湖北省黄冈市2023-2024学年高二上学期12月第三次高考难度提前适应性段测试（期末前第一次模底）物理试卷（含答案）

2023年秋湖北省黄冈市高二上第一学期12月第三次高考难度提前适应性段测试暨黄冈市高二上学期期末考试考前第一次模底测试
物理试题
时间：2023.12.25
温馨提示：本试卷选题多为高考仿真题，难度较高，请同学们认真答题，祝考试顺利。
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。第1—7题单选，8—10题多项选。）
1.如图所示，通电导线所受安培力或运动电荷所受洛伦兹力正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示，两匀强磁场的方向相同，以虚线为理想边界，磁感应强度大小分别为、，今有一质量为、电荷量为的电子从上的点沿既垂直于又垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其运动轨迹为如图虚线所示的“心”形图线，则以下说法正确的是 ( )
A. 电子的运动轨迹为 B.B1=2B2
C. 电子从射入磁场到回到点用时为 D. B1=4B2
3.如图所示，以速度和匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域，且，则在先后两种情况下 ( )
A. 线圈中的感应电动势之比
B. 线圈中的感应电流之比
C. 线圈中产生的焦耳热之比
D. 通过线圈某截面的电荷量之比
4.如图所示，为水平固定的足够长的“匚”形金属导轨，间距为，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨电阻不计，足够长的金属棒倾斜放置，与导轨成夹角，金属棒单位长度的电阻为，保持金属棒以速度速度方向平行于，如图匀速运动金属棒尚未脱离导轨，金属棒与导轨接触良好，则通过金属棒中的电流为( )
A. B.
C. D.
5.如图，图线是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图像如图线所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( )
A. 线圈先后两次转速之比为
B. 两种情况在时穿过线圈的磁通量之比为
C. 两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比
D. 两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比
6.如图所示为远距离输电示意图，某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求在输电线上损失的功率控制为即用户得到的功率为。下列说法正确的是( )
A. 输电线上通过的电流为
B. 降压变压器的输入电压为
C. 升压变压器的匝数比为
D. 降压变压器的匝数比为
7.如图所示，相距为的两根足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，其余电路电阻都不计，匀强磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度大小为现将质量为的导体棒由静止释放，当棒下滑到稳定状态时，速度为下列说法错误的是 ( )
A. 导体棒达到稳定状态前做加速度减小的加速运动
B. 当导体棒速度达到时加速度大小为
C. 导体棒的端电势比端电势高
D. 导体棒达到稳定状态后，电阻产生的焦耳热等于重力所做的功
8.光滑水平面上放着一异形物块，其曲面是四分之一光滑圆弧，在它的最低点放着一个静止的小球，如图所示。滑块以初速度水平向左运动，与碰撞后迅速粘在一起。已知、、的质量均为，小球不能从物块的上端离开，在它们相互作用与运动的全过程中 ( )
A. 、、组成的系统动量守恒
B. 、、组成的系统机械能不守恒
C. 小球在曲面上上升的最大高度为
D. 小球在曲面上上升的最大高度为
9.在图所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为：，、、均为固定电阻，，，各电表均为理想电表。已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 所用交流电的频率为
B. 电压表的示数为
C. 电流表的示数为
D. 变压器传输的电功率为
10.如图所示，水平光滑的平行金属导轨间距为，左端与电阻相连接，匀强磁场的磁感应强度为，方向竖直向上，质量一定的金属棒垂直放在导轨上，令棒以一定的初速度向右运动，当其通过位置时速率为，通过位置时速率为，到位置时棒刚好静止，设导轨与棒的电阻均不计，、的间距是、的间距的两倍，则以下说法正确的是
( )
A. 在棒从到与从到的两个过程中，通过棒的横截面的电荷量相等
B. 棒运动的加速度不变
C. 棒通过、两位置时，电阻的电功率之比为
D. 在棒从到与从到的两个过程中，电阻上产生的热量之比为
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
11 （10分） .某小组利用实验室的电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。
要求尽量减小干电池内电阻的实验误差，应选择_______选填“甲”、“乙”电路图。
该组同学记录了若干组数据，并将对应点标在图中的坐标纸上，画出了图线。
利用图像求得干电池的电动势_______，结果保留三位有效数字内电阻_______结果保留两位有效数字。
在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表视为理想电压表的量程较小，另一组同学设计了如图所示的电路图。
电阻箱电阻范围
实验时，应先将电阻箱的电阻调到最大值；
改变电阻箱的阻值，分别测出阻值为的定值电阻两端的电压。根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为，在坐标轴上的截距为则该电源的电动势_______和内阻_______。用、和表示
12.（8分）用如图所示的装置来“探究电磁感应现象和感应电流的方向”，带铁芯的线圈甲与阻值较大的电阻、电流表、电源、开关、滑动变阻器组成回路；套在空心铁圆柱体上的线圈乙的两端接到另一个电流表上，线圈甲的铁芯有一小部分插在空心铁圆柱体内。两电流表完全相同，零刻度线在表盘中央，如果电流从正接线柱流入，指针向左偏转，反之向右偏转，回答下列问题：
闭合开关一段时间后，电流表的指针是否有偏转？___________选填“有”或“没有”；
闭合开关一段时间后，当滑动变阻器滑片较快地向端滑动时，电流表的指针___________，电流表的指针___________；均选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”
滑动变阻器滑片保持不动，闭合开关一段时间后，线圈乙以及空心铁圆柱体向左移动，电流表的指针偏转情况是___________选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”。
13.（12分）如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为，为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点时与静止于该处的质量与相同的小球发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点与点的距离为重力加速度为，两球均可看成质点，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：
粘连后的两球从飞出轨道到落地所用的时间；
小球冲进轨道时速度的大小．
14.（14分）年属于不平凡的一年，原本属于全国人民的新春佳节却被一场突如其来的疫情打破了，如今新冠病毒在全国白衣天使和所有工作人员的共同努力下得到了有效的遏制，根据中共中央应对新冠肺炎疫情工作领导小组印发意见在有效防控疫情的同时积极有序推进复工复产。为了防止复工复产期间停电事故的发生，某工厂购买了一台应急备用发电机及升压变压器及降压变压器各一台。如图，发电机内阻为，升压变压器匝数比为：，降压变压器匝数比：，输电线总电阻。工厂共个车间，每个车间有“，”灯盏，若保证全部电灯正常发光，则：
发电机输出功率多大？
发电机电动势多大？
输电的效率是多少？
15.（16分）如图所示，平行光滑金属导轨分别由一段圆弧和水平部分组成，水平部分固定在绝缘水平面上，导轨间距为，、间接有阻值为的定值电阻，导轨水平部分在间有垂直导轨平面向上的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，右侧有垂直导轨平面向下的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为，金属棒垂直导轨放在导轨的之间，金属棒在圆弧导轨上离水平面高处由静止释放，金属棒在导轨上运动过程中始终与导轨接触良好并与导轨垂直，两金属棒接入电路的电阻均为，质量均为，间的距离为，重力加速度为，金属棒与碰撞后粘在一起，最后金属棒、停在磁场Ⅱ区域内，求：
金属棒通过磁场Ⅰ的过程中，通过定值电阻的电荷量；
金属棒离开磁场Ⅰ时的速度大小；
从棒开始运动到两杆运动停止过程中，产生的焦耳热。
参考答案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8.
9. 10.
11. 甲； ， ； ；
12. 没有；
向左偏，向右偏；
向右偏
13.
14. 根据题意，所有灯都正常工作的总功率为
用电器都正常工作时的总电流为
两个变压器之间输电线上的电流为
故输电线上损耗的电功率
升压变压器的输出功率为
而发电机输出功率即为升压变压器的输入功率
降压变压器上的输入电压
输电线上的电压损失为
因此升压变压器的输出电压为
升压变压器的输入电压为
升压变压器的输入电流为
发电机的电动势
输电的效率

15. 金属棒通过磁场的过程中，通过金属棒的电量
根据法拉第电磁感应定律
根据闭合电路欧姆定律有
解得
则通过定值电阻的电量
设金属棒进入磁场时的速度大小为 ，根据机械能守恒有
解得
金属棒通过磁场的过程中，根据动量定理有
即
解得
设金属棒与碰撞后的共同速度为 ，根据动量守恒有
则该碰撞过程损失的机械能为
由于最后金属棒与静止，根据能量守恒定律，可知从棒开始运动到 两杆运动停止过程中，有
求得