湖北省武汉市智学联盟2023-2024学年高二（上）期末物理模拟试卷
试卷更新日期：2024-01-19 类型：期末考试
一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44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8~11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。
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1. 关于电荷量、电场强度、磁感应强度、磁通量的单位，下列说法错误的是（ ）A、牛/库是电场强度的单位 B、特斯拉是磁感应强度的单位 C、磁通量的单位是韦伯 D、法拉是电荷量的单位2. 图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2 ， 灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（ ）
A、图1中，闭合S1 ， 电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 B、图1中，断开S1 ， L1中的电流方向与断开前相反 C、图2中，L2的电阻值小于变阻器R的电阻值 D、图2中，闭合S2瞬间，L2中电流小于变阻器R中电流3. 如图所示，光滑水平面上放有一光滑斜面体，斜面体的质量为M、倾角为α、斜面长为L。将一质量为m的小滑块从斜面的顶端由静止释放。已知M＝2m，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A、滑块下滑过程中斜面体的支持力对滑块不做功 B、滑块滑到斜面底端时速度大小为
C、滑块下滑过程中斜面体向左运动的位移为
D、滑块下滑过程中滑块和斜面体组成的系统机械能和动量均守恒
4. 如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，角速度为ω，线圈匝数为n，电阻为r，外接电阻为R，A为理想交流电流表，线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）转过60°时的感应电流为i，下列说法错误的是（ ）
A、电流表的读数为2i B、转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为
C、从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为
D、线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为
5. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，一块长为a，宽为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电微粒是电荷量为e的自由电子，通入图示方向的电流时，电子的定向移动速度为v，当磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下时，前后两表面会形成电势差U，下列说法中正确的是（ ）
A、前表面的电势比后表面的低 B、前、后表面间的电压U与v无关 C、前、后表面间的电压U与c成正比 D、自由电子受到的洛伦兹力大小为
6. 两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中a线段所示。在t＝4s末，细线突然断了，B、C都和弹簧分离后，运动图线分别如图中b、c线段所示。从图中的信息可知（ ）
A、木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相反 B、木块B、C都和弹簧分离后，系统的总动量增大 C、木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大 D、木块B的质量是木块C质量的7. 如图所示，正方形abcd内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以大小不同的速度从a点沿ab方向射入磁场。不计电子的重力和电子间的相互作用。对于从c点和d点射出的电子，下列说法正确的是（ ）
A、轨道半径之比为1：2 B、线速度大小之比为1：2 C、向心力大小之比为1：2 D、在磁场中运动时间之比为1：28. 如图所示，间距为L的光滑金属导轨PQ、MN相互平行，导轨平面与水平面呈θ角，一质量为m的金属棒ab垂直于导轨放置并与电源、开关构成回路，金属棒ab与导轨接触良好，空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场，当通过金属棒ab的电流为I时，金属棒恰好处于静止状态，则（ ）
A、磁场方向垂直于导轨平面向上 B、金属棒受到的安培力的大小为mgsinθ C、磁场的磁感应强度为 D、增大电流强度，导轨对金属棒的支持力也增大9. 如图甲所示是一个理想变压器和一组理想二极管，A、B是变压器次级线圈的输出端，C、D、E、F、G、H是二极管组接线端，变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈电压按图乙所示规律变化，原线圈接有交流电压表，把A、B端适当的接在C、E、F、H中的某些位置，就可以向接在D、G之间的用电器供直流电，下列说法正确的是（ ）
A、A、B两端电压为
B、A、B输出端电流方向1s改变100次
C、把AC接一起，再把BH接一起，则电流可以从G流出过用电器从D流回
D、把ACF接一起，再把BEH接一起，则电流可以从G流出过用电器从D流回
10. 如图所示，光滑的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨处在方向垂直于水平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，左侧导轨间的距离为3L，右侧导轨间的距离为L，导体棒a、b垂直放置于导轨之间，且与导轨接触良好，导体棒a、b的材料相同，电阻相等。导体棒b末被固定且静止在右侧导轨上，使导体棒a以初速度v0 开始向右运动，直至回路中的感应电流变为0。已知回路中的感应电流变为0时，导体棒a仍处于左侧导轨上，不计导轨的电阻，导体棒b的质量为m。下列说法正确的是（ ）
A、通过回路的电荷量是
B、通过回路的电荷量是
C、回路中产生的焦耳热是
D、回路中产生的焦耳热是
11. 如图为LC振荡电路在t＝0时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，电磁振荡的周期T＝0.8s，下列说法正确的是（ ）
A、t＝0.1s时，线圈中的自感电动势在增大 B、t＝0.3s时，电场方向向下，电场强度大小逐渐减小 C、t＝0.5s时，磁感应强度方向向下，大小逐渐减小 D、t＝5.68s时，电路中电流正在增大，极板带电量在减小二、实验题（共5小题，满分56分）
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12. 全面了解汽车的运行状态（速度、水箱温度、油量）是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一，为模仿汽车油表原理，某同学自制了一种测定油箱内油量多少或变化多少的装置。如图所示，其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端。该同学在装置中使用了一只电压表（图中没有画出），通过观察电压表示数，可以了解油量情况。已知R'＞＞R，你认为电压表应该接在图中的两点之间，按照你的接法请回答：当油箱中油量增大时，电压表的示数将（填“增大”或“减小”）。
13. 某同学利用图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：①用垫块将长木板附有打点计时器的一侧适当垫高，接通交流电源后，轻推小车A，与小车相连的纸带上打出一系列均匀分布的点，断开电源；
②将小车B（未画出，与小车A完全相同）静置于长木板上的P处，并将适量砝码放在小车B中；
③接通电源，沿平行木板方向向下轻推一下小车A，使小车获得一初速度，两车碰撞后粘在一起，打点计时器打出一系列的点迹，如图乙所示；
④用天平测得小车A的质量为180g，小车B与砝码的总质量为220g。
(1)、步骤①中适当垫高长木板的目的为 ；(2)、已知打点计时器所接交流电源的频率为50Hz，则碰撞前瞬间系统的总动量p1＝kg•m/s，碰撞后瞬间系统的总动量p2＝kg•m/s；（结果均保留三位有效数字）(3)、实验结论 。14. 如图所示，在纸面内两直角边长均为L的三角形MNP区域内（不含边界）。有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带负电粒于从PM边的中点A平行PN边射入MNP区域，不计粒子受到的重力。求：
(1)、在粒子从PN边射出磁场的情况下，粒子入射的最小速度；(2)、在粒子从MN边射出磁场的情况下，粒子在磁场中运动的最长时间。15. 我国新一代航母阻拦系统的研制，由传统的钢索阻拦转向电磁阻拦。其原理如图所示，飞机着舰时钩住跑道起始处的一根长为d的金属棒并关闭动力系统，在磁场中共同滑行减速，钢索与金属棒绝缘。已知航母的滑行跑道长为x，舰载机的质量为m与跑道的摩擦因数为μ，飞机着舰时的速度为v，磁场的磁感应强度为B，金属棒的电阻为r，外接电阻为R，重力加速度为g。
(1)、求飞机滑行过程中的最大电流及流过电阻R的电流方向；(2)、设飞机恰好停在跑道尽头，求电阻R上产生的焦耳热；(3)、在航母和舰载机固有属性不能改变的前提下，提出一条可行的改进方案，使舰载机滑行距离更短。16. 军事模拟场中有一种射击训练。参与者伏于掩体内，目标道具向参与者迎面而来，参与者用玩具机枪射击使道具停止即可。玩具机枪有两种模式：模式一为单颗子弹连续发射；模式二为每次射出3颗子弹，但射出速度为模式一中子弹射出速度的。参与者甲采用模式一，乙采用模式二。若道具质量为M，水平速度为v0 ， 每颗子弹质量为m，模式一中每颗子弹射出的水平速度均为v。已知机枪提供的能量完全转化为子弹的动能，子弹击中道具后被道具俘获并一起运动，不计空气阻力，子弹速度始终保持水平。(1)、求道具俘获甲的第一颗子弹后的速度v1。(2)、若在甲训练时，一道具俘获10颗子弹后刚好停止运动，则乙在游戏中需要射击几次才能使道具停止运动？(3)、对于阻停道具，甲、乙都认为自己的模式是更节省能量的，你认为呢？请在第（2）问的基础上通过计算说明。