湖北省鄂州市部分高中聯(lián)考協(xié)作體2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

湖北省鄂州市部分高中聯(lián)考協(xié)作體2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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，某區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一正方形剛性線圈，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為n，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈有一半在磁場(chǎng)內(nèi)。某時(shí)刻，線圈中通過(guò)大小為I的電流，則此線圈所受安培力的大小和方向?yàn)椋ǎ〢.，水平向右 B.，水平向左C.，水平向右 D.，水平向左2、如圖所示，要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流，可采用的方法有A.閉合電鍵K后，把R的滑片右移B.閉合電鍵K后，把P中的鐵心從左邊抽出C.閉合電鍵K后，把Q靠近PD.無(wú)需閉合電鍵K，只要把Q靠近P即可3、三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在一條直線上，q2與q3的距離q1與q2距離的2倍，每個(gè)電荷所受靜電力的合力均為零。如圖，由此可以判定，三個(gè)電荷的電量之（）A.-9：4：-36 B.9：4：36C.-3：2：6 D.3：2：64、如圖所示的電場(chǎng)中，AB=BC，UAB和UBC分別表示AB兩點(diǎn)間和BC兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，兩者關(guān)系正確的是（）A.UAB=UBC B.UAB>UBCC.UAB<UBC D.與形成該電場(chǎng)的電荷種類有關(guān)5、如圖，光滑絕緣水平面上固定金屬小球A，用長(zhǎng)l0的絕緣彈簧將A與另一個(gè)金屬小球B連接，讓它們帶上等量異種電荷，彈簧壓縮量為x1，若兩球電量各漏掉一半，重新平衡后彈簧壓縮量變?yōu)閤2，則有：（）A. B.C. D.6、在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，A、V為理想電流表和電壓表．在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A.電壓表示數(shù)變小B.電流表示數(shù)變小C.電容器C所帶電荷量增多D.a點(diǎn)的電勢(shì)降低二、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、如圖所示為小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針?lè)较蛞越撬俣圈貏蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)．線圈的匝數(shù)為n、電阻為r，外接電阻為R，A為交流電流表．線圈從圖示位置（線圈平面平行于磁場(chǎng)方向）開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的感應(yīng)電流為I．下列說(shuō)法中正確的有A.電流表的讀數(shù)為2IB.轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)線圈磁通量的最大值為C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量為D.從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為8、磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，現(xiàn)持續(xù)將一束速度為v的等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，而整體呈中性）垂直于磁場(chǎng)方向噴入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在相距為d、寬為a、長(zhǎng)為b的兩平行金屬板A、B間便產(chǎn)生電壓。如果把上、下板和一電流表及阻值為R電阻連接，上、下板就是一個(gè)直流電源的兩極。穩(wěn)定時(shí)電流表的示數(shù)為I，等離子體在兩板間可認(rèn)為均勻分布，忽略邊緣效應(yīng)，不計(jì)等離子體的重力和電流表的內(nèi)阻，下列判斷正確的是（）A.B板相當(dāng)于電源的負(fù)極B.A、B板兩端的電壓U=BdvC.兩板間等離子體的電阻率D.若增大A、B兩板間的距離，電流表的示數(shù)可能不變9、如下圖所示，工廠里通過(guò)水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈等距離排列，且與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)．為了檢測(cè)出個(gè)別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過(guò)一固定勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于傳送帶，根據(jù)穿過(guò)磁場(chǎng)后線圈間的距離，就能夠檢測(cè)出不合格線圈，通過(guò)觀察圖形判斷，下列說(shuō)法正確的有A.若線圈閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)B.若線圈不閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)C.從圖中可以看出，第3個(gè)線圈是不合格線圈D.從圖中可以看出，第4個(gè)線圈是不合格線圈10、如圖為回旋加速器的示意圖．兩個(gè)靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)子從加速器的A處開(kāi)始加速．已知D形盒的半徑為R，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f，質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q．已知質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期等于交變電源的周期，下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)子的最大速度不超過(guò)2πRfB.質(zhì)子的最大動(dòng)能為C.質(zhì)子的最大動(dòng)能與U無(wú)關(guān)D.若增大電壓U,質(zhì)子的最大動(dòng)能增大三、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）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈泡上標(biāo)有“2.5V,1.25W”的字樣。實(shí)驗(yàn)室備有如下器材:A．直流電源3V(內(nèi)阻可不計(jì))B．直流電流表0-3A(電阻約0.1Ω)C．直流電流表0-600mA(內(nèi)阻約0.5Ω)D．直流電壓表0-3V(內(nèi)阻約3kΩ)E．直流電壓表0-15V(內(nèi)阻約20kΩ)F．滑動(dòng)變阻器10Ω、1.5AG．滑動(dòng)變阻器1kΩ、500mA（1）除電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，為了完成該實(shí)驗(yàn),電流表應(yīng)選用_______,電壓表應(yīng)選用_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______。(用器材前序號(hào)字母表示)（2）利用給出的器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖_______，并將圖中實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖_______。12．（12分）濰坊高鐵北站于2018年12月26日正式投入使用，啟用前安裝電磁設(shè)備時(shí)，為減少地磁場(chǎng)的影響，技術(shù)人員用霍爾元件做成的設(shè)備測(cè)地磁場(chǎng)B的大小和方向，該設(shè)備的示意圖如圖所示，設(shè)備的MN端邊沿東西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上，通入沿NQ自南向北方向的恒定電流I后，電壓表有讀數(shù)；以MN為軸，緩慢向上抬高PQ端，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，當(dāng)它與地面成85°角時(shí)，電壓表讀數(shù)最大為U．若該霍爾元件的載流子M為自由電子，電量為e，單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)為n，MN和PQ兩端的截面積均為s，MN＝PQ＝d．則該處的地磁場(chǎng)B＝_____；方向_____；該元件電勢(shì)高的一側(cè)是_____（填“MP”或“NQ”）。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）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?。唬?）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(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L15．（12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

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、D【解析】導(dǎo)線在磁場(chǎng)內(nèi)有效長(zhǎng)度為，故該V形通電導(dǎo)線受到安培力大小為電流在磁場(chǎng)中方向往上，根據(jù)左手定則，可判斷出安培力方向?yàn)樗较蜃蟆９蔄BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、C【解析】A．閉合電鍵K后，把R的滑片右移，Q中的磁場(chǎng)方向從左向右，且在減小，根據(jù)楞次定律，左邊導(dǎo)線電流方向向上，故A錯(cuò)誤；B．閉合電鍵K后，將P中的鐵心從左邊抽出，Q中的磁場(chǎng)方向從左向右，且在減小，根據(jù)楞次定律，左邊導(dǎo)線電流方向向上，故B錯(cuò)誤；C．閉合電鍵，將Q靠近P，Q中的磁場(chǎng)方向從左向右，且在增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，左邊導(dǎo)線的電流向下，故C正確；D．若K不閉合，則P線圈中無(wú)磁場(chǎng)，故Q中不會(huì)有電流產(chǎn)生，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，即當(dāng)通過(guò)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，以及會(huì)運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。3、A【解析】要三個(gè)電荷所受合力均為零，q1、q3必為同種電荷，且q2與q1、q3電性相反；設(shè)q1、q2之間的距離為L(zhǎng)，q2、q3之間的距離為2L．因?yàn)槊總€(gè)電荷所受靜電力的合力均為零對(duì)q1列平衡方程得對(duì)q2列平衡方程得由以上解得所以A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、C【解析】電場(chǎng)線密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線稀的地方電場(chǎng)強(qiáng)度小，故有：則兩點(diǎn)間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度比兩點(diǎn)間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度小，而距離相等，根據(jù)可得：A．與分析不符，故A錯(cuò)誤；B．與分析不符，故B錯(cuò)誤；C．與分析相符，故C正確；D．與分析不符，故D錯(cuò)誤；故選C。5、D【解析】設(shè)靜電力常數(shù)為k′，漏電前，由平衡條件可知若兩球電量各漏掉一半，重新平衡后彈簧壓縮量變?yōu)閤2，則有由于漏電以后，彈簧的壓縮量x2<x1，則有由上面的各式可求得故有故選D。6、D【解析】在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，R3接入電路的電阻減小，電路外電阻減小，據(jù)閉合電路歐姆定律分析干路電流如何變化，再據(jù)歐姆定律分析電阻R1兩端電壓的變化，可知電壓表讀數(shù)的變化．分析并聯(lián)部分電壓的變化，可知電容器的電壓如何變化，電容器所帶電量的變化．由并聯(lián)部分電壓的變化及電源的負(fù)極接地，可分析a點(diǎn)的電勢(shì)如何變化．用并聯(lián)部分電壓的變化，得出流過(guò)R2的電流如何變化，結(jié)合干路電流的變化，分析電流表示數(shù)的變化【詳解】A：滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，R3接入電路的電阻減小，電路外電阻減小，干路電流增大，電阻R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)增大．故A項(xiàng)錯(cuò)誤BC：干路電流增大，并聯(lián)部分電壓減小，電容器兩板間電壓減小，電容器C所帶電荷量減?。⒙?lián)部分電壓減小，流過(guò)R2的電流減小，又干路電流增大，則流過(guò)電流表的電流增大，電流表示數(shù)變大．故BC兩項(xiàng)錯(cuò)誤D：外電路中順著電流方向，電勢(shì)降低，則，b點(diǎn)電勢(shì)為零，并聯(lián)部分電壓減小，則a點(diǎn)的電勢(shì)降低．故D項(xiàng)正確【點(diǎn)睛】電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，按局部到整體，再對(duì)局部分析各元件上電壓或電流的變化．靈活應(yīng)用閉合電路的歐姆定律，電動(dòng)勢(shì)、路端電壓和內(nèi)電壓關(guān)系，串并聯(lián)電路的電壓電流關(guān)系是解決動(dòng)態(tài)電路的關(guān)鍵二、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、BCD【解析】根據(jù)感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式求出最大值，再求解有效值，即可得到電流表的讀數(shù)；磁通量的最大值Φm=BS．由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em，由公式Em=nBSω求解Φm．通過(guò)電阻R的電荷量根據(jù)公式q=求解；熱量根據(jù)焦耳定律求解【詳解】A項(xiàng)：由題有：I=Imcos，則得感應(yīng)電流的最大值Im=2I，有效值I有=，則電流表的讀數(shù)為，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=Im（R+r）=2I（R+r），又Em=nBSω，磁通量的最大值Φm=BS，聯(lián)立解得：Φm=，故B正確；C項(xiàng)：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的熱量Q=，故C正確；D項(xiàng)：從圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量，故D正確故應(yīng)選：BCD【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵知道正弦式交流電峰值的表達(dá)式Em=nBSω，以及瞬時(shí)值與最大值之間的關(guān)系，對(duì)于交變電流，求解熱量、電功和電功率要用有效值，對(duì)于正弦式電流最大值是有效值的倍8、AC【解析】A．根據(jù)左手定則可知，正電荷向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)電荷向下偏轉(zhuǎn)，故A板相當(dāng)于電源的正極，B板相當(dāng)于電源的負(fù)極，A正確；B．當(dāng)平衡時(shí)有：，解得電源的電動(dòng)勢(shì)為：，而兩板間的電壓相當(dāng)于路端電壓，由于電阻的存在，所以兩板間的電壓，B錯(cuò)誤；C．穩(wěn)定時(shí)，根據(jù)閉合回路歐姆定律可得：，又：，聯(lián)立解得：，C正確；D．若增大A、B兩板間的距離，則產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)增大，電流增大，電流表示數(shù)增大，D錯(cuò)誤。故選AC。9、AC【解析】詳解】A.若線圈閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流，受到安培力使線圈相對(duì)傳送帶向后滑動(dòng)，故A正確；B.若線圈不閉合，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，則相對(duì)傳送帶位置不變，故B錯(cuò)誤；C.從圖中可以看出，第3個(gè)線圈是不合格，若是閉合的，則在安培力作用下，會(huì)向后滑動(dòng)，故C正確；D.從圖中可以看出，第4個(gè)、5個(gè)及6個(gè)線圈均是合格的，其位置均勻。故D錯(cuò)誤；故選：AC；10、AC【解析】A．質(zhì)子出回旋加速器的速度最大，此時(shí)的半徑為R，則所以最大速度不超過(guò)2πfR，A正確。BC．周期，質(zhì)子的最大動(dòng)能與電壓無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤，C正確；D．質(zhì)子的最大動(dòng)能，只增大電壓U，則質(zhì)子的最大動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤。故選AC。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.C②.D③.F④.⑤.【解析】（1）[1][2]待測(cè)小燈泡的額定電壓為，直流電源電動(dòng)勢(shì)為，所以電壓表選擇D即可，根據(jù)待測(cè)小燈泡估算電流：所以電流表選擇C即可；[3]該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器需要采用分壓法接入，因此選擇阻值較小、額定電流較大的F，便于調(diào)節(jié)分壓；（2）[4]待測(cè)小燈泡的內(nèi)阻約為：根據(jù)電表內(nèi)阻和待測(cè)小燈泡內(nèi)阻關(guān)系：可知電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)小燈泡的內(nèi)阻，電壓表的分流較小，所以電流表選擇外接方式，電路圖如下圖：[5]按照電路圖連接實(shí)物電路：12、①.②.與地面成5°斜向下③.MP【解析】[1]當(dāng)電子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力相等時(shí)，電壓達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)有電流的微觀表達(dá)式為解得[2]由于當(dāng)時(shí)電