湖北名師聯(lián)盟2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

湖北名師聯(lián)盟2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末考試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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、回旋加速器的廣泛應(yīng)用有力推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。其工作原理圖如圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)狹縫的時(shí)間可忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為+q，在加速器中被加速.設(shè)粒子初速度為零，高頻交流電壓為U，加速過(guò)程中不考慮重力作用和相對(duì)論效應(yīng)。則（）A.增大加速電壓U，粒子獲得的最大動(dòng)能增加B.增大加速電壓U，粒子達(dá)到最大動(dòng)能所用時(shí)間將減少C.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，要使該粒子仍能正常加速，必須增大交流電的周期D.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，并使粒子能正常加速，粒子獲得的最大動(dòng)能不變2、如圖所示，正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶電粒子從a點(diǎn)沿ad方向射入磁場(chǎng)，當(dāng)速度大小為v1時(shí)，粒子從b點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)；當(dāng)速度大小為v2時(shí)，粒子從c點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，則v1與v2的大小之比為（）A.1：3 B.1：2C.2：1 D.3：23、如圖是一火警報(bào)警電路的示意圖，其中R3為用某種材料制成的傳感器，這種材料的電阻率隨溫度的升高而增大。值班室的顯示器為電路中的電流表，電源兩極之間接一報(bào)警器。當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是（）A.I變大，U變大B.I變小，U變小C.I變大，U變小D.I變小，U變大4、在如圖所示的電路中，為兩個(gè)完全相同的燈泡，為自感系數(shù)很大的線圈、為定值電阻，假設(shè)電源的內(nèi)阻和線圈的直流電阻可忽略不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是A.閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，燈泡同時(shí)亮B.閉合開(kāi)關(guān)，待穩(wěn)定后，燈泡比燈泡亮C.閉合開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，燈泡中的電流大小不同D.閉合開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，燈泡中的電流方向?yàn)閺挠蚁蜃?、如圖所示，三個(gè)線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，面積.穿過(guò)三個(gè)線圈的磁通量分別為、和，下列判斷正確的是（）A. B.C. D.6、下圖是陰極射線管的示意圖，陰極射線管的兩個(gè)電極接到高壓電源時(shí)，陰極會(huì)發(fā)射電子．電子在電場(chǎng)中沿直線飛向陽(yáng)極形成電子束．將條形磁鐵的磁極靠近陰極射線管時(shí)，電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)；將條形磁鐵撤去，電子束不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)．上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能說(shuō)明A.電子束周?chē)嬖陔妶?chǎng)B.電流是電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的C.磁場(chǎng)對(duì)靜止電荷沒(méi)有力的作用D.磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用二、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、關(guān)于開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律，下列說(shuō)法正確的是A.所有行星圍繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上B.對(duì)于任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積C.表達(dá)式R3/T2=k,k是一個(gè)與行星無(wú)關(guān)的常量D.表達(dá)式R3/T2=k,T代表行星運(yùn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期8、如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存區(qū)域內(nèi)，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，方向豎直向上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里，一質(zhì)量為m的帶電粒子，在場(chǎng)區(qū)內(nèi)的一豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是A.粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速率不變B.帶有電荷量為的負(fù)電荷C.粒子沿圓周逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)D.粒子沿圓周順時(shí)針運(yùn)動(dòng)9、如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表．下列說(shuō)法正確的是A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，R1消耗的功率變大B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表V示數(shù)變大C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大D.若閉合開(kāi)關(guān)S，則電流表A1示數(shù)變大、A2示數(shù)變小10、如圖所示，矩形abcd處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行，ab=cd=L，ad=bc=2L，a點(diǎn)的電勢(shì)φa=10V，b點(diǎn)的電勢(shì)φb=12V，c點(diǎn)的電勢(shì)φc=8V。一帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子從b點(diǎn)以初速度v0射入電場(chǎng)，入射方向與bc成45°角，一段時(shí)間后恰好經(jīng)過(guò)c點(diǎn)。不計(jì)帶電粒子的重力，下列說(shuō)法中正確的是A.d點(diǎn)的電勢(shì)φd=6VB.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由b指向dC.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為D.帶電粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的時(shí)間為三、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）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V，2W”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I-U圖線，現(xiàn)有下列器材供選用：A.電壓表（0～5V，內(nèi)阻10kΩ）B.電壓表（0～15V，內(nèi)阻20kΩ）C.電流表（0～3A，內(nèi)阻0.4Ω）D.電流表（0～0.6A，內(nèi)阻1Ω）E.滑動(dòng)變阻器（最大阻值為10Ω，允許最大電流為2A）F.滑動(dòng)變阻器（最大阻值為500Ω，允許最大電流為1A）G.學(xué)生電源（直流6V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用圖甲而不選用圖乙所示的電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，其理由是__________：（2）實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用_______，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（用序號(hào)字母表示）12．（12分）如圖所示為實(shí)驗(yàn)室常用的兩個(gè)量程的電壓表原理圖．當(dāng)使用O、A兩接線柱時(shí)，量程為3V；當(dāng)使用O、B兩接線柱時(shí)，量程為15V．已知電流計(jì)的內(nèi)電阻Rg=500Ω，滿偏電流Ig=100μA．則電阻R=____Ω,R=____Ω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）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??；（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(huà)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【解析】A．當(dāng)粒子達(dá)最大半徑時(shí)，粒子將不能再加速；故根據(jù)得則最大動(dòng)能最大動(dòng)能與U無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)能定理得聯(lián)立得兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)，則時(shí)間為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期，則所以增大加速電壓U，粒子達(dá)到最大動(dòng)能Ek所用時(shí)間將減少，故B正確；C．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，要使該粒子仍能正常加速，即粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與交流電周期相等，由公式可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期減小，故C錯(cuò)誤；D．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，粒子獲得的最大動(dòng)能將變大，故D錯(cuò)誤。故選B。2、A【解析】考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)?！驹斀狻恳李}意，畫(huà)出兩種情況的軌跡如圖：設(shè)邊長(zhǎng)為a，由幾何關(guān)系可得：可知，兩半徑之比為：由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式：可得，兩速度之比為：。故選A。3、A【解析】發(fā)生火情時(shí)，溫度升高，電阻率增大，根據(jù)電阻定律：可知阻值變大，根據(jù)“串反并同”的規(guī)律可知，電流表示數(shù)和報(bào)警器兩端電壓都是與“并”的物理量，所以變化與變化相同，均增大，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、D【解析】根據(jù)題圖可知，考查了自感現(xiàn)象；當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，通過(guò)線圈L的電流實(shí)然增大，穿過(guò)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向和作用，分析哪個(gè)燈先亮【詳解】A、燈B與電阻R串聯(lián)，當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，燈B立即發(fā)光．通過(guò)線圈L的電流增大時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流只能逐漸增大，A逐漸亮起來(lái)．所以B比A先亮，A錯(cuò)誤；B、由于線圈直流電阻忽略不計(jì)，當(dāng)電流逐漸穩(wěn)定時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，A燈電流逐漸增大，A燈逐漸變亮，比B燈亮，故B錯(cuò)誤；CD、穩(wěn)定后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，由于自感現(xiàn)象，兩個(gè)燈串聯(lián)，電流大小一樣，B中電流方向與原方向相反，故C錯(cuò)誤，D正確5、D【解析】因?yàn)槭窃谕粋€(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相同，根據(jù)可知三個(gè)線圈的面積越大，磁通量越大，故，D正確6、D【解析】明確題意，知道射線管放置在磁場(chǎng)內(nèi)，故說(shuō)明運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力的作用【詳解】將條形磁鐵磁極靠近陰極射線管時(shí)，電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)；將條形磁鐵撤去，電子束不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力的作用，故本題選D【點(diǎn)睛】本題考查對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力二、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】A、第一定律的內(nèi)容為：所有行星分別沿不同大小的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．故A正確；B、開(kāi)普勒第二定律的內(nèi)容為：對(duì)于任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積，故B正確．C、D、第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，k是與環(huán)繞天體無(wú)關(guān)，與中心天體有關(guān)的常量，而T為環(huán)繞天體的公轉(zhuǎn)周期，故D錯(cuò)誤，C正確．故選ABC【點(diǎn)睛】正確理解開(kāi)普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律是解答本題的關(guān)鍵，注意理解面積定律的意義，知道行星在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率小于在近日點(diǎn)的速率8、AC【解析】AB．帶電粒子在重力場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，可知帶電粒子受到的重力和電場(chǎng)力一定平衡，重力豎直向下，所以電場(chǎng)力豎直向上，與電場(chǎng)方向相同，可知帶電粒子帶正電；根據(jù)電場(chǎng)力和重力大小相等，得：mg=qE解得：因粒子所受的洛倫茲力為向心力，則粒子一定做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．粒子由洛侖茲力提供向心力，由左手定則可知粒子沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC。9、BD【解析】滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電阻變大，則干路電流變小，則R1消耗的功率變小，A錯(cuò)誤；干路電流變小，R1分壓變小，則電壓表V的測(cè)量的電壓變大，示數(shù)變大，則B正確；因輸出電流變小，則輸出功率變小即輸入功率變小，電流表A1示數(shù)變小，則C錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)S并聯(lián)支路增加，電阻變小，則副線圈即R1的電流變大，分壓變大，則R2的分壓變小，電流變?。娏鞅鞟1示數(shù)隨副線圈電流的變大而變大，則D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】考查電路的動(dòng)態(tài)分析：本題中P的移動(dòng)與電鍵的閉合均會(huì)引起電阻的變小，再由電路的連接關(guān)系可分析各表的示數(shù)的變化，可見(jiàn)明確電路的結(jié)構(gòu)是求解的關(guān)鍵10、AD【解析】AB．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿著任意方向前進(jìn)相同的距離，電勢(shì)變化相同，所以：解得：可知中點(diǎn)的電勢(shì)也為，畫(huà)出等勢(shì)面，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，又因?yàn)殡妶?chǎng)線和等勢(shì)面處處垂直，畫(huà)出電場(chǎng)線方向如圖：A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系：根據(jù)幾何關(guān)系可知：解得：，C錯(cuò)誤；D．據(jù)圖可知粒子在b點(diǎn)初速與電場(chǎng)力垂直，所以粒子在初速度方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移：所以：D正確。故選AD。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.(1)描繪燈泡的I-U圖線所測(cè)數(shù)據(jù)需從零開(kāi)始，并要多取幾組數(shù)據(jù)；②.(2)A，③.D，④.E【解析】（1）[1]描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應(yīng)從零開(kāi)始變化，并要多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇分壓接法；（2）[2]燈泡額定電壓為4V，電壓表應(yīng)選A；[3]燈泡額定電流電流表應(yīng)選D；[4]為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇總阻值較小的E12、①.;②.;【解析】串聯(lián)分壓電路的特點(diǎn)就是電流相同，在改裝的電壓表中，各量程達(dá)到滿偏電壓時(shí)，經(jīng)過(guò)“表頭”的電流均為滿偏電流．根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律，接O、A時(shí)有：解得：；接O、B時(shí)有：解得：R2=1.2×105Ω【點(diǎn)睛】明確電表的改裝原理，知道電壓表是電流表與分壓電阻串聯(lián)而成，當(dāng)電壓表達(dá)到量程時(shí)通