2017-2018学年湖北省高二下学期期末阶段摸底调研联合考试物理试题 解析版

2017-2018学年湖北省高二下学期期末阶段摸底调研联合考试物理试题 解析版

湖北省2017-2018学年高二下学期期末阶段摸底调研联合考试 物理试题 一、选择题 ‎1. 下列说法正确的是 A. 运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直 B. 电荷在电场中的受力方向一定与电场的方向相同 C. 感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反 D. 若物体在运动过程中受到的合力为0，则机械能一定守恒 ‎【答案】A ‎【解析】A项：根据“左手定则”可知，运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直，故A正确；‎ B项：如果为负电荷，则受的电场力方向与电场方向相反，故B错误；‎ C项：根据“楞次定律”可知，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流磁场的磁通量的变化，当磁通量增大，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，反之则相同，故C错误；‎ D项：如匀速上升的物体，合外力为零，但动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故D错误。‎ ‎2. 如图所示，一人站在商场的自动扶梯的水平踏板上随扶梯一起向上匀速运动，则下列说法正确的是 A. 人受到的摩擦力水平向右 B. 踏板对人的支持力大于人所受到的重力 C. 踏板对人做的功等于人的机械能的增量 D. 人随踏板运动过程中处于超重状态 ‎【答案】C ‎【解析】A、B项：由于人匀速向上运动，所以人只受重力与踏板对人的支持力，且两力大小相等，方向相反，合力为零，故A、B错误；‎ C项：根据机械能守恒条件可知，除重力或系统内弹力做功，其它力对物体所做的功等于物体机械能的变化，故C正确；‎ D项：由于人匀速向上运动，所以合外力为零处于平衡状态，故D错误。‎ 点晴：解决本题关键理解系统机械能的增量等于除重力或系统内弹力外其它力对物体所做的功。‎ ‎3. 质量为1800kg的汽车在平直的路面上行驶，当速度到达72 km/h时关闭发动机，经过60s停了下来。若汽车重新启动时所受的牵引力为2400 N.汽车整个运动过程中受到的阻力大小不变，则汽车在重新启动时的加速度大小为 A. 2.4 m/s² B. 2 m/s² C. 1.42 m/s² D. 1 m/s²‎ ‎【答案】D 汽车加速过程有：，故D正确。‎ ‎4. 某行星的卫星绕行星做匀速圆周运动，其运动的轨道半径为6.8×10³ km，周期为4×10³s.引力常量为6.67×10-11N·m²/kg²，则该行星的质量约为 A. 2×1020 kg B. 1×1025 kg C. 1×1020kg D. 2×1015kg ‎【答案】B ‎【解析】根据万有引力提供向心力得：，解得：‎ 代入数据解得：，故B正确。‎ 点晴：解决本题关键理解卫星绕行星做匀速圆周运动，利用万有引力提供向心力即求解。‎ ‎5. 一个电阻为100Ω、匝数为1000匝的线圈，在0.5s内通过它的磁通量从0.02 Wb均匀增加到0.09 Wb，把一个电阻为900 Ω的电热器连接在它的两端则电热器消耗的电功率为 A. 40W B. 19.6W C. 17.6W D. 14 W ‎【答案】C ‎【解析】由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的电动势为，‎ 由闭合电路欧姆定律可知，回路中的电流为 ‎ ‎ 所以电热器的电功率为 ‎ 故C正确。‎ ‎6. 如图所示，一带电荷量为+Q的均匀细棒，在过中点垂直于细样的直线上有a、b、d三点，a和b、b和c、c和d之间的距离均为L，在a处有一电荷量为-Q的固定点电荷。已知d点处的电场强度为零，静电力常量为k，则b点处的电场强度大小为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】电荷量为-Q的点电荷在d处产生电场强度为 ，方向向左 在d点处的场强为零，根据电场的叠加原理可知细棍与-Q在d处产生电场强度大小相等，方向相反，则知细棍在b处产生的电场强度大小为，方向向右 根据对称性可知细棍在b处产生的电场强度大小为，方向向左 而电荷量为-Q的点电荷在b处产生电场强度为，方向向左 所b点处场强的大小为，方向向左，故B正确。‎ 点晴：解决本题关键理解利用对称性求出细棍在b点产生的场强，再根据电场的叠加求出b点的合场强。‎ ‎7. 近来，我国某些地区出现了雾霾天气，给人们的正常生活造成了极大的影响。在一雾霾天，某人驾驶辆小汽车以大小为30 m/s的速度行驶在高速公路上突然发现正前方28 m处有一辆大卡车以12 m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急利车但刹车过程中刹车失灵。如图所示，a、b分别为小汽车和大卡车的。图象(不考虑两车可能相撞后的情况)，取重力加速度为10m/s².下列说法正确的是 ‎ ‎ A 0～1 s内小汽车受到的阻力与其受到的重力之比为1：2‎ B.在4 s时小汽车与卡车追尾 ‎ C.若刹车不失灵，则小汽车恰好不与卡车追尾 D.若刹车不失灵，则小汽车与卡车的最近距离为11.8 m ‎【答案】BD ‎【解析】A项：由图象可知，小汽车的加速度为，由牛顿第二定律可知：，所以f=ma=10m，所以0～1 s内小汽车受到的阻力与其受到的重力之比为1：1，故A错误；‎ ‎...............‎ 卡车的位移为，由于，所以在4 s时小汽车与卡车追尾，故B正确，C错误；‎ D项：当两车速度相等时，两车的距离最小，若刹车不失灵，则小汽车以的加速度减速运动，运动到与卡车速度相等所用的时间为 此时间内小汽车的位移为 ‎ 卡车的位移为 ‎ 所以两车的最小距离为，故D正确。‎ ‎8. 一电子以垂直磁场的方向射入磁感应强度大小为1×10-4T的匀强磁场中，其速度大小为1.6×106m/s，已知电子的比荷为1.76×1011C/kg，则 A电子做匀速圆周运动的轨道半径为9.1×10-2 m B.电子做匀速圆周运动的轨道半径为1.6×10-2 m C.电子做与速圆周运动的周期为3.6×10-7s D.电子做匀速圆周运动的周期为1.6×10-7s ‎【答案】AC ‎【解析】A、B项：由洛伦兹力提供向心力：，得：，代入数据解得：r=9.1×10-2 m，故A正确，B错误；‎ C、D项：由公式，代入数据解得：T=3.6×10-7s，故C正确，D错误。‎ ‎9. 在如图所示的电路中电阻R1=R2=R(R为滑动交阻器的最大电阻)，电源内阻不计，当滑动变阻器的滑动片P位于变阻器中间时，平行金属板C中带电质点恰好处于静止状态，电流表和电压表均视为理想电表。在滑动变阻器的滑动片P由中间向b端移动的过程中，下列说法正确的是 A. 当滑动片P移到b端时，通过R2的电流是通过R1的电流的2倍 B. 电流表示数减小，电压表示数增大 C. 通过电源的电流保持不变 D. 平行金属板C中的质点将向上运动 ‎【答案】AD ‎【解析】A项：由电路特点可知，R1与R串联，所以流过R1的电流为，流过R2的电流为，所以当滑动片P移到b端时，通过R2的电流是通过R1的电流的2倍，故A正确；‎ B项：滑动变阻器的滑动片P由中间向b端移动的过程中，滑动变阻器的Pb部分与R2串联，滑动变阻器Pb部分接入电路中的电阻减小，所以总电阻减小，由于电压不变，所以电流表的示数增大，电压表的示数增大，故B错误；‎ C项：由B分析可知，流过R2的电流增大，又因为滑动变阻器总电阻R与R1串联，电阻始终不变，电压不变，所以流过R1的电流不变，流过电源的电流为流过R2的电流和流过R1的电流之后，所以通过电源的电流增大，故C错误；‎ D项：由于电容器上板的电势不变，R2两端电压增大，所以电容器下板的电势升高，所以电容器两板间的电压增大，所以电场力大于重力，所以质点将向上运动，故D正确。‎ ‎10. 如图所示，匝数n=10匝、面积S=0.5 m²的矩形闭合导线框ABCD(内阻不计)处于磁感应强度大小B= T的匀强磁场中线框绕垂直于磁场的轴00′以角速度ω=1‎ ‎ rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连副线圈接入的一只标有“2.5V 1.5 W”的小灯泡恰好正常发光，不计线框电阻。下列说法正确的是 A. 在图示位置时，线框中产生的感应电流最大 B. 线框中产生电动势的有效值为5V C. 变压器原副线圈匝数之比为2：1‎ D. 流过灯泡的电流方向每秒钟改变次 ‎【答案】BC ‎【解析】A项：由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，感应电动势为0，所以A错误；‎ B项：矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为，所以有效值为：，故B正确；‎ C项：灯泡能正常光，说明副线圈两端电压为2.5V，由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C正确；‎ D项：由公式得，所以过灯泡的电流方向每秒钟改变次，故D错误。‎ 点晴：根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论。‎ 二、非选择题 ‎11. 如图甲所示用质量为m的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成探究动能定理”的实验。‎ ‎(1)实验时，先接通电源，后释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O，在纸带上依次取A、B、C......若干个计数点，已知打下相邻计数点的时间间隔为T。O、A、B、C之间的距离如图乙所示。‎ ‎(2)实验中，若重物质量m远小于小车质量，重力加速度为g ，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功为_________，打B点时小车的速度大小为____________。‎ ‎(3)以打A、B、C......各点时小车的速度平方v²为纵坐标，重物重力所做的功W为横坐标，不考虑空气阻力。若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则图丙中能正确反映v²-W关系的可能是______。‎ ‎【答案】 (1). （2）mg（x1+x2）； (2). ； (3). （3）B；‎ ‎【解析】(1) 由于近似认为拉力等于重力，所以根据W=FS可知，拉力做功为W=mg(x2+x1)；‎ 中点时刻的速度等于该段时间内的平均速度，所以B点的速度等于AC段的平均速度，即 ‎；‎ ‎(2) 如果实验中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重锤和小车动能的增加量；即：‎ ‎ ‎ 其中W=mgh，质量都是定值，所以v2与W成正比，故B正确。‎ ‎12. 某同学为了准确地测量一个量程为3V、内阻约为3 kΩ的电压表的内阻，实验中可供选择的实验器材有：‎ A.待测电压表 B.滑动变阳器：最大阻值1000Ω C.滑动变阻器：最大阻值10Ω D.电阻箱：最大阻值9999.9Ω E电阻箱：最大阳值999.9Ω F.电池组：电动势约6 V，内阻可忽略 G.开关，导线若干。‎ ‎(1)虚线框中已经完成了实验的部分电路图，请用笔面线代替导线将电路补充完整_________。‎ ‎(2)要使测量更精确，滑动变阻器选用_________，电阻箱选用_________。(均填写器材前的字母序号)‎ ‎(3)使滑动变阻器的滑动片滑到b端，电阻箱的电阻调为0，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动片，使电压表示数为3 V。保持其他条件不变，调整变阻箱接入电路中的阻值，使电压表示数为2 V。若此时发现电阻箱的示数为1450 Ω，则电压表的内阻为___________Ω。‎ ‎(4)电压表内阻的测量值_________真实值。(填“大于”“小于”或“等于”)‎ ‎【答案】 (1). （1）如图所示； (2). （2）C； (3). D； (4). （3）2900； (5). （4）大于；‎ ‎【解析】(1)电路如图：‎ ‎(2) 采用电压表半偏法测量电压表内电阻，要保证电压表与电阻箱的总电压保持不变，需要使电压表电阻远大于滑动变阻器的电阻，故滑动变阻器选择小电阻，即选择c；电阻箱最大电阻不能小于电压表电阻，电压表内电阻约为3000欧姆，故电阻箱选择d；‎ ‎(3)由电压表与电阻器串联，所以电流相等，电压表的示数2V，由总电压为3V，所以电阻箱两端电压为1V，所以电压表的内阻为电阻箱的两倍，即为2900Ω；‎ ‎(4) 实验中要保证电压表与电阻箱的总电压不变，但实际上该电压是变化的；‎ 当电阻箱电阻增加时，电压表与电阻箱的总电压略微增加；‎ 所以电压表内阻的测量值大于真实值。‎ ‎13.‎ ‎ 图示为固定在水平桌面上的两根足够长相距为L、电阻不计的金属平行轨道P、Q，在轨道左端固定一根导体棒a，轨道上放置另一根质量为m的导体棒b，两导体棒的电阻均为R，该轨道平面处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。t=0时刻给b棒一个大小为v、沿轨道向右运动的初速度，在b棒运动的过程中，b棒产生的焦耳热为Q。求：‎ ‎(1)t=0时刻，b棒两端的电压；‎ ‎(2)b棒运动的整个过程中与轨道摩擦所产生的热量。‎ ‎【答案】(1) ；（2）； ‎ ‎【解析】试题分析：(1) 由法拉第电磁感应定律结合闭合电路欧姆定律求解；‎ ‎(2)由功能关系求解。‎ 解：(1) 由法拉第电磁感应定律可知：‎ E=BLv 又因为a、b两棒的电阻相等所以t=0时刻b棒两端的电压 ‎；‎ ‎(2) )由功能关系可知： ‎ 解得：。‎ 点晴：注意由功能关系求解时，克服安培力所做的功等于回路中产生的热量。‎ ‎14. 一原长=20cm的轻弹簧的一端固定在倾角θ=30°的固定光滑斜面的底部，另一端压有一质量m=1kg的物块(视为质点），如图所示。用力沿斜面向下推物块，使弹藏的压缩量x0=10cm，然后由静止释放物块。已知弹簧的劲度系数k=250N/m，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量工的关系为，重力加速度g=10m/s².求：‎ ‎(1)从开始释放物块到物块的速度最大的过程中物块的位移；‎ ‎(2)物块上升到最高处时与水平地面的距离。‎ ‎【答案】（1）0.08m；（2）0.175m；‎ ‎【解析】(1) 物块受力平衡时速度最大，则有：‎ ‎ ‎ 解得：=0.02m=2 cm 物块的位移.x=1 cm-2cm=0.08m ‎(2) 物块上升过程中由功能关系可知：‎ Ep-mgh=0，‎ 其中 ‎ 解得：h=0.125 m 物块上升到最大高处时与水平地面的距离H=h+()sinθ=0.175 m。‎ ‎15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限有平行于x轴的匀强电场(未画出)，第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量m=5×10-8kg、电荷量q=1×10-6 C的带正电粒子，从静止开始经U0=10V的电压加速后，从P点与y轴负方向成θ=60°角进入磁场，从x轴的Q点垂直电场线进入电场，从y轴的M点离开电场，已知OP=m，OM=0.5m，粒子重力不计求：‎ ‎(1)磁感应强度的大小B；‎ ‎(2)电场强度的大小E.‎ ‎【答案】（1）2.5T；（2）96 N/C； ‎ ‎【解析】(1) 粒子运动轨迹如图所示，由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r满足：‎ OP=rsinθ 解得：r=0.4m 粒子经电圧内的电场加速，有：‎ ‎ ‎ 粒子在磁场中运动时由洛伦兹力提供向心カ，则 ‎ ‎ 解得：B=2.5T；‎ ‎(2) 粒子在电场中做类平抛，有：‎ OM=vt ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 解得：E=96 N/C。‎ ‎16. 如图所示直轨道AB与光滑圆弧轨道BC相切，固定在整直平面内，圆弧轨道的圆心角为37°，半径r=0.25m，圆弧轨道C端切线水平竖直墙壁CD高H=0.16m，紧靠墙壁在水平地面上固定一个和CD等高底边长l=0.4 m的斜面。一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)从倾斜轨道上A点由静止释放，恰好击中斜面的中点E。已知小物块与AB段的动摩擦因数μ=0.25.重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：‎ ‎(1)小物块运动到C点时受到轨道的支持力的大小；‎ ‎(2)小物块从A运动到E前的瞬间的过程中损失的机械能。‎ ‎【答案】（1）2 N；（2）0.0375J；‎ ‎【解析】(1) 小物決从C到E过程做平抛运动，则有：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 解得：；‎ 小物块在C点吋： ‎ 解得：=2 N ‎(2) 由功能关系知小物块在B点的速度满足：‎ ‎ ‎ 小物块从A到B过程有：‎ mgsin37°-μmgcos37°=ma ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 解得：Q=0.0375J。‎ 点晴：本题采用分段法研究，知道涉及力在空间的效应时，运用动能定理可求速度．对于平抛运动，一要掌握分运动的规律．二要把握题中限制条件，运用数学知识帮助解答。‎ ‎ ‎