湖北省孝感高中2023年高二物理第一學期期末預測試題含解析

湖北省孝感高中2023年高二物理第一學期期末預測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、兩個分別帶有電荷量﹣Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F．若將兩小球相互接觸后分開一定的距離，兩球間庫侖力的大小變?yōu)镕，則兩小球間的距離變?yōu)椋ǎ〢. B.rC. D.2r2、下列說法正確的是（）A.只有體積很小的帶電體才能看成點電荷，體積很大的帶電體一定不能看成點電荷B.感應起電和摩擦起電都是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分C.元電荷的數(shù)值最早是由美國物理學家密立根測得的，元電荷的數(shù)值跟一個電子電荷量的數(shù)值相等D.電場中某點的電場強度大小等于正電荷在該點所受的電場力大小3、關(guān)于磁感應強度，下列說法正確的是（）A.磁感應強度只反映磁場的強弱B.磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量C.磁感應強度方向就是通電導線在磁場中所受作用力的方向D.磁感應強度方向就是放在該點的小磁針的靜止時S極的指向4、如圖所示，相距為d兩平行直金屬導軌PQ、MN水平放置，電阻R接在導軌的P端和M端之間，長為2d的導體棒ab放在導軌PQ、MN上，整個裝置處于垂直于導軌平面、強度為B的勻強磁場中。使導體棒ab以水平速度v向右勻速運動時，回路中產(chǎn)生的感應電流為I?；芈分挟a(chǎn)生的感應電動勢E和導體棒ab受到的安培力F分別為A.E=Bdv，F(xiàn)=BId B.E=Bdv，F(xiàn)=2BIdC.E=2Bdv，F(xiàn)=BId D.E=2Bdv，F(xiàn)=2BId5、如圖所示甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成的電表，關(guān)于這兩個電表的下列說法正確的是（）A.甲表是電流表，R增大時量程增大B.甲表電流表，R增大時量程減小C.乙表是電流表，R增大時量程減小D.乙表是電流表，R增大時量程增大6、如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一帶電的小液滴，S閉合后，液滴處于靜止狀態(tài)．下列說法正確的是（）A.保持開關(guān)S閉合，A板稍向下移，則液滴將向下加速運動B.保持開關(guān)S閉合，B板稍向右平移，則液滴仍將保持靜止C.充電后，將開關(guān)S斷開，A板稍向下移，則液滴將向上加速運動D.充電后，將開關(guān)S斷開，將B板稍向右平移，則液滴仍將保持靜止二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，帶負電的小球穿在一根絕緣粗糙細桿上，桿與水平方向成θ角，整個空間存在著垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場B.現(xiàn)給小球一初速度，使小球沿桿向下運動，小球經(jīng)過a點時動能為10J，到達c點時動能減為零，b為ac的中點，那么帶電小球在運動過程中()A.到達c點后保持靜止B.受到的彈力增大C.在b點時動能為5JD.在ab段克服摩擦力做的功與bc段克服摩擦力做的功相等8、一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，當二者通過相同電流并且均正常工作時，在相同時間內(nèi)（）A.電爐放出的熱量等于電動機放出的熱量B.電爐放出的熱量大于電動機放出的熱量C.電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓D.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓9、如圖所示，在等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場，O為ab邊的中點，在O處有一粒子源沿紙面內(nèi)不同方向、以相同的速率不斷向磁場中釋放相同的帶正電的粒子，已知粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，直角邊ab長為，不計重力和粒子間的相互作用力．則A.粒子能從bc邊射出的區(qū)域長度為B.粒子在磁場中運動的最長時間為C.若粒子從bc邊射出，則入射方向與Ob的夾角一定小于D.從ac邊射出的粒子中，沿Oa方向射入磁場的粒子在磁場中運動的時間最短10、水平固定放置的足夠長的U形金屬導軌處于豎直向上的勻強磁場中，如圖所示，在導軌上放著金屬棒ab，開始時ab棒以水平初速度v0向右運動，最后靜止在導軌上，就導軌光滑和粗糙兩種情況比較，這個過程A.外力對棒所做功相等B.電流所做功相等C.通過ab棒的電荷量相等D.安培力對ab棒所做的功不相等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）(1)在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中有同學各自畫了以下力的圖，圖中F1、F2是用兩把彈簧秤同時拉橡皮筋時各自的拉力，F(xiàn)′是用一把彈簧秤拉橡皮筋時的拉力；畫出了F1、F2、F′的圖示，以表示F1、F2的有向線段為鄰邊畫平行四邊形，以F1、F2交點為起點的對角線用F表示，在以下四幅圖中，只有一幅圖是合理的，這幅圖是______(2)在做完實驗后，某同學將其實驗操作過程進行了回顧，并在筆記本上記下如下幾條體會，你認為他的體會中正確的是______A．兩根細繩套必須等長B．用兩只彈簧測力計拉繩套時，兩測力計示數(shù)要相同C．若F1、F2方向不變，而大小各增加1N，則合力的方向也不變，大小也增加1ND．用兩只彈簧測力計拉時合力的圖示F與用一只彈簧測力計拉時圖示F′不完全重合，在誤差允許范圍內(nèi)，可以說明“力的平行四邊形定則”成立12．（12分）某同學利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”實驗他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線．由圖線可知彈簧的原長x0=______cm，勁度系數(shù)k=________N/m四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】接觸前兩個點電荷之間的庫侖力大小為，兩個相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開后各自帶點為+Q，兩球間庫侖力的大小變?yōu)?，?lián)立解得，故C正確，ABD錯誤2、C【解析】A．點電荷是一個理想模型，能否看成點電荷取決于它的大小和形狀都研究問題有無影響，不取決于它的實際大小，故A錯誤；B．摩擦起電是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，故B錯誤；C．密立根測定了元電荷的電荷量，一個電子或質(zhì)子的電荷量數(shù)值上等于元電荷電荷量，C正確；D．電場中某點的電場強度等于電荷受到的力與其電荷量的比值，故D錯誤；故選C。3、B【解析】AB．磁感應強度是描述磁場強弱和方向的物理量，選項A錯誤，B正確；C．磁感應強度的方向與通電導線在磁場中所受作用力的方向垂直，選項C錯誤；D．磁感應強度的方向就是放在該點的小磁針的N極靜止時的指向，選項D錯誤；故選B。4、B【解析】磁感線與導體棒垂直，那么導體切割磁感線的有效長度與速度垂直，所以回路中產(chǎn)生的感應電動勢：磁感線與導體棒垂直，導體棒受到安培力的有效長度為電流流過的長度：B正確，ACD錯誤。故選B。5、B【解析】AB．由甲圖所示可知，與電阻并聯(lián)，該是電流表，增大，的分流較小，電流表量程減小，故A錯誤，B正確；CD．由乙圖所示可知，，與電阻串聯(lián)，該表是電壓表，增大時，變阻器分擔的電壓增大，電壓表量程增大，故C、D錯誤；故選B。6、B【解析】開關(guān)S閉合后，電容器板間電壓不變．A板稍向下移，由分析可知，板間場強增大，液滴所受的電場力增大，則液滴將向上加速運動，故A錯誤．開關(guān)S閉合后，將B板稍向右移，場強不變，則液滴仍將保持靜止，選項B正確；充電后開關(guān)S斷開，A板稍向下移，則根據(jù)，以及可得，場強不變，則液滴仍靜止，選項C錯誤；充電后，將開關(guān)S斷開，將B板稍向右平移，電容減小，而電量不變，由電容的定義式分析可知板間電壓增大，場強增大，液滴所受的電場力增大，則液滴將向上加速運動．故D錯誤．故選B考點：電容器的動態(tài)分析【名師點睛】本題關(guān)鍵要抓住不變量進行分析：電容器與電源保持相連，板間電壓保持不變；充電后與電源斷開后，電量不變．電量、正對面積不變時，改變板間距離，板間場強不變二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】AB、若，小球受桿彈力垂直桿向下，隨速度減小彈力減小，小球受摩擦力減小，當時，小球勻速運動；若，小球與桿無彈力，速度增大，小球受桿彈力垂直桿向下，彈力增大，小球受摩擦力增大，當時，小球勻速運動；若，小球受桿彈力垂直桿向上，隨速度減小彈力增大，小球受摩擦力增大，小球從A到C做加速度增大的減速運動；所以小球從A到C過程中動能減小，速度減小，滑動摩擦力大于重力沿粗糙細桿的分力，做加速度增大的減速運動，小球在c點一定保持靜止，故A、B正確；CD、從A到C，小球受摩擦力增大，在ab段克服摩擦力做的功小于bc段克服摩擦力做的功，根據(jù)動能定理可得在ab段動能變化量小于bc段動能變化量，則有在b點時動能大于5J，故C、D錯誤；故選AB【點睛】關(guān)鍵是小球從A到C過程中動能減小，速度減小，滑動摩擦力大于重力沿粗糙細桿的分力，做加速度增大的減速運動8、AD【解析】AB．電爐電路和電動機電路焦耳定律都適用。根據(jù)焦耳定律Q=I2rt，知電爐和電動機的電阻相同，電流相同，則在相同的時間內(nèi)電爐和電動機產(chǎn)生的電熱相等。故A正確，B錯誤。CD．設(shè)電流為I，電阻為r，則電爐兩端電壓U爐=Ir電動機由U機＞Ir所以U機＞U爐即電動機兩端電壓大于電爐兩端電壓，故D正確，C錯誤。故選AD。9、AB【解析】粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，作出粒子運動軌跡，求出粒子軌道半徑與粒子轉(zhuǎn)過的圓心角，然根據(jù)粒子做圓周運動的周期公式求出粒子的運動時間【詳解】ABC．粒子運動軌跡如圖所示：粒子在bc邊可以從b點射出，最高點在P點．根據(jù)可得粒子做圓周運動半徑，ab邊長為，根據(jù)幾何知識可得，粒子恰好與ac邊相切時，恰好從P點射出，，P為bc中點，，粒子運動的最長時間，且粒子與Ob方向的夾角可以大于，故AB正確，C錯誤；D．若粒子從ac邊射出，則粒子在磁場中運動的時間最短時，弧長所對應的弦長最短，如上圖，粒子從aQ的中點E射出時弦最短為L，故D錯誤所以AB正確，CD錯誤【點睛】解答此題的關(guān)鍵是找出運動最長和最短時間的圓的運動軌跡，注意數(shù)學知識求解10、AD【解析】A．根據(jù)動能定理可知兩種情況下外力功都等于動能的變化量，因初狀態(tài)和末狀態(tài)相同，則合外力對棒做功相同，故A正確；BD．電流所做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱，根據(jù)功能關(guān)系，當導軌光滑時，金屬棒克服安培力做功，動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，產(chǎn)生的內(nèi)能等于金屬棒的初動能；當導軌粗糙時，金屬棒在導軌上滑動，一方面要克服摩擦力做功，摩擦生熱，把部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一方面要克服安培力做功，金屬棒的部分動能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能與克服安培力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的和等于金屬棒的初動能；所以導軌粗糙時，安培力做的功少，導軌光滑時，安培力做的功多，故B錯誤、D正確.C．根據(jù)感應電荷量公式：x是ab棒滑行的位移大小，B、R、導體棒長度L相同，x越大，感應電荷量越大；而導軌光滑時滑行的位移x較大，故感應電荷量大．故C錯誤故選AD三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.B②.D【解析】(1)以表示F1、F2的有向線段為鄰邊畫平行四邊形，以F1、F2交點為起點的對角線用F表示，故F是理論值，存在誤差，不一定與橡皮筋伸長方向共線．F′是用一把彈簧秤拉橡皮筋時的拉力，是實際值，一定與橡皮筋伸長方向共線．故ACD錯誤，B正確；故選B（2）兩根細繩套沒有必要必須等長，選項A錯誤；用兩只彈簧測力計拉繩套時，兩測力計的示數(shù)不一定要相同，選項B錯誤；若F1、F2方向不變，而大小各增加1N，根據(jù)平行四邊形定則知，合力的方向可能改變，大于不一定增加1N．故C錯誤；由于實驗總存在誤差，用兩只彈簧秤拉時合力的圖示F與用一只彈簧秤拉時圖示F′不完全重合，只要在誤差允許范圍內(nèi)，就可以說明“力的平行四邊形定則”成立．故D正確12、①.（1）4；②.（2）50【解析】彈簧處于原長時，彈力為零；根據(jù)胡克定律F=k△x求解勁度系數(shù)；【詳解】彈簧處于原長時，彈力為零，故原長為4