2027届湖北武汉市物理高二上期末质量检测模拟试题含解析

2027年湖北武汉市物理高二上期末质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是（）A. B.C. D.2、如图所示，M、N为两个带等量的正点电荷，在其连线的中垂线上有一点P（规定无穷远处的电势为零），下列说法中正确的是A.P点电场强度方向水平向右B.P点到O点电场强度大小可能先增大后减小C.P点的电势大于O点的电势D.O点的电势为零3、下列有关磁场的说法中正确的是（）A.某处磁感应强度的大小跟放在该处的通电导线受力的大小、电流大小和导线长短有关B.磁场中某处磁感应强度的方向就是位于该处的通电导线所受安培力的方向C.磁感线切线方向表示磁场方向，其疏密表示磁感应强度的大小D.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零4、采用220kV高压电向远方的城市输电，输送功率一定时，当输电电压变为110kV，输电线上损耗的功率变为原来的A. B.C.4倍 D.2倍5、下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是()A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定D.如果把磁场中的通电导线撤去，磁场中磁感应强度为零6、如图，实线是某电场中的电场线（方向未标出），虚线是一个带负电的粒子在该电场中运动的轨迹，则以下判断中正确的是（）A.带电粒子在a处的加速度大于它在b处的加速度B.带电粒子在b处电势能大于它在a处的电势能C.b处电势高于a处电势D.带电粒子在b处的速率大于它在a处的速率二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，平行板电容器上、下极板M、N分别带等量异种电荷，板间正对区域形成竖直方向的匀强电场。同时在两极板间还存在着水平方向的匀强磁场（图中未画出）。紧贴着极板的右侧有一挡板，上端P与上极板M等高，下端Q与下极板N等高。已知平行板电容器的极板长度与板间距离相同均为L，匀强电场的场强大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B。一电子从极板左侧中央位置O，以平行于极板方向的初速度v0飞入平行板内，刚好沿直线运动到与入射点等高的挡板的中点O′。若将板间的磁场撤去，电子仅在电场力作用下将刚好打在极板右上方的P点。不计重力。下列说法正确的是A.上极板M带正电B.匀强磁场方向垂直纸面向外C.该电子的初速度D.若使电容器两极板不带电，并恢复原有的磁场，电子仍以原有的初速度从原位置飞入，则电子将打在下极板距右端Q为处8、如图所示，在水平面上有一光滑的形金属框架，框架上跨接一金属杆，在框架的区域内有一竖直方向的匀强磁场（图中未画出）。下面说法中正确的是（）A.若方向竖直向下，当增强时，杆将向右移动B.若方向竖直向下，当减弱时，杆将向右移动C.若方向竖直向上，当增强时，杆将向右移动D.若方向竖直向上，当减弱时，杆将向右移动9、质量为m、电荷量为q的带正电小物块，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为µ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示。物块经时间t移动距离x后停了下来，设此过程中，q不变，则下列说法中正确的（）A. B.C. D.10、如图所示，磁感应强度为B的矩形磁场区域长为，宽为L，甲、乙两电子沿矩形磁场的上方边界从A点射入磁场区域，甲、乙两电子分别从D点和C点射出磁场，则甲、乙两电子在磁场运动的过程中（）A.速率之比为1：4 B.角速度之比为1：3C.路程之比为4：3 D.时间之比为3：1三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）碰撞的恢复系数的定义为其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e<1，现利用下图中的装置来测量两滑块碰撞的恢复系数，从而判断出碰撞类型。在水平气垫导轨上固定两个光电门1和2，分别在光电门1的左侧和两光电门之间放置A、B两个滑块，滑块上分别固定一遮光片，光电计数器(图中未画)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得两遮光片的宽度d均为1.00cm。现给A一向右的初速度，通过光电门1时，光电计数器显示的时间t1=5.00ms，A与静止的B发生碰撞后，B向右运动通过光电门2，光电计数器显示的时间，A向左弹回，再次通过光电门1时，光电计数器再次显示的时间。请根据实验回答以下几个问题：(1)A碰撞前的速度大小vA=_______m/s，碰撞后的速度大小=____m/s，B碰撞后的速度大小=________m/s（结果保留2位有效数字）；(2)规定向右为正方向，求此次碰撞的恢复系数e=________（结果保留2位有效数字）。12．（12分）用10分度游标卡尺测一工件外径的读数如图所示，读数为____________cm；用螺旋测微器测一圆形工件的直径读数如图所示，读数为_____________mm四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】在加速电场中有得在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内电量为则电子个数故选B。2、B【解析】M、N为两个等量的正点电荷，在O上方，其连线中垂线上电场强度方向O→P，由于电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，根据沿着电场线方向电势是降低的，电场强度与电势无关【详解】A项：在O上方，在等量同种正电荷连线中垂线上电场强度方向O→P，故A错误；B项：由于电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，因此P点到O点电场强度大小可能先增大后减小，也可能一直减小，故B正确；C项：依据沿着电场线方向电势是降低的，因此P点的电势小于O点的电势，故C错误；D项：依据电场的叠加，结合矢量合成法则，则O点的电场强度为零，但电势不一定为零，故D错误故选B【点睛】本题的关键要掌握等量异种电荷电场线的分布情况及特点，要抓住电场线的对称性，要注意在电场线分布情况不确定时电场强度的大小也不确定3、C【解析】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．比值与磁场力及电流元均无关．电流元所受磁场力是由左手定则来确定【详解】磁感应强度的大小跟垂直放在磁场中的通电导线受力的大小没有关系，与通电导线电流大小也没有关系，它由磁场的性质决定,故A、D都错误；垂直与磁场方向放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直，故B错误；磁感线切线方向表示磁场方向，其疏密表示磁感应强度的大小，C正确【点睛】磁感应强度是通过比值定义得来，例如电场强度也是这种定义，电场强度与电场力及电荷量均没有关系．再如密度也是，密度与物体的质量及体积均无关．同时电流元放入磁场中不一定有磁场力，还受放置的角度有关4、C【解析】输送电流，输电线上损失的功率△P=I2R=（）2R；可知输电线损失的功率与输送电压的平方成反比，所以当输电电压变为原来的一半时，输电线上损耗的功率变为原来的4倍．故C正确，ABD错误；5、A【解析】A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向，故A正确；B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针N极在此处的受力方向一致，故B错误；C.磁场中某点的磁感应强度的方向由磁场本身决定，与试探电流元在此处的受力方向无关；故C错误；D.如果把磁场中的通电导线撤去，磁场中磁感应强度不变；故D错误；故选择：A；6、B【解析】A．电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以粒子在电场中仅受电场力，根据牛顿第二定律可知加速度关系故A错误；BC．粒子带负电，所受电场力指向曲线凹侧，所以电场线方向向上，沿电场线方向电势降低，则根据电势能可知故B正确，C错误；D．粒子仅在电场力作用下运动，电势能和动能总和保持不变，相互转化，所以所以带电粒子在b处的速率小于它在a处的速率，故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】A．若将板间的磁场撤去，电子仅在电场力作用下将向上偏，说明电子受到的电场力竖直向上，所以电场强度方向竖直向下，即上极板M带正电，故A正确；B．板间有磁场和电场时，电子做匀速直线运动，电子受的洛伦兹力竖直向下，由左手定则可知，匀强磁场方向垂直纸面向里，故B错误；C．板间有磁场和电场时，电子做匀速直线运动，则得故C错误；D．若将板间的磁场撤去，电子仅在电场力作用下做类平抛运动，则有板间仅有磁场时有联立解得粒子轨迹如图，由几何关系有电子将打在下极板距右端Q为故D正确。故选AD。8、BD【解析】A．若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动，故A错误；B．若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动，故B正确；C．若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动，故C错误；D．若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动，故D正确；故选BD。9、AC【解析】AB．假设物块不受洛伦兹力，据动能定理得因为物块带正电，受到向下的洛伦兹力，摩擦力增大，滑行的距离减小，则故A正确，B错误；CD．假设洛伦兹力是恒力，大小为保持不变，则由动量定理得得因为物块向左做减速运动，洛伦兹力减小，加速度减小，滑行时间变长，则有故C正确，D错误。故选AC。10、AD【解析】A.根据几何关系可知，甲的轨道半径为，乙的轨道半径为2L，根据公式因此解得，速度之比等于半径之比，因此甲乙速率之比为1：4，故A正确；B.根据公式解得角速度之比为1:1，故B错误；C.根据几何关系可知，甲的圆心角为，乙的圆心角为，因此其路程分别为，因此路程之比为3:16，故C错误；D.根据公式可知，甲乙电子运动周期相同，因此其运动时间跟圆心角有关，即解得，其运动时间之比为3：1，故D正确。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.2.0②.0.83③.0.95④.0.89【解析】(1)[1]滑块通过光电门时，挡光片挡住光的时间极短，则可用平均速度近似代替作为滑块的瞬时速度，有[2]碰撞后的速度大小A的速度为[3]B碰撞后的速度大小(2)[4]规定向右为正方向，根据碰撞系数的定义，有12、①.3.27cm;②.;【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【详解】游标卡尺的主尺读数为：3.2cm，游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为0.1×7mm=0.7mm，所以最终读数为：3.2cm+0.7mm=3.27cm螺旋测微