2022-2023学年湖北省武汉市洪山高级中学高二上学期期末模拟卷物理试题

2022-2023学年武汉市洪山高中高二上期末模拟卷1

一、单选题（7×4=28）

1．如图所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下结论正确的是(　　)

A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减小

B．把负电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加

C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加

D．不论正电荷还是负电荷，从a到b电势能都逐渐降低

2．根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有(　　)

A．导体两端的电压越大，电阻就越大

B．导体中的电流越大，电阻就越小

C．比较几只电阻的I－U图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的

D．由I＝可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比

3．一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为                                                                      (　　)

A．E＝2.4 V，r＝1 Ω    B．E＝3 V，r＝2 Ω

C．E＝2.4 V，r＝2 Ω    D．E＝3 V，r＝1 Ω

4．如图所示，正方形线圈a b c d位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和c d中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为                                                                                                                                            (　　)

A.       B.

C．BL2      D．NBL2

5．穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图中①～④所示，下列关于该回路中的感应电动势的论述，正确的是                            (　　)

A．图①中，回路中产生的感应电动势恒定不变

B．图②中，回路中产生的感应电动势一直在变大

C．图③中，回路中在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势

D．图④中，回路中产生的感应电动势先变小后变大

6．如图所示，用粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、c d边均与ad边成60°角，ab＝b c＝c d＝L，长度为L的该电阻丝电阻为r，框架与一电动势为E、内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则框架受到的安培力的合力大小为                                            (　　)

A．0            B.            C.             D.

7．如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里．一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场．若电子在磁场中运动的轨道半径为2d.O′在MN上，且OO′与MN垂直．下列判断正确的是               (　　)

A．电子将向右偏转

B．电子打在MN上的点与O′点的距离为d

C．电子打在MN上的点与O′点的距离为d

D．电子在磁场中运动的时间为

二、多选题（4×4=16）

8. 如图10所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中(　　)

图10

A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

B．小球的重力势能增加－W1

C．小球的机械能增加W1＋mv2

D．小球的电势能减少W2

9.巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流，其原理利用了巨磁电阻效应．巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R在一定磁场作用下随磁感应强度B的增加而急剧减小的特性．如图所示检测电路，设输电线路电流为I(不是GMR中的电流)，GMR为巨磁电阻，R1、R2为定值电阻，已知输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与I成正比，下列有关说法正确的是                                                                                                                                                                                                                  (　　)

A．如果I增大，电压表V1示数减小，电压表V2示数增大

B．如果I增大，电流表A示数减小，电压表V1示数增大

C．如果I减小，电压表V1示数增大，电压表V2示数增大

D．如果I减小，电流表A示数减小，电压表V2示数减小

10．如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B、垂直纸面向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出磁场时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的                                                   (　　)

A．带电粒子的比荷

B．带电粒子在磁场中运动的周期

C．带电粒子的初速度

D．带电粒子在磁场中运动的半径

11．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为L的正方形闭合回路ab c d，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时                                          (　　)

A．穿过回路的磁通量为零

B．回路中感应电动势大小为BLv0

C．回路中感应电流的方向为顺时针方向

D．回路中ab边与c d边所受安培力方向相同

三、实验题

12．为了探究“感应电流产生的条件”，甲同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，经乙同学检查后发现甲同学接线有误，应该        （用导线两端的字母符号表示错误连线的导线）．

乙同学认为：在实验开始前必须首先判断电流计指针的偏转方向与流入电表的电流方向的关系．

甲同学认为：没有必要此项实验操作．你认为     同学的说法是正确的，理由是       ；

13.小明要测量一电源的电动势E和内阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图14所示的电路进行实验和采集数据．

图14

(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示)；

(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至如图15所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω；

图15

(3)小明根据实验采集到的数据作出如图16所示的－R图象，则由图象求得，该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留两位有效数字)．

图16

四、解答题

14．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻r A＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，示数为4 A．求：

(1)电炉子的电阻及发热功率；

(2)电动机的内阻；

(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．

15．如图甲所示，在坐标系x O y中，y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，场强大小为E；y轴右侧有如图乙所示，大小和方向周期性变化的匀强磁场，磁感应强度大小B0已知．磁场方向垂直纸面向里为正．t＝0时刻，从x轴上的P点无初速度释放一带正电的粒子，质量为m，电荷量为q(粒子重力不计)，粒子第一次在电场中运动时间与第一次在磁场中运动的时间相等．求：

(1)P点到O点的距离；

(2)粒子经一个周期沿y轴发生的位移；

(3)粒子能否再次经过O点，若不能，说明理由．若能，求粒子再次经过O点的时刻．

16.如图所示，MN、PQ是两根竖直放置的间距为L的足够长的光滑平行金属导轨，虚线以上有垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ，虚线以下有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，两磁场区域的磁感应强度均为B.金属棒ab质量为M，电阻为R，静止放在Ⅰ中导轨上的水平突起上；金属棒c d质量为m，电阻也为R.让c d在Ⅱ中某处无初速度释放，当c d下落距离为h时，ab恰好对突起没有压力．已知两根金属棒始终水平且与金属导轨接触良好，金属导轨的电阻不计，重力加速度为g.求：

(1)当c d下落距离为h时，通过ab的电流I.

(2)当c d下落距离为h时，c d的速度大小v.

(3)从c d释放到下落距离为h的过程中，ab上产生的焦耳热Q a b.(结果用B、L、M、m、R、h、g表示)