湖北省2025-2026学年高二上学期期末考前仿真卷物理试卷B

2025-2026学年湖北省高二（上）期末考前仿真卷物理试卷B 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是(    ) A. 按下按钮过程，螺线管 P端电势较高 B. 松开按钮后，穿过螺线管的磁通量为零 C. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 D. 若按下和松开按钮的时间相同，螺线管产生大小相同的感应电动势 2.下端封闭，上端开口，内壁光滑的细绝缘玻璃管竖直放置，管底放一个直径略小于玻璃管内径的带正电小球。空间存在着水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，以带电小球所在初始位置为原点，建立坐标系如图所示。使玻璃管保持竖直沿x轴正方向匀速运动，小球离开管之前的运动轨迹正确的是(    ) A. B. C. D. 3.以速度沿水平方向飞行的手榴弹在空中爆炸，炸裂成和的两块，其中的那块以的速率沿原来速度相反的方向运动，此时另一块的速率为       A. B. C. D. 4.电磁炮是利用安培力加速弹体的一种新型武器，可简化为如图的结构示意图，光滑水平导轨宽，在导轨间有竖直向上、磁感应强度大小为10T的匀强磁场，弹体总质量2kg，电源能提供6A的稳定电流，不计感应电动势和其它任何阻力，让弹体从静止加速到，轨道长度至少需要     A. 12米 B. 24米 C. 36米 D. 48米 5.两个小球在光滑水平面上沿同一直线，同一方向运动，B球在前，A球在后，，，，，当A球与B球发生碰撞后，A、B两球速度可能为(    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 6.如图，在空间坐标系中，有一硬质轻导线abcd，其中是等腰直角三角形，，，bc、cd长均为，ab长为l。该导线始终在xOy平面内，以a点为圆心、角速度做顺时针转动，在xOy平面内存在沿z轴正方向、磁感应强度为B的匀强磁场。a、c、d各点电势关系为  A. ， B. ， C. ， D. ， 7.如图，绝缘环a、b质量均为m，带电量均为，分别套在固定的水平绝缘杆上，环的直径略大于杆的直径，环与杆的动摩擦因数均为。两杆分别处于竖直向下的匀强电场E和匀强磁场B中，分别给两环水平向右的初速度，两环向右运动直至停下。下列说法不正确的是  A. 摩擦力对两环的冲量相同 B. 摩擦力对两环做的功相同 C. 若两环最终位移相同，则a环运动时间较短 D. 若两环最终运动时间相同，则a环位移较短 二、多选题：本大题共3小题，共12分。 8.如图所示，、为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻可忽略不计，下列说法正确的是(    ) A. 闭合开关S的瞬间，和都立刻变亮 B. 闭合开关S稳定后，只有亮 C. 断开开关S的瞬间，a点的电势比b点的电势低 D. 断开开关S，亮起后熄灭，立即熄灭 9.如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，，在先后两种情况下     A. 线圈中的感应电动势之比为 B. 线圈中的感应电流之比为 C. 线圈中产生的焦耳热之比为 D. 通过线圈某截面的电荷量之比为 10.电子感应加速器常用于核物理研究。其简化原理如图所示，环形真空室水平放置，半径为 R的圆形区域内存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小为大于零的常数的变化磁场，该磁场在环形真空室内激发感生电场使电子加速。真空室内存在另一个磁场未画出，其作用是约束电子在真空室内做圆周运动。已知电子的电荷量为e，则(    ) A. 应垂直于纸面向里 B. 应为恒定的匀强磁场 C. 电子沿逆时针方向加速运动 D. 因变化，电子在真空室内每转一周动能增加 三、实验题：本大题共2小题，共17分。 11.某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验，水平桌面上固定末端水平的斜槽，图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点。测得半径相等的A、B小球的质量分别为和，将B小球放置在斜槽末端，让A小球从斜槽上的某位置由静止释放后，在斜槽末端与B小球正碰。P为未放B小球时入射小球A的平均落点，M为与B小球碰后A小球的平均落点，N为B小球的平均落点，测出M、P、N到O点的水平距离分别为、、。 为保证碰后A小球沿原方向运动，应有          填“<”或“>”。 为验证动量守恒定律，需验证等式          成立用题中所测得的物理量表示。 在实验误差允许范围内，若满足关系式          ，则可以认为该碰撞为弹性碰撞。 A.                        12.层叠电池是由扁平形的单体锌锰电池按一定方式组装而成的高压电池组。某实验小组要测一层叠电池的电动势E和内阻约为9V，内阻约为，实验室中提供下列器材： 电压表V：量程3V，内阻为 电流表A：量程，内阻可忽略 滑动变阻器R：最大阻值，额定电流1A 定值电阻：阻值为 定值电阻：阻值为 开关S与导线若干 根据所学知识，同学们设计了如图甲所示的实验电路，图中与电压表串联的定值电阻应该选用          填“”或者“”。 请根据实验电路图，完成实物连线          。 按实验电路图接好电路，进行多次测量，画出电压表读数U和电流表读数I的关系图，如图乙，可以得到电池的电动势          V、内阻          。结果均保留三位有效数字 四、计算题：本大题共3小题，共43分。 13.如图所示，带有光滑圆弧面的圆弧体静止在光滑的水平面上，圆弧面的半径为R，圆弧面最低点的切线水平，圆弧面最低点到水平面的高度为，将一个小球在圆弧面的最高点由静止释放。已知圆弧体的质量为小球质量的2倍，重力加速度为g，不计空气阻力，求： 小球运动到圆弧面最低点时，小球和圆弧体运动的速度大小； 小球落到水平面时，小球与圆弧面最低点的水平距离。 14.如图所示，在竖直平面内有一上下边界均水平，垂直线圈所在平面的匀强磁场，磁感应强度，方向如图所示。正方形单匝金属线圈在磁场上方处，质量，边长，总阻值。现将线框由静止释放，下落过程中线圈ab边始终与磁场边界平行，ab边刚要离开磁场时线圈的加速度，已知磁场高，不计空气阻力，重力加速度g取。 试判断线圈在进入磁场的过程中感应电流方向是顺时针还是逆时针？ 求cd边刚进入磁场瞬间，c、d两点的电压U； 求线圈从进入磁场开始到线圈穿出磁场的整个过程中安培力对线圈做的总功W。 15.如图为探测磁场区域离子位置的装置。两足够长且间距极小的平行栅极板MN水平放置，左端与电压为 U的电源相连，MN之间无磁场，M板上方存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ，N板下方存在磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，边界为倾斜虚线 OC的匀强磁场Ⅱ。正极板N上的O点有一离子源，能垂直极板向上发射速度大小连续均匀分布在之间的离子，并从 D点进入磁场Ⅰ。已知，离子质量为 m，电荷量为，虚线 OC与N板夹角，忽略栅极的电场边缘效应、离子在电场中的运动时间、离子间的相互作用及离子的重力，则 离子进入磁场Ⅰ的速度大小v的范围; 从磁场Ⅱ的边界OC射出离子数比例 若负极板M上水平放置探测板，从上方和下方射入的粒子均能被其接收。在时离子从O点射出，要求能在时间内探测到未从边界OC射出的所有离子，求探测板的最小长度 L。 答案和解析 1.【答案】D  【解析】A.按下按钮过程，通过螺线管的磁场向左、磁通量增大，根据楞次定律增反减同结合右手螺旋定则，可知电流从 Q 端流出，则螺线管 Q 端电势较高，故A错误； B.松开按钮后，穿过螺线管的磁通量变小，但不为零，故B错误； C.按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管中不会产生感应电动势，故C错误； D.按下和松开按钮过程，若按下和松开按钮的时间相同，螺线管中磁通量的变化率相同，故螺线管产生的感应电动势大小相同，故D正确。 故选D。 2.【答案】B  【解析】小球随玻璃管在水平方向做匀速直线运动，根据左手定则，竖直方向受向上的洛伦兹力，大小为是恒力，由牛顿第二定律得 ，可知小球的加速度不随时间变化，恒定不变，故小球竖直方向做匀加速直线运动，水平方向做匀速直线运动，则小球运动轨迹是开口向上的抛物线。 故选B。 3.【答案】C  【解析】手榴弹在空中爆炸过程，爆炸力远大于重力，在水平方向上动量守恒， 以手榴弹原来速度为正方向，由动量守恒定律得： ， ， 解得。C正确，ABD错误。 故选：C。 4.【答案】B  【解析】由安培力公式可知 ， ，解得，故选B。 5.【答案】B  【解析】两球碰撞过程系统动量守恒，以两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得，代入数据解得 如果两球发生完全弹性碰撞，有，由机械能守恒定律得，代入数据解得， 则碰撞后A、B的速度，。 故选：B。 【分析】两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；碰撞过程中系统机械能可能有一部分转化为内能，根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能；同时考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度。 本题碰撞过程中动量守恒，同时要遵循能量守恒定律，不忘联系实际情况，即后面的球不会比前面的球运动得快！ 6.【答案】C  【解析】由图可知，根据勾股定理和余弦定理可知，l，以a点为圆心做顺时针转动，产生的感应电动势，由此根据右手定则分析可知，故选C项。  7.【答案】D  【解析】两个环运动时，在电场中的a环，受到的电场力竖直向下，在磁场中的b环，受到的洛伦兹力垂直纸面向里，环沿着水平方向运动，所以电场力和洛伦兹力均不对环做功，水平方向只受到摩擦力作用，两环质量、初速度相同，根据动量定理，可知摩擦力对两环的冲量相同，根据动能定理，可知摩擦力对两环做的功相同，故AB正确； C. 根据题意对于a环，摩擦力，其大小不变，则加速度不变；对于b环，摩擦力，其大小逐渐减小，则加速度逐渐减小，若两环的位移相同，根据位移与时间关系可得，a环运动时间小于b环运动时间，故C正确； D. 若两环的运动时间相同，则a环位移较大，b环位移较短，故D错误。 本题应选不正确的选项，故选D。 8.【答案】ACD  【解析】A.闭合开关S的瞬间，线圈自感阻碍流过线圈的电流增大，  和  都立刻变亮，故A正确； B.闭合开关S稳定后，线圈L的直流电阻可忽略不计，  被短路，只有  亮，故B错误； 断开开关S的瞬间，  立即熄灭，线圈与构成回路，  亮起后熄灭，因线圈产生与原电流方向相同的电动势，所以a点的电势比b点的电势低，故CD正确。 故选ACD。 9.【答案】BC  【解析】A.感应电动势为，由于，则感应电动势之比为，故A错误； B.感应电流为，由于，则感应电流之比为，故B正确； C.线框穿出磁场的时间为，由于，则有，产生的焦耳热为，则焦耳热之比，故C正确； D.通过线圈某截面的电荷量为，由于B、S、R都相等，则通过某截面的电荷量之比为1：1，故D错误。 故选BC。 10.【答案】AD  【解析】A、根据左手定则可知的方向垂直于纸面向里，故A正确； B、根据向心力，解得，因为速度增加，半径不变，所以为逐渐增大的磁场，故 B错误； C、根据楞次定律可知：感生电场的方向为逆时针，电子将沿顺时针方向加速运动，故 C错误； D、根据法拉第电磁感应定律：感生电动势，根据动能定理可知：电子在真空室内每转一周动能增加，故D正确； 故选AD。 11.【答案】>   A   【解析】为了保证碰后A小球沿原方向运动，应使入射小球质量大于被碰小球质量，即有。 设碰撞前瞬间A的速度为，碰撞后瞬间A、B的速度分别为、 ，根据动量守恒可得，由于两球做平抛运动，下落高度相同，所用时间相同，则有 ，联立解得。 若碰撞为弹性碰撞，则有，结合中分析可得。 故选A。 12.【答案】   【解析】解：该电源电动势约为9V，需要将电压表改装为大约为9V左右，，应选择才能将量程扩大到9V。 根据电路图连接实物图如图所示 由题意可得，外电路的电压为 由闭合电路欧姆定律可得 化简的 结合图像可知，图像的纵截距 图像斜率的绝对值 代入数据联立解得电源内阻 电源电动势。 13.【答案】解：设小球的质量为m，小球运动到圆弧面最低点时的速度大小为  ，圆弧体的速度大小为  ， 根据动量守恒定律有 ， 根据机械能守恒有 ， 解得  ， ； 小球从圆弧面最低点离开后做平抛运动，圆弧体做匀速运动，设小球抛出到落地的时间为t，则 ， 解得 ， 则小球落地时，小球与圆弧面最低点间的水平距离 。   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】解：根据楞次定律可知，线圈在进入磁场的过程中感应电流方向沿逆时针方向； 线圈自由下落过程，根据机械能守恒定律可得： 解得cd边刚进入磁场瞬间线圈速度为： 则cd边刚进入磁场时c、d两点的电压是： 解得：； 边离开磁场时线圈的加速度为0，可知安培力与重力互相平衡，则有： 解得ab边离开磁场时线圈中感应电流大小为： 感应电动势为： 设ab边离开磁场时线圈的速度为，根据法拉第电磁感应定律可得： 解得： 线圈从进入磁场开始到线圈穿出磁场的整个过程中，根据动能定理得： 解得线圈从进入磁场开始到线圈穿出磁场的整个过程中安培力对线圈做的总功为：。 答：线圈在进入磁场的过程中感应电流的方向为逆时针； 边刚进入磁场瞬间，c、d两点的电压为3V； 线圈从进入磁场开始到线圈穿出磁场的整个过程中安培力对线圈做的总功为。  【解析】根据楞次定律判断感应电流方向； 先根据机械能守恒定律求出cd边刚进入磁场瞬间时速度，根据求出cd边产生的感应电动势，再求c、d两点的电压； 边离开磁场时线圈的加速度为0，根据平衡条件结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式求出ab边离开磁场时线圈的速度，再由动能定理计算整个过程中安培力对线圈做的总功。 解决本题时，要抓住电磁感应与力学联系的桥梁：安培力，根据平衡条件以及电磁感应规律求出线圈离开磁场的速度是关键。 15.【答案】动能定理：，解得：， 同理，，解得：， 所以，离子进入磁场Ⅰ的速度大小v的范围为； 临界如图所示，设此时速度大小v，上圆半径为，下圆半径为，则： 由几何关系有：，可得， 由动能定理有：， 由圆周运动规律有：， 同理有：， 联立解得：，，则O点的速度大小， 即从磁场Ⅱ的边界OC射出离子数比例； 离子经过三个半圆弧，打到探测板上方，距 O点最近水平距离对应离子初速度为零时，， 离子经过二个半圆弧，打到探测板下方，距 O点最远水平距离对应离子初速度为时，， 当离子经过二个半圆弧恰好经过时，设其半径分别为、，随后进入磁场Ⅰ，可得， 比较离子打到的最远点，知， 所以，探测板的最短长度。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 $