湖北省十堰市2024年物理高二上期末考試模擬試題含解析

湖北省十堰市2024年物理高二上期末考試模擬試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，M、N是靜電場(chǎng)中兩點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是A.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的強(qiáng)C.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的弱D.帶電量相同的電荷在M、N兩點(diǎn)受到的靜電力大小相等2、如圖所示，天平可以用來(lái)測(cè)定磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里(虛線圍成的區(qū)域)，天平的右臂下面掛有一個(gè)矩形線圈，共N匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下底邊長(zhǎng)為，右側(cè)邊伸入磁場(chǎng)中的長(zhǎng)為，線圈中通有電流I（方向如圖）時(shí)，在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為的砝碼，天平平衡；當(dāng)電流反向（大小不變）時(shí)，在某一邊需再加上質(zhì)量為m的砝碼后天平重新平衡，下列說(shuō)法中正面的是（）A.需要在左邊加上質(zhì)量為m的砝碼，天平才能重新平衡B.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度D.磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度3、關(guān)于感應(yīng)電流的產(chǎn)生，下列說(shuō)法中正確的是A.只要電路的一部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，電路中就一定有感應(yīng)電流B.穿過(guò)螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生C.線圈不閉合時(shí)，即使穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中也沒有感應(yīng)電流D.只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生4、如圖所示，帶負(fù)電的金屬環(huán)繞其軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，放在環(huán)頂部的小磁針最后將()A.N極豎直向上B.N極豎直向下C.N極水平向左D.小磁針在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)5、關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說(shuō)法中正確的是()A.穿過(guò)線圈磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大B.穿過(guò)線圈的磁通量的變化量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C.穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大D.若某時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為零，則該時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零6、分子力F、分子勢(shì)能EP與分子間距離r的關(guān)系圖線如圖甲、乙兩條曲線所示（取無(wú)窮遠(yuǎn)處為分子勢(shì)能Ep＝0），下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.乙圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線B.隨分子間距離的增大，分子力先減少后一直增大C.分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小，但斥力減小得更快D.在r<r0階段，分子力減小時(shí)，分子勢(shì)能也一定減小二、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、如圖所示平行金屬板A、B組成的電容器，充電后與靜電計(jì)相連。要使靜電計(jì)指針張角變大，下列措施中可行的是（）A.將B板向上平移少許B.將B板向左平移少許C.在A、B兩板間平行插入厚度小于極板間距的陶瓷板D.在A、B間平行插入厚度小于極板間距的鋁板8、如圖是金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖象．由圖象可知（）A.該金屬的逸出功等于B.該金屬的逸出功等于C.入射光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為D.入射光的頻率為，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為9、如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射狀電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過(guò)靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)．不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.加速電場(chǎng)的電壓C.D.若一群離子從靜止開始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群離子具有相同的比荷10、如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在方向垂直三角形所在平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，直角邊bc長(zhǎng)度為L(zhǎng)．三個(gè)完全相同的帶正電的粒子1、2、3，分別從b點(diǎn)沿bc方向以速率v1、v2、v3射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2、t3，且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1、r2、r3．不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用．下列關(guān)系式一定成立的是A.v1=v2 B.v2＜v3C. D.三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑為___________mm；用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長(zhǎng)度為________cm12．（12分）某同學(xué)在測(cè)定金屬圓柱體電阻率時(shí)需要先測(cè)量其尺寸，他分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖(a)和如圖(b)所示，長(zhǎng)度為________cm，直徑為________mm。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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14．（16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15．（12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（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

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、B【解題分析】由圖，結(jié)合勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)：電場(chǎng)線平行且等間距，可知，該電場(chǎng)一定不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；M、N是同一電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，由圖看出，M處電場(chǎng)線密，N處電場(chǎng)線疏，則M處電場(chǎng)強(qiáng)度大于N處電場(chǎng)強(qiáng)度，即EM＞EN．故B正確，C錯(cuò)誤；由F=Eq，則帶電量相同的電荷在M、N兩點(diǎn)受到的靜電力大小不相等，故D錯(cuò)誤2、C【解題分析】A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里，開始線圈所受安培力的方向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向上，相當(dāng)于右邊少了兩倍的安培力大小，所以右邊應(yīng)加砝碼，故A錯(cuò)誤；BCD．B的方向垂直紙面向里，開始線圈所受安培力的方向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向上，相當(dāng)于右邊少了兩倍的安培力大小，所以右邊應(yīng)加砝碼，有解得故C正確，BD錯(cuò)誤。故選C。3、C【解題分析】A．電路的一部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，若電路不閉合就不會(huì)有感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；BC．穿過(guò)螺線管的磁通量發(fā)生變化時(shí)，若線圈不閉合，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；C正確；D．閉合電路內(nèi)有磁通量，但不發(fā)生變化，閉合電路中就不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，D錯(cuò)誤；故選C4、C【解題分析】帶電金屬環(huán)形成逆時(shí)針電流（從右向左看），根據(jù)安培定則可知，通過(guò)金屬環(huán)軸OO’處的磁場(chǎng)方向水平向右，小磁針處的磁場(chǎng)方向水平向左，故小磁針N極最后水平指向左方，所以只有選項(xiàng)C正確；5、A【解題分析】A．由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率有關(guān)，磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，故A正確；B．由可知，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量越大，但若所用的時(shí)間長(zhǎng)，則電動(dòng)勢(shì)可能小，故B錯(cuò)誤；C．穿過(guò)閉合回路的磁通量越大，磁通量變化不一定快，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定大，故C錯(cuò)誤；D．穿過(guò)線圈的磁通量為零，若磁通率不為零，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就不為零，故D錯(cuò)誤。故選A。6、B【解題分析】A．r0是平衡位置，Ep-r圖象中，r=r0處，分子勢(shì)能最?。籉-r圖象中，r=r0處，分子力為零，所以乙圖線為分子勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖線，甲圖對(duì)應(yīng)的是F-r圖象，故A正確，不符合題意。B．甲圖為F-r圖象，根據(jù)圖象可知，分子從靠得很近位置開始，隨分子間距離的增大，分子力先減少后增大，再減小，故B錯(cuò)誤，符合題意。C．分子間的引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小，但斥力減小得更快，故C正確，不符合題意。D．在r＜r0階段，隨著分子距離增大，分子力減小時(shí)，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能減小，故D正確，不符合題意。故選B。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、AB【解題分析】A.根據(jù)電容決定式，將B板向上平移少許，正對(duì)面積S減小，電容C減小，根據(jù)，由于充電后斷開電源，電容器兩極板上的電量Q不變，電容C減小，電壓U增大，靜電計(jì)指針張角變大，故A正確；B.根據(jù)電容決定式，將B板向左平移少許，極板距離d增大，電容C減小，根據(jù)，由于充電后斷開電源，電容器兩極板上的電量Q不變，電容C減小，電壓U增大，靜電計(jì)指針張角變大，故B正確；C.根據(jù)電容決定式，在A、B兩板間平行插入厚度小于極板間距的陶瓷板,電容C增大，根據(jù)，由于充電后斷開電源，電容器兩極板上的電量Q不變，電容C增大，電壓U減小，靜電計(jì)指針張角減小，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)電容決定式，在A、B間平行插入厚度小于極板間距的鋁板，電容C增大，根據(jù)，由于充電后斷開電源，電容器兩極板上的電量Q不變，電容C增大，電壓U減小，靜電計(jì)指針張角減小，故D錯(cuò)誤。故選AB。8、ABC【解題分析】A.由題圖并結(jié)合得，，故逸出功，故選項(xiàng)A符合題意；B.當(dāng)時(shí)，，故，故選項(xiàng)B符合題意；C.時(shí)，可得出，故選項(xiàng)C符合題意；D.當(dāng)入射光的頻率為時(shí)，不發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)D不符合題意9、ABD【解題分析】A．由左手定則可知粒子帶正電，故A正確；B．粒子在M、N間被加速，則有，根據(jù)電場(chǎng)力提供向心力，則有，聯(lián)立解得，故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有，可得，故C錯(cuò)誤；D．若一群離子從靜止開始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的軌跡相同，由于磁場(chǎng)、電場(chǎng)與靜電分析器的半徑不變，則C選項(xiàng)可知該群離子具有相同的比荷，故D正確10、BD【解題分析】三個(gè)相同的帶電粒子以不同速度沿同一方向進(jìn)入三角形磁場(chǎng)區(qū)域，由半徑公式，則速度較大的帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大，而再由帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T，可知第一、二兩種粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)角度相同為90°，而第三個(gè)粒子偏轉(zhuǎn)60°，打在ac邊上，畫出其運(yùn)動(dòng)軌跡，由偏轉(zhuǎn)角度求出半徑【題目詳解】根據(jù)題設(shè)條件，三個(gè)相同的帶電粒子從b點(diǎn)沿bc方向以不同速度進(jìn)入三角形磁場(chǎng)區(qū)域，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛侖茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，粒子軌道半徑與速度成正比，又因?yàn)槿齻€(gè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為t1：t2：t3=3：3：2，顯然它們?cè)诖艌?chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度之比為3：3：2．即粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，軌跡如圖所示：粒子1、2打在ab上，而粒子3打在ac上，粒子3的速度比1、2的速度大，粒子2的速度大于粒子1的速度，故A錯(cuò)誤，B正確；對(duì)速度為v1和v2的粒子，其偏轉(zhuǎn)角度均為90°，由幾何關(guān)系可知r1<L，對(duì)速度為v3的粒子偏轉(zhuǎn)60°，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系知：r3×sin60°=L，解得：，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD【題目點(diǎn)撥】三個(gè)相同的粒子以不同速度沿相同方向進(jìn)入三角形磁場(chǎng)區(qū)域，由于半徑不同，再加上在磁場(chǎng)中的時(shí)間之比就能確定三個(gè)粒子偏轉(zhuǎn)角之比，再綜合磁場(chǎng)區(qū)域與粒子通過(guò)直線邊界的對(duì)稱性，從而確定三個(gè)粒子打在磁場(chǎng)邊界的位置，從而可以比較速度大小，也能求出半徑關(guān)系三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、①.6.124-6.126②.10.230【解題分析】[1]．用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬棒直徑為：6mm+0.01mm×12.5=6.125mm；[2]．用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)金屬棒長(zhǎng)度為：10.2cm+0.05mm×6=10.230cm12、①.5.02②.4.815【解題分析】[1]游標(biāo)卡尺是10分度的卡尺，其精確度為0.1mm，因此讀數(shù)為[2]螺旋測(cè)微器螺旋上的最小刻度為0.01mm，即精確到0.01mm，因此讀數(shù)為【題目點(diǎn)撥】關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；而螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加可動(dòng)刻度讀數(shù)，需要