湖北省武汉市部分重点中学2023-2024学年高二上学期期末联考物理试卷 Word版无答案.docx

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武汉市部分重点中学2023—2024学年度高二上学期期末联考物理试卷注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，第8—10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.下列四幅图都涉及了磁现象，其中描述正确的是（　　）A.图甲为探究影响通电导线受力因素的实验，此实验应用了等效法B.图乙中穿过线圈a的磁通量大于穿过线圈b的磁通量C.图丙中线圈a通入电流变小的直流电，线圈b所接电流表不会有示数D.图丁中小磁针水平放置，小磁针上方有一电流方向向右的通电直导线，小磁针的N极向纸面外偏转2.如图是甲、乙两种电学元件的I—U图像，其交点处的坐标为（U1，I1）。在两元件两端所加电压均为U1时，甲、乙电阻的阻值分别为R甲、R乙，电功率分别为P甲、P乙，下列判断正确的是（　　）A.，B.，C.，D.， 3.如图是中国人民解放军装备的“无侦—8”高超音速无人战略侦察机。某次执行任务时，它在某空域以速度v沿水平方向由北向南沿直线飞行，若该地地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下、大小为B，侦察机机身长为L，机翼两端点A、C的距离为d，此时A、C间的电势差为U。下列判断正确的是（）A.U=Bdv，C点电势高于A点电势B.U=Bdv，A点电势高于C点电势C.U=BLv，C点电势高于A点电势D.U=BLv，A点电势高于C点电势4.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0<θ≤π）以速率v连续发射带正电的粒子（重力不计）。则下列说法正确的是（）A.v一定，若θ越大，则粒子在磁场中运动时间越长B.v一定，若改变θ，则粒子重新回到x轴时与O点的距离可能相等C.θ一定，若v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短D.θ一定，若改变v，则粒子重新回到x轴时速度与x轴夹角不可能相等5.如图甲所示，在圆形线圈内分布着与线圈平面垂直的匀强磁场，现规定磁感应强度B的方向垂直纸面向外为正。已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（）A.t=0时刻感应电动势最大 B.t1~t3时间内，感应电动势增大C.t2时刻，感应电动势为零D.t1、t3时刻，感应电流方向相同6.已知通电直导线在其延长线上产生的磁感应强度大小为零，通电环形导线在其圆心处产生的磁感应强度大小与电流大小成正比，与环形的半径成反比，即，k为比例系数。现有两段半圆弧导线和两段直导线组成的闭合回路，O为两段圆弧的共同圆心，大、小圆弧的半径分别为r1和r2，回路中通有电流I，则圆心O处磁感应强度的大小和方向分别为（）A.，垂直纸面向外B.，垂直纸面向里C.，垂直纸面向外D.，垂直纸面向里7.如图所示，将一由绝缘材料制成的带一定正电荷的小滑块（可视为质点）放在倾斜的固定木板上，空间中存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。测得小滑块的质量为m，木板的倾角为θ，木板与滑块之间的动摩擦因数为μ。滑块由静止释放，依次经过A、B、C、D四个点，且AB=CD=d，小滑块经过AB、CD所用的时间均为t。重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）A.到达C点之前滑块先加速后减速B.到达C点之前滑块所受的摩擦力先增大后减小C.滑块所带的电荷量为D.滑块的加速度先减小后增大8. “福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。如图所示为电磁弹射装置的简化示意图，假设与舰载机连接的导体棒（图中未画出）可以沿两根相互靠近且平行的导轨无摩擦滑动，先给超级电容器充电，超级电容器释放储存的电能，产生的强大电流流经导轨和导体棒，导体棒在导轨电流形成的磁场中受安培力作用，从而推动舰载机加速起飞。开关S先拨向1，直流电源对超级电容器充电，待超级电容器充电完毕后，将开关S拨向2，舰载机被弹射出去。下列说法正确的是（　　）A.将直流电源的正负极调换，舰载机仍可以实现加速起飞B舰载机加速弹射过程中超级电容器极板间电压越来越大C.舰载机达到最大速度时，通过导体棒的电流强度为零D.导轨电流在两导轨间形成的磁场是匀强磁场9.如图所示，电路中各电表均为理想电表，C为电容器，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电动势为E、内阻为r。闭合开关S，待电路稳定后，记录各电表示数。将滑动变阻器的滑片P向右移动一小段距离，待电路再次稳定后，发现电压表V1的示数变化量绝对值为，电压表V2的示数变化量绝对值为，电流表A的示数变化量绝对值为。则下列判断正确的是（）AB.C.电压表V1的示数变小，电流表A的示数变大D.电容器所带电荷量减少10.如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为l（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后粒子恰沿中心轴线从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为+q，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法正确的是（） A.粒子质量为B.管道内的等效电流为C.粒子在管道中的运动时间为D.粒子束对管道的平均作用力大小为二、实验题（共2题，合计18分，其中第11题8分，每空2分，第12题10分，每空2分）11.在练习使用多用电表实验中，同学们分别进行了如下操作：（1）下图对多用电表的使用中，下列说法正确的是_________。（选填字母代号）A.图1中将选择开关旋转到直流电压挡，选择合适量程可测量小灯泡两端电压B.图2中将选择开关旋转到直流电流挡，选择合适量程可测量流经小灯泡的电流C.图3中将选择开关旋转到欧姆挡，选择合适量程可测量闭合电路中小灯泡的电阻D.图4中的连接方式利用多用电表欧姆挡可以测量二极管的反向电阻（2）某同学为了研究多用电表欧姆挡原理，根据图乙所示原理图，该同学利用微安表（满偏电流为Ig=250μA、内阻为Rg=100Ω）、滑动变阻器R（最大阻值为20kΩ）和一节新型电池，改装欧姆表。①将两表笔短接，调节滑动变阻器R，使微安表指针指在_________μA处； ②在改装好后的欧姆表两表笔之间接入阻值为9.0kΩ的定值电阻，微安表指针指在如图丙所示位置，则该电池的电动势为__________V，改装后欧姆表的内阻为_________kΩ；（结果均保留2位有效数字）③将微安表刻度盘上的“μA”改为“Ω”，“250”改标为“0”，并在其他位置添加相应的电阻值，这样就把微安表改装成了欧姆表。12.某同学拆下一电子产品的电池，发现其外壳上标有电动势为4.5V的标识，如图甲所示。该同学利用下列器材测定该电池的实际电动势和内阻。A待测电池B.电压表（量程0~3.00V，内阻约4000Ω）C.电流表（量程0~100mA，内阻为1Ω）D.电阻箱R2（阻值范围0~9999Ω）E.电阻箱R3（阻值范围0~99.99Ω）F.滑动变阻器（阻值范围0~20Ω，额定电流0.5A）G.滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，额定电流0.5A）H.开关、导线若干（1）小组成员利用现有的器材，设计了如图乙所示的实验电路图。实验室所提供的电表的量程都不够大，需要进行改装才能使用。如果将电流表量程扩大到0~500mA，则电阻箱R3的阻值应调为__________Ω（保留2位小数）；为满足测量电动势的需要，也需要将电压表的量程扩大为0~5.00V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后：①将S2接b，再将R1的滑片移至最上端，并将电阻箱R2调为零；②闭合S1，断开S3，适当移动R1的滑片，使电压表示数为3.00V；③保持R1滑片位置不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V（保留3位有效数字）时，完成扩大量程，断开S1。（2）为了完成该实验，滑动变阻器R1应选___________。（填写器材前面字母标号）（3）保持电阻箱R2的阻值不变，S2接a，闭合S1、S3，移动R1的滑片，读出几组电表的读数U、I，并作出U—I图像如图丙所示，可得该电池的电动势为___________V，内阻为__________Ω（此问均保留3位有效数字）。三、解答题（共3题，共42分，其中第13题10分，第14题14分，第15题18分） 13.如图甲所示，质量长方形单匝金属线框abcd，已知ab边长为l=0.2m、bc边长为2l，其电阻为R=0.2Ω，置于倾角的绝缘斜面上，dc边与斜面底边平行，e、f点分别为ad、bc边的中点，在ef上方有垂直于斜面向上的匀强磁场，磁场范围足够大。已知磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化。若线框在斜面上始终保持静止，取g=10m/s2。求：（1）在内线框电流大小；（2）在时线框受到斜面摩擦力f的大小和方向；（3）在一个周期内电流在线框中产生的焦耳热Q。14.光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的垂直纸面向内、磁感应强度为B0的匀强磁场。筒上P点开有一个小孔，过P的横截面是以O为圆心半径为R的圆，如图甲所示。一带电量为+q，质量为m的粒子从P点沿PO以某一初速度射入圆筒，然后与筒壁发生多次弹性碰撞。碰撞过程中粒子电荷量不变，不计粒子重力。（1）若粒子与筒壁经过2次碰撞从小孔P射出，求此时粒子的初速度v1；（2）若保持第（1）问中速度不变，要使该粒子与筒壁经过3次碰撞从小孔P射出，则此时磁感应强度B1应调整为何值？粒子在磁场中的运动时间t1是多大？（3）如图乙所示，粒子从P点垂直于磁场方向射入磁场，速度方向与PO的夹角为，若磁感应强度B0保持不变，要使该粒子绕圆心O仅转动1周且与筒壁经过7次碰撞后从小孔P射出，且每次碰撞沿筒壁切线方向分速度不变、垂直筒壁方向分速度大小不变方向相反。求粒子速度的大小（最后结果用三角函数表示）。15.如图所示，M1N1、M2N2和P1Q1、P2Q2 是互相平行的且电阻不计的足够长的金属导轨，导轨平面的倾角均为θ=30°，P1N1、P2N2分别连接M1N1、P1Q1和M2N2、P2Q2；导轨处在磁感应强度大小均为B的匀强磁场中，磁场方向匪直导轨平面向下。M1N1与M2N2相互平行，间距为L；P1Q1与P2Q2平行，间距为。质量为2m的金属杆a垂直于导轨并固定在导轨的M1N1段与M2N2段，质量为m的金属杆b垂直于导轨并固定在导轨的P1Q1段与P2Q2段；一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b的中点，另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连，绝缘轻线倾斜部分与P1Q1平行且足够长。若固定金属杆a，释放金属杆b，经时间t，c物体达到最大速度。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，且两杆接入电路总阻值为R，重力加速度为g。（1）求c的最大速度；（2）求时间t内通过金属杆b的电荷量q；（3）若同时释放a、b，在释放a、b的同时对a施加一沿平行导轨向下的恒力F=2mg，求a、b两金属杆同一时刻产生电能的电功率之比。