湖北省部分县市区省级示范高中温德克英协作体高二上学期期末综合性调研考试物理试题（原卷版）

20232024学年湖北省部分县市区省级示范高中温德克英协作体高二第一学期期末综合性调研考试物理试题一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.真空中A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为（）A. B. C. D.2.质量分别为m和2m的甲、乙两个物体沿同一直线在光滑的水平面上相向运动，甲的速度大小为v，乙的速度大小为2v，碰后甲物体速度反向且大小仍为v，碰撞时间极短，下列说法正确的是（）A.碰后乙物体速度大小为2vB.甲、乙碰撞过程中系统机械能不守恒C.甲物体在碰撞过程中动量的变化量为0D.乙物体在碰撞过程中动能变化量为03.如图所示，空间存在垂直纸面向里的水平磁场，磁场上边界水平，以O点为坐标原点，磁场上边界为x轴，竖直向下为y轴，磁感应强度大小在x轴方向保持不变、y轴方向满足By=B0+ky，k为大于零的常数。边长为L的单匝正方形导体线框ABCD通过轻质绝缘细线悬挂于天花板，线框质量为m，通有顺时针方向的恒定电流，电流强度为I，系统处于平衡状态，已知该地的重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.AC边与BD边所受安培力相同B.细线中拉力大小为mg+kIL2C.若仅将细线长度加长，线框始终在磁场内，则稳定后细线弹力变大D.若仅将磁场调整为磁感应强度为B0的匀强磁场，方向不变，则稳定后细线中弹力为04.在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在平面并指向纸内，如图所示。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。下面说法正确的是（）A.PQ向左边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势高B.PQ向右边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势高C.PQ向左边匀速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势低D.PQ向右边匀速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势低5.如图所示，平行板电容器竖直放置，板上用绝缘线悬挂一带电小球，静止时，绝缘线与固定的板成角，平移板，下列说法正确的是（）A.闭合，板向上平移一小段距离，角不变B.闭合，板向左平移一小段距离，角变小C.断开，板向上平移一小段距离，角变小D.断开，板向左平移一小段距离，角变大6.如图所示，电路中A和B是两个完全相同的小灯泡，是一个自感系数很大、直流电阻为零的电感线圈，是电容很大的电容器。当S闭合与断开时，对A、B的发光情况判断正确的是（）A.闭合时，A不会立即亮，然后逐渐熄灭B.闭合时，B立即亮，然后逐渐熄灭C.闭合足够长时间后，B发光而A不发光D.闭合足够长时间后再断开，B立即熄灭而A逐渐熄灭7.如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子、，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为、，则它们在磁场中运动的（）A.轨迹半径之比为1:2 B.速度之比为2:1C.时间之比为2:3 D.周期之比为2:1二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.均匀介质中，波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播，波面为圆。t=0时刻，波面分布如图（a）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷。A处质点的振动图像如图（b）所示，z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是（）A.该波从A点传播到B点，所需时间为B.时，处质点位于波峰C.时，处质点振动速度方向竖直向上D.时，处质点所受回复力方向竖直向上E.处质点起振后，内经过的路程为9.质谱仪最初是由汤姆生学生阿斯顿设计的，他用质谱仪证实了同位素的存在。如图所示，容器中有质量分别为、，电荷量相同的两种粒子（不考虑粒子重力及粒子间的相互作用），它们从容器下方的小孔不断飘入电压为的加速电场（粒子的初速度可视为零），沿直线（为小孔）与磁场垂直的方向进入磁感应强度为、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，最后打在水平放置的照相底片上。由于实际加速电压的大小在范围内微小变化，这两种粒子在底片上可能发生重叠。对此，下列判断正确的有（）A.打在处的粒子质量较小B.两粒子均带负电C.若一定，越大越容易发生重叠D若一定，越大越容易发生重叠10.如图所示，足够长的金属导轨和平行且间距为左右两侧导轨平面与水平面夹角分别为、，导轨左侧空间磁场平行导轨向下，右侧空间磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度大小均为。均匀金属棒和质量均为，长度均为，电阻均为，运动过程中，两金属棒与导轨保持良好接触，始终垂直于导轨，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，金属棒光滑。同时由静止释放两金属棒，并对金属棒施加沿着斜面的外力，使棒保持的加速度沿斜面向下匀加速运动。导轨电阻不计，重力加速度大小为，，。则（）A.金属棒运动过程中最大加速度的大小B.金属棒运动过程中最大加速度的大小C.金属棒达到最大速度所用的时间D.金属棒运动过程中，外力对棒的冲量为三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.某兴趣小组欲通过测定工业污水（含多种重金属离子）的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准（通常达标污水的电阻率）。图甲为该组同学用绝缘材料制成长度的圆筒形盛水容器。（1）装入污水样品前，需测量圆筒形盛水容器的内径，应使用图乙中游标卡尺的___________（选填“A”、“B”或“C”）进行测量，某次测量的示数如图丙所示，读数___________；（2）将污水样品装满圆筒形盛水容器后，用电阻可忽略、带有接线柱的金属圆片将两端密封，并用欧姆表测出该样品的电阻为。为精确测量圆筒形盛水容器内污水样品的电阻，请从下列实验仪器中选择合适的仪器，把虚线框中的实验电路图补充完整，并标明所选仪器的符号：___________A．电源E（电动势约，内阻约为）B．电流表（量程，内阻）C．电流表（量程，内阻约为）D．定值电阻（阻值）E．定值电阻（阻值）F．开关S，导线若干（3）经正确操作，读出电流表和（示数分别为和）的多组数据，作出如图丁所示的关系图像。由图像和其它条件可知该污水样品的电阻率___________（取3.14，结果保留两位有效数字）；（4）若装入的污水样品中有气泡，这将会使测得的污水样品的电阻率___________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。12.将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内。就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1V，可是这种电池井不能点亮额定电压为1V，额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡，原因是“水果电池”的内阻太大，流过小灯泡的电流太小，经测量仅约为3mA。某实验小组要测量“水果电池”的电动势和内电阻。现有下列器材：A.待测“水果电池”B.电流表A：满偏电流3mA，电阻约40Ω；C电压表V：量程0～3V，电阻约1000Ω；D.定值电阻R0=1000ΩE.电阻箱R1（0～999.9Ω）F.滑动变阻器R2（阻值0到20Ω，额定电流0.3A）G.滑动变阻器R1（阻值0到5Ω，额定电流0.5A）H.电源电动势E为3V，内阻不计I.开关、导线等实验器材（1）小组成员利用甲图电路测量“水果电池”的电动势和内电阻。多次改变电阻箱R1的阻值R，读出电流表A示数I，根据测得的数据作出图像。如图乙所示。根据图像可得，“水果电池”的电动势_______V，内电阻_______Ω。（以上两空结果均保留三位有效数字）（2）从测量原理来看，利用图甲所示电路所得“水果电池”的测量值与真实值相比，电动势_______，内电阻_______。（填“大于”、“等于”或“小于”）（3）为了测出电流表的内阻RA的阻值，小组成员选用器材H作为电源设计了如图丙所示的电路，滑动变阻器选择_______（选填“F”或“G”），实验过程中，某次测量电流表示数为2.70mA时，电压表示数如图丁所示，由此可求得RA=_______Ω；结合图乙可求得“水果电池”内阻r=_______Ω。四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接，在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一质量为m，电量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场（P点恰好在A点的正上方），小球可视为质点，小球在整个运动过程中电荷量保持不变。已知A、B间距离为2R，重力加速度为g，求：

（1）电场强度E的大小；（2）小球对圆轨道的最大压力的大小；（3）小球从P点进入电场后第一次返回水平轨道时的落点距A点的距离。14.如图所示，光滑的平行水平金属导轨、相距；在点与点间连接个阻值为的电阻，在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为的匀强磁场，磁感应强度为、一个质量为、电阻为、长度刚好为的导体棒垂直置于导轨上，与磁场左边界相距。现用一个水平向右的力拉棒，使它由静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，随与初始位置的距离变化情况如图乙所示。求：（1）棒离开磁场右边界时的速度；（2）棒通过磁场区域的过程中流过电阻的电荷量；（3）棒通过磁场区域的过程中整个回路消耗的电能。15.如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。偏转磁场为垂直纸面向外的矩形匀强磁场II，由正离子和中性粒子组成的粒子束以相同的速度进入两极板间，其中的中性粒子沿原方向运动，被接收器接收；一部分正离子打到下极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知正离子电荷量为q，质量为m，两极板间电压U可以调节，间距为d，极板长度为，极板间施加一垂直于纸面向里的匀强磁场I，磁感应强度为B1，吞噬板长度为2d，其上端紧贴下极板竖直放置。已知当极板间电压U=0时，恰好没有正离子进入磁场II。