湖北省四校2023-2024學(xué)年物理高二上期末統(tǒng)考模擬試題含解析

湖北省四校2023-2024學(xué)年物理高二上期末統(tǒng)考模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、隨著科技的不斷發(fā)展，無(wú)線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線。小到手表、手機(jī)，大到電腦、電動(dòng)汽車(chē)的充電，都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。下圖給出了某品牌的無(wú)線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式無(wú)線充電的原理圖。關(guān)于無(wú)線充電，下列說(shuō)法正確的是()A.無(wú)線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B.只有將充電底座接到直流電源上才能對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電C.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同D.只要有無(wú)線充電底座，所有手機(jī)都可以進(jìn)行無(wú)線充電2、如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v0，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的v-t圖象不可能是下圖中的（）A. B.C. D.3、如圖所示，是一個(gè)按正弦規(guī)律變化的交變電流的圖象，則該交變電流的周期和電流的有效值分別是（）A.0.2s，5A B.0.2s，5AC.0.1s，5A D.0.1s，5A4、在如圖所示的電路中，C為電容器，L為小燈泡，G為零刻度在中央的靈敏電流計(jì)。先將開(kāi)關(guān)S接到a端，給電容器充電；然后將開(kāi)關(guān)S接到b端，電容器放電。下列說(shuō)法正確的是（）A.充電過(guò)程中，自由電子穿過(guò)了電容器間的電介質(zhì)B.充電過(guò)程中，靈敏電流計(jì)的示數(shù)逐漸變大C.放電過(guò)程中，燈泡的亮度不變D.放電過(guò)程中，靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)方向與充電時(shí)相反5、某空間存在著如圖所示的足夠大的、沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁場(chǎng)中A、B兩個(gè)物塊疊放在一起，置于光滑水平面上，物塊A帶正電，物塊B不帶電且表面絕緣。在t1=0時(shí)刻，水平恒力F作用在物塊B上，物塊A、B由靜止開(kāi)始做加速度相同的運(yùn)動(dòng)。在A、B一起向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是A.圖乙可以反映A所受洛侖茲力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示洛倫茲力大小B.圖乙可以反映A對(duì)B的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示摩擦力大小C.圖乙可以反映A對(duì)B的壓力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示壓力大小D.圖乙可以反映B對(duì)A的摩擦力大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系，圖中y表示摩擦力大小6、如圖所示，用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來(lái)提升重物M，長(zhǎng)桿的一端放在地上通過(guò)鉸鏈聯(lián)結(jié)形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，繞過(guò)兩個(gè)滑輪后掛上重物M．C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為l．現(xiàn)在桿的另一端用力．使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平位置（轉(zhuǎn)過(guò)了90°角），此過(guò)程中下述說(shuō)法中正確的是（）A.重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.重物M的最大速度是ωlD.重物M的速度先減小后增大二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，下圖是它的示意圖。平行金屬板A、B（兩板相距為d）之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正，負(fù)帶電粒子）以速度沿垂直于B的方向噴入磁場(chǎng)，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。如果把A、B和用電器連接，A、B就是一個(gè)直流電源的兩個(gè)電極。則下列說(shuō)法正確的是A.B板是電源正極 B.電流從B板經(jīng)電阻流向A板C.該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為Bdv D.該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為8、如圖所示，有兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的細(xì)導(dǎo)體棒a、b（截面可視為點(diǎn)）．a(chǎn)被水平放置在傾角為的光滑斜面上，b被水平固定在與a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它們之間的距離為x．當(dāng)兩細(xì)棒中均通以大小為I的同向電流時(shí)，a恰能在斜面上保持靜止（近似認(rèn)為b在a處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相等，且與到b的距離成反比），則下列說(shuō)法正確的是（）A.b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上B.b的電流在a處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.電流不變，若使b向上平移，a仍可能在原處保持靜止D.電流不變，若使b向下平移，a將不能在原處保持靜止9、有一靈敏電流計(jì)，其表頭內(nèi)阻Rg=1000Ω，滿偏電流Ig=100μA，以下說(shuō)法正確的是（）A.把它改成量程為1.5V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)15kΩ的電阻B.把它改成量程為1.0A的電流表，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1Ω的電阻C.把它改成量程為1.0A的電流表，測(cè)量某電流時(shí)讀數(shù)為0.5A，此時(shí)流過(guò)表頭的電流為50μAD.把它改成量程為1.5V的電壓表，測(cè)量某電壓時(shí)讀數(shù)為1.5V，此時(shí)流過(guò)表頭的電流為100μA10、回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示．D1和D2是兩個(gè)中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們接在電壓為U、周期為T(mén)的交流電源上．位于D1圓心處的粒子源A能不斷產(chǎn)生α粒子（初速度可以忽略），它們?cè)趦珊兄g被電場(chǎng)加速．當(dāng)α粒子被加速到最大動(dòng)能Ek后，再將它們引出．忽略α粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列說(shuō)法正確的是()A.α粒子第n次被加速前、后的軌道半徑比為B.若是增大交變電壓U，則α粒子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大C.若改變交流電壓的周期，仍可用此裝置加速氘核D.若只增大交變電壓U，則α粒子在回旋加速器中運(yùn)行的時(shí)間會(huì)變短三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）現(xiàn)在要測(cè)量一段電阻絲的電阻率ρ，電阻絲的阻值Rx≈0.5Ω，允許通過(guò)的最大電流為0.5A?，F(xiàn)提供如下器材：(1)下面四位同學(xué)分別設(shè)計(jì)的“測(cè)量部分”的電路，你認(rèn)為合理的是________。(2)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇________(選填“R1”或“R2”)，并采用________接法。(3)根據(jù)你在(1)、(2)中的選擇，在圖中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接________。(4)實(shí)驗(yàn)中，如果兩電表的讀數(shù)分別為U和I，測(cè)得拉直后電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為D，則待測(cè)電阻絲的電阻率ρ的計(jì)算式為ρ＝________。(5)用螺旋測(cè)微器測(cè)量待測(cè)電阻絲的直徑時(shí)讀數(shù)如圖所示，則該電阻絲的直徑D＝________mm。12．（12分）在研究勻變速度直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，每秒50次的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如圖所示，選出0、1、2、3、4共5個(gè)記數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)點(diǎn)間還有4個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫(huà)出，則小車(chē)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度是______，小車(chē)的加速度是______，已測(cè)得，，，四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（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

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】A．無(wú)線充電的原理，其實(shí)就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而不是電流的磁效應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．發(fā)生電磁感應(yīng)的條件是磁通量要發(fā)生變化，直流電無(wú)法產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，故不能接到直流電源上，故B錯(cuò)誤；C．發(fā)生電磁感應(yīng)時(shí)，兩個(gè)線圈中的交變電流的頻率是相同的，故C正確；D．只有無(wú)線充電底座，手機(jī)內(nèi)部沒(méi)有能實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電的接收線圈等裝置，也不能進(jìn)行無(wú)線充電，D錯(cuò)誤。故C正確。2、A【解析】B．當(dāng)qvB=mg時(shí)，小環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)圖象為B，故B正確，不符合題意；C．當(dāng)qvB＞mg時(shí)，在豎直方向，根據(jù)平衡條件有FN=qvB-mg此時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有f=μFN=ma所以小環(huán)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，直到qvB=mg時(shí)，小環(huán)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，故C正確，不符合題意；AD．當(dāng)qvB＜mg時(shí)，，在豎直方向，根據(jù)平衡條件有FN=mg-qvB此時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有f=μFN=ma所以小環(huán)做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)，直至停止，所以其v-t圖象的斜率應(yīng)該逐漸增大，故A錯(cuò)誤,符合題意；D正確，不符合題意。故選A。3、A【解析】根據(jù)正弦式電流圖象知，周期T=0.2s，電流的最大值為Im=5A，有效值為A．0.2s，5A，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．0.2s，5A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．0.1s，5A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．0.1s，5A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.4、D【解析】A．充電過(guò)程中，自由電子不會(huì)穿過(guò)介質(zhì)，而是在電場(chǎng)力的作用下沿導(dǎo)線定向移動(dòng)，使極板帶電，A錯(cuò)誤；B．充電過(guò)程中，靈敏電流計(jì)的示數(shù)逐漸減小，直到極板間電壓與電動(dòng)勢(shì)相等，電路中不再有自由電子定向移動(dòng)，靈敏電流計(jì)的示數(shù)為0，B錯(cuò)誤；C．放電過(guò)程中，燈泡的亮度逐漸變暗，直到放電結(jié)束，電路中無(wú)電流，燈泡熄滅，C錯(cuò)誤；D．充電過(guò)程中，自由電子通過(guò)靈敏電流計(jì)自下而上，放電過(guò)程中自由電子通過(guò)靈敏電流計(jì)自上而下，電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反，所以放電過(guò)程中，靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)方向與充電時(shí)相反，D正確。故選D5、C【解析】A．對(duì)整體分析，運(yùn)用牛頓第二定律得出加速度：，水平方向受到的力不變，則整體的加速度不變。物體由靜止做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度v=at；故洛倫茲力：F=qvB=qBat洛倫茲力大小隨時(shí)間t變化的應(yīng)過(guò)原點(diǎn)，故A錯(cuò)誤。BD．物塊A對(duì)物塊B的摩擦力大小以及B對(duì)A的摩擦力為f=mAa，所以f隨時(shí)間t的變化保持不變，故不可能是摩擦力的變化圖象，故BD錯(cuò)誤。C．A受的支持力：N=mAg+qvB=mAg+qBat符合圖中所示規(guī)律，故C正確；故選C。6、C【解析】設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為θ（銳角），由題知C點(diǎn)的線速度為vC＝ωL，該線速度在繩子方向上的分速度就為v繩＝ωLcosθ．θ的變化規(guī)律是開(kāi)始最大（90°）然后逐漸變小，所以，v繩＝ωLcosθ逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲螅瑸棣豅；然后，θ又逐漸增大，v繩＝ωLcosθ逐漸變小，繩子的速度變慢．所以知重物的速度先增大后減小，最大速度為ωL．故C正確，A，B，D錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】AB．由左手定則知正電荷運(yùn)動(dòng)的方向向里，受到向下的洛倫茲力，向B板聚焦，故B板是電源正極，電流從B板經(jīng)電阻流向A板，故AB正確；CD．兩板間電壓穩(wěn)定時(shí)滿足：，解得E=Bdv，則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E=Bdv，故C正確，D錯(cuò)誤。故選ABC。8、ACD【解析】A.通電導(dǎo)體b處于通電導(dǎo)體a的磁場(chǎng)中，由右手螺旋定則可得通電導(dǎo)體b處于豎直向上的磁場(chǎng)中，故A正確;B.當(dāng)導(dǎo)體a處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向上，則水平向右的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，因夾角為45°，則大小，故B錯(cuò)誤；C.題意可知，重力和水平向右的磁場(chǎng)力的合力與支持力平衡，當(dāng)減小b在a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則磁場(chǎng)力減小，要使仍平衡，根據(jù)受力平衡條件，則可使b上移，即b對(duì)a的磁場(chǎng)力斜向上，故C正確；D.當(dāng)b豎直向下移動(dòng)，導(dǎo)體棒間的安培力減小，根據(jù)受力平衡條件，當(dāng)a受力的安培力方向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只有大小變大才能保持平衡，而安培力在減小，因此不能保持靜止，故D錯(cuò)誤；故選ACD.【點(diǎn)睛】學(xué)會(huì)區(qū)分左手定則與右手螺旋定則，前者是判定安培力的方向，而后者是電流周?chē)艌?chǎng)的方向，并學(xué)會(huì)受力分析，同時(shí)掌握力的合成與分解的法則9、CD【解析】A．改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，串聯(lián)阻值為故A錯(cuò)誤；B．改裝成電流表要并聯(lián)分流，并聯(lián)阻值故B錯(cuò)誤；C．把它改成量程為1.0A的電流表，用它去測(cè)量某電流時(shí)讀數(shù)為0.5A，則指針正好是滿偏的一半，即為50μA，故C正確；D．把它改成量程為1.5V的電壓表，測(cè)量某電壓時(shí)讀數(shù)為1.5V，指針正好是滿偏，所以此時(shí)流過(guò)表頭的電流為100μA，故D正確。故選CD?！军c(diǎn)睛】改裝成電流表要并聯(lián)電阻分流，并聯(lián)電阻阻值為，I為改裝后的量程；電流表改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓，串聯(lián)的阻值為，U為改裝后的量程。10、AD【解析】回旋加速器是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行加速，磁場(chǎng)進(jìn)行偏轉(zhuǎn)來(lái)加速α粒子．α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)T=比較周期．當(dāng)α粒子最后離開(kāi)回旋加速器時(shí)的速度最大，根據(jù)qvB=m求出粒子的最大速度，從而得出最大動(dòng)能的大小關(guān)系【詳解】根據(jù)洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有半徑公式與nqU=mv2，所以α粒子第n次被加速前后的軌道半徑之比為，故A正確；根據(jù)qvB=m，得．則α粒子最大動(dòng)能Ek=mv2=，與加速電壓無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤，根據(jù)可知，α粒子與氘核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相同，若改變交流電壓的周期，所以不能用此裝置加速氘核，故C錯(cuò)誤；若只增大交變電壓U，則α粒子在回旋加速器中加速次數(shù)會(huì)減小，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間變短，故D正確；故選AD【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期與交流電源的周期相同，求出粒子的周期和最大動(dòng)能，根據(jù)質(zhì)量比和電量比，去比較周期和最大動(dòng)能三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.C②.R1③.分壓④.見(jiàn)解析圖⑤.⑥.1.205(±0.002)【解析】(1)電阻絲Rx兩端的最大電壓U＝IRx＝0.25V比電壓表量程小得多，需要串聯(lián)一分壓電阻，即串聯(lián)一標(biāo)準(zhǔn)電阻R0，此時(shí)R0＋Rx<電流表采用外接法，選項(xiàng)C正確。(2)滑動(dòng)變阻器若選用R2或采用限流接法，調(diào)控范圍小，應(yīng)選擇R1，并采用分壓接法。(3)根據(jù)測(cè)量電路圖和滑動(dòng)變阻器的