；[3]而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；(2)[4]在用伏安法描绘这个灯泡的I一U图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻