2024屆湖北省荊州市名校物理高二第一學期期末質量檢測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、兩個完全相同的金屬小球A、B，球A所帶電荷量為＋4Q，球B不帶電。現將球B與球A接觸后，移到與球A相距為d處（d遠遠大于小球半徑）。已知靜電力常量為k，則此時兩球之間相互作用的庫侖力大小是（）A. B.C. D.2、如圖，電源電動勢為E，內阻為r，滑動變阻器電阻為R，開關閉合．兩平行極板間有勻強磁場，一帶電粒子正好以速度v勻速穿過兩板．以下說法正確的是（）A.保持開關閉合，將滑片p向上滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出B.保持開關閉合，將滑片p向下滑動一點，粒子將可能從下極板邊緣射出C.保持開關閉合，將a極板向下移動一點，粒子將繼續沿直線穿出D.如果將開關斷開，粒子將繼續沿直線穿出3、如圖所示，帶電平行金屬板A、B板間的電勢差為U，A板帶正電，B板中央有一小孔．一帶正電的微粒，帶電荷量為q，質量為m，自孔的正上方距板高h處自由落下，若微粒恰能落至A、B板的正中央C點，則（）A.微粒在下落過程中動能逐漸增加，重力勢能逐漸減小B.微粒下落過程中重力做功，電場力做功為-qUC.微粒落入電場中，電勢能逐漸增大，其增加量大于D.若微粒從距B板高2h處自由下落，則恰好能到達A板4、一含有理想變壓器的電路如圖所示，變壓器原副線圈匝數比n1∶n2＝2∶1，圖中電阻R1、R2和R3的阻值分別是4Ω、2Ω和3Ω，U為有效值恒定的正弦交流電源．當開關S斷開時，理想電流表的示數為I，當S閉合時，電流表的示數為()A.I B.IC.I D.2I5、某運動員在米跨欄時采用蹲踞式氣泡，發令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時提升身體重力，如圖所示，假設質量為的運動員，在起跑時前進的距離內，重心上升高度為，獲得的速度為，克服阻力做功為，則在此過程中，下列說法中正確的是（）A.運動員的重力做功為B.運動員機械能增量為C.運動員的動能增加量D.運動員自身做功為6、如圖所示，平行金屬板M、N之間有豎直向下的勻強電場，虛線下方有垂直紙面的勻強磁場，質子和α粒子分別從上板中心S點由靜止開始運動，經電場加速后從O點垂直磁場邊界進入勻強磁場，最后從a、b兩點射出磁場（不計重力），下列說法正確的是A.磁場方向垂直紙面向內B.從a點離開的是α粒子C.從b點離開的粒子在磁場中運動的速率較大D.粒子從S出發到離開磁場，由b點離開的粒子所用時間較長二、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、如圖是研究平行板電容器電容大小的因素的實驗裝置，在整個實驗過程中，如果保持電容器的帶電荷量Q不變，下面的操作中將使靜電計指針張角變大的是（）A.僅將M板水平向左平移遠離N板B.在M、N之間插入玻璃板C將M板向下平移D.在M、N之間緊靠M插入有一定厚度的金屬板8、如圖所示，空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為，方向相反且垂直紙面，、為其邊界，為其對稱軸，一導線折成邊長為的正方形閉合回路，回路在紙面內以恒定速度向右運動，當運動到關于對稱的位置時（）A.穿過回路的磁通量為零B.回路中感應電動勢大小為C.回路中感應電流的方向為逆時針方向D.回路中邊與邊所受安培力方向相同9、如圖所示，a、b是兩個帶有同種電荷的小球，用絕緣絲線懸掛于同一點，兩球靜止時，它們距水平面的高度相等，繩與豎直方向的夾角分別為、，且，若同時剪斷兩根細線，空氣阻力不計，兩球帶電荷量不變，則（）A.a、b兩球同時落地B.a、b兩球飛行水平距離相等C.a球的質量比b球的大D.a球的電荷量比b球的大10、小型發電機線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場可視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈從圖示位置以角速度ω繞OO′勻速轉動，如圖所示．矩形線圈ab邊和cd邊產生的感應電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，下列說法正確的是()A.若從中性面開始計時，則發電機的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0sinωtB.從中性面開始計時，則發電機的感應電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0cosωtC.發電機線圈從垂直中性面位置轉動90°的過程中，產生的感應電動勢的平均值是D.發電機線圈從垂直中性面位置轉動180°的過程中，產生的感應電動勢的平均值是三、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）在利用碰撞做“驗證動量守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖甲所示，圖中斜槽部分與水平槽部分平滑連接，按要求安裝好儀器后開始實驗．圖中設計有一個支柱（通過調整，可使兩球的球心在同一水平線上，上面的小球被碰離開后，支柱立即倒下）．先不放被碰小球，讓入射小球從擋板C處由靜止滾下，重復若干次；然后把被碰小球放到支柱上，有重復若干次．在白紙上記錄下掛于槽口的重錘線在記錄紙上的豎直投影點和各次實驗時小球落點的平均位置，從左至右依次為O、M、P、N點，兩小球直徑相等，并用刻度尺測出OM、OP、ON的長度．入射小球和被碰小球的質量分別為m1、m2．則（1）入射小球的質量m1和被碰小球的質量m2應該滿足m2_____m1（填“>”或“<”）（2）用螺旋測微器測量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=___________mm（3）當所測的物理量滿足表達式_____________________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球的碰撞遵守動量守恒定律（4）某次實驗得到入射小球的落點M、P到O距離如圖丙所示，假設兩球的碰撞是彈性正碰，則被碰小球的落點N到O的距離ON=_________cm．（保留2位小數）12．（12分）用如圖甲所示的多用電表測量一個阻值約為200Ω的電阻，要用到選擇開關K和兩個部件S、T。請根據下列步驟完成電阻測量:（1）旋動部件___________(填“S”或“T”)，，使指針對準電流的"0"刻線。（2）將選擇開關K旋至“Ω”擋，再將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，并將兩表筆短接，調節___________(填“S”或“T”)，使電表指針對準___________（填“電阻”或“電流”）的“0”刻線。（3）當選擇開關K旋至“Ω”擋中的“×100”擋位時，正確操作后發現指針的偏轉角很大，為了測量更準確應該選擇的擋位是__________（填“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”）（4）當上述操作步驟（3）重新準確選擇擋位并調節之后，將紅、黑表筆分別與待測電阻兩端相接觸，若電表讀數如圖乙所示，該電阻的阻值為________Ω。（5）無論用多用電表進行何種（直流）操作測量，電流都應該是從________表筆流出由__________表筆流入多用電表。（填“紅”或“黑”）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，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）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，軌道的水平部分與半圓環相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量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15．（12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L

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、B【解析】接觸后兩球將電量平分，即再由庫侖定律，得故B正確，ACD錯誤；故選B。2、B【解析】AB．保持開關閉合，將滑片p向下滑動一點，電容器兩端電壓增大，電場增強，電場力（向下）將大于洛倫茲力（向上），粒子將可能從下極板邊緣射出；A錯誤，B正確；C．保持開關閉合，將a極板向下移動一點，電壓不變，極板距離減小電場增強，粒子將可能從下極板邊緣射出；C錯誤，D．如果將開關斷開，電容器放電，電場將消失，粒子將不能穿出；D錯誤；故選B。3、D【解析】帶電微粒在下落過程中先做加速運動，后做減速運動，動能先增大，后減小，重力一直做正功為mg(h+)，重力勢能一直減小；電場力做負功為-qU，電勢能增加qU，由動能定理可判斷若微粒從距B板高2h處自由下落，則恰好能到達A板【詳解】A、帶電微粒在下落過程中先做加速運動，后做減速運動，動能先增大，后減小，重力一直做正功，重力勢能一直減小，故A錯誤B、微粒下降的高度為h+，重力做正功為mg(h+)，電場力向上，位移向下，電場力做負功，W電=-qU，所以電勢能增大，其增加量為qU，故B、C錯誤D、由題知微粒恰能落至C的過程中，由動能定理得：mg(h+)-qU=0，若微粒從距B板高2h處自由下落，由動能定理得：mg(2h+d)-qU=mvA2-0，解得vA=0，故D正確故選D4、D【解析】變壓器輸入電壓為U與電阻R1兩端電壓的差值；再根據電流之比等于匝數的反比可求得輸出電流；根據電壓之比等于匝數之比對兩種情況列式，聯立可求得U與I的關系；則可求得電流表的示數【詳解】根據電流與匝數成反比，得副線圈電流I2＝2I;副線圈兩端的電壓；根據電壓與匝數成正比，得原線圈兩端的電壓為U1=2U2＝20I；電阻R1兩端的電壓IR1＝4I；在原線圈回路中U＝4I+U1＝24I；S閉合時，電流表示數為I′，副線圈中電流2I′；副線圈兩端的電壓；原線圈兩端的電壓U1′＝8I′；電阻R1兩端的電壓I′?R1=4I′；在原線圈回路U=4I′+8I′=24I；解得：I′=2I，故D正確，ABC錯誤；故選D【點睛】本題考查理想變壓器原理及應用，要注意明確電路結構，知道開關通斷時電路的連接方式；同時注意明確輸入電壓與總電壓之間的關系5、B【解析】運動員的重心升高量為h，則運動員的重力做功為，故A錯誤；運動員的重心升高量為h，獲得的速度為v，則其機械能增加量為，故B正確；運動員起跑前處于靜止狀態，起跑后獲得的速度為v，則運動員的動能增加了，故C錯誤；根據動能定理得，得到，故D錯誤6、D【解析】根據粒子在磁場中的偏轉方向，由左手定則得到磁場方向；根據動能定理求得在磁場中運動的速度，然后根據洛倫茲力做向心力求得半徑，即可區分兩粒子，且得到其速度大小關系；根據勻變速運動規律得到在電場中的運動時間，由勻速圓周運動規律求得在磁場中的運動時間，即可根據荷質比判斷時間長短【詳解】質子和

α

粒子帶正電，由粒子在磁場中的偏轉方向，根據左手定則可得：磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；設粒子質量為m，帶電量為q，勻強電場的場強為E，電勢差為U，勻強磁場的磁感應強度為B；那么根據動能定理可得：qU＝mv2，則有洛倫茲力做向心力可得：Bvq＝；所以粒子在磁場中運動的軌道半徑；故荷質比越大，軌道半徑越小；所以從

a

點離開的是質子，從

b

點離開的粒子的是

α

粒子；根據動能定理可得：v＝，故荷質比越大，在磁場中運動的速率越大，故從

b

點離開的α粒子荷質比較小，在磁場中運動的速率較小；故BC錯誤；粒子在電場中運動的時間；粒子在磁場中的運動時間；故荷質比越大，粒子從

S

出發到離開磁場所用時間t1+t2越小；那么從

b

點離開的粒子的是

α

粒子荷質比較小，時間較長，故D正確；故選D【點睛】帶電粒子在磁場中運動，洛倫茲力做向心力，故常根據速度及磁感應強度求得半徑，然后根據幾何關系求得運動軌跡；或反過來由軌跡根據幾何關系求解半徑，進而求得速度、磁感應強度二、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、AC【解析】由題意，電容器所帶電量Q保持不變，靜電計指針張角變大，板間電勢差U變大，由C=Q/U分析電容C如何變化，根據進行分析【詳解】由題意，電容器所帶電量Q保持不變，靜電計指針張角變大，板間電勢差U變大，由C=Q/U分析可知，電容C應變小，根據分析可知，應減小正對面積，增大板間距離、或減小電介質；僅將M板水平向左平移遠離N板，增大間距，導致電容C變小，故A正確；在M、N之間插入玻璃板，增大電介質，導致電容C變大，故B錯誤；將M板向下平移，則減小正對面積，導致電容C變小，故C正確；將M、N之間緊靠M插入有一定厚度的金屬板，相當于減小d，則電容C增大，故D錯誤．故選AC.【點睛】本題考查電容器的動態分析問題，對于電容器的動態變化問題，關鍵要抓住不變量，根據電容的定義式和決定式進行分析8、ACD【解析】A：兩個磁場區域磁感應強度大小相等，方向相反，因此線框運動到對稱位置時回路的總磁通量為零，故A項正確B：、邊切割磁感線，利用右手定則確定動生電動勢方向分別為到、到，兩邊產生的電動勢相疊加，大小為，故B項錯誤C：由B項分析，路中感應電流的方向為逆時針方向．故C項正確；D：電流方向為逆時針，利用左手定則可知邊和邊所受安培力方向都是向左，故D項正確9、AC【解析】A．同時剪斷兩根細線，兩小球在豎直方向的分運動均為自由落體運動，由可知，同時落地，故A正確；BC．兩球均受重力、庫侖力和拉力三個力作用而平衡，且兩球所受庫侖力等大反向，由力平衡可知其中為細線與豎直方向的夾角，因為，故a球的質量大于b球的質量；在水平方向庫侖力的作用下，a球的水平加速度小于b球，故a球飛行的水平距離小于b球，故B錯誤C正確；D．兩球所受庫侖力是相互作用力，由庫侖定律無法判斷哪個球的電荷量大，故D錯誤。故選AC。10、ACD【解析】結合中性面的特點可知從中性面開始計時，則發電機的感應電動勢的瞬時值表達式；由法拉第電磁感應定律求出平均電動勢.【詳解】A、B、矩形線圈ab邊和cd邊產生的感應電動勢的最大值都為e0，所以N匝矩形線圈產生的感應電動勢的最大值是2Ne0,線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，而感應電動勢等于0，所以從中性面開始計時，則發電機的感應電動勢的瞬時值表達式為e=Emsinωt=2Ne0sinωt；故A正確，B錯誤.C、在線圈從垂直中性面位置轉動90°過程中，單匝線圈上的磁通量的變化量，產生的感應電動勢的平均值是；故C正確.D、發電機線圈從垂直中性面位置轉動180°的過程中，磁通量的變化量，感應電動勢的平均值是；故D正確.故選ACD.【點睛】本題考查了交流電產生的原理和最大值、平均值的關系，知道整個矩形線圈產生的感應電動勢是ab邊和cd邊產生的感應電動勢之和.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.<②.12.803（12.802-12.804）③.m1OP=m1OM+m2（ON-d）④.36.28【解析】（1）為防止入射球反彈，入射小球的質量要大于被碰小球的質量；（2）螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，在讀可動刻度讀數時需估讀．（3）根據動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式，然后根據表達式分析答題；（4）根據動量守恒定律以及機械能守恒定律列式，聯立即可求得速度關系，從而求出OM、ON以及OP之間的關系【詳解】（1）為防止入射球反彈，入射小球的質量m1和被碰小球的質量m2應該滿足m2<m1；（2）螺旋測微器的固定刻度讀數為12.5mm，可動刻度讀數為0.01×30.3mm=0.303mm，所以最終讀數為：d=12.5mm+0.303mm=12.803mm（3）由動量守恒定律可知，如果動量守恒，則應保證：m1v=m1v1+m2v2；因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，（ON-d）是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當所測物理量滿足表達式m1?OP=m1?OM+m2?（ON-d），說明兩球碰撞遵守動量守恒定律；（4）設入射小球質量為m1，被碰小球質量為m2．碰撞前入射球速度為v0，碰撞后兩球速度分別為v1、v2．根據動量守恒得和機械守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2m1v02=m1v12+m2v22聯立解得：v0+v1=v2三球平拋運動時間相同，則得到：OP+OM=ON′=ON-d故：ON=OP+OM+d=25cm+10cm+1.28cm=36.28cm【點睛】本題主要考查了“驗證動量守恒定律”的實驗的原理及要求以及數據處理等基礎知識，掌握實驗原理、應用動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式即可正確解題．注意小球2平拋的起點在水平面上的投影在O點后相距d處12、①.S②.T③.電阻④.×10⑤.190⑥.黑⑦.紅【解析】（1）[1]．旋動部件S