湖南省衡阳八中2024学年物理高二第一学期期末统考试题含解析

湖南省衡阳八中2024学年物理高二第一学期期末统考试题注意事项：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、已知电流强度为I的通电直导线在距离为r的地方产生的磁感应强度大小为，k为常数．如图所示，三根通有电流大小相等的长直导线垂直正方向abcd所在平面，且分别位于a、c、d三个顶点．a、d处导线中的电流方向与c处导线的电流方向相反．已知a处导线在b处产生的磁感应强度大小为B，则b点的磁感应强度大小为（）A. B.C. D.2、如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平固定放置一根通电的长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中A.a点磁感应强度最大 B.c点磁感应强度最大C.a、c两点磁感应强度相同 D.b、d两点磁感应强度相同3、如图所示的电路中，已知电源的电动势E=1.5V，内电阻r=1.0Ω，电阻R=2.0Ω，闭合开关S后，电路中的电流I等于A.4.5A B.3.0AC.1.5A D.0.5A4、静电场方向平行于x轴，其电势φ随x分布可简化为如图所示的图线，图中φ0和d为已知量。一个带正电的粒子沿x轴方向由x=d/2处运动至x=d处。已知该粒子质量为m、电量为q，忽略重力。则运动过程中（）A.粒子所受电场力的大小为B.粒子的电势能减少C.Od间的电势差为D.粒子运动的加速度越来越大5、如图所示，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板（粒子速率变小），实线表示其运动轨迹，由图知A.粒子带正电B.粒子运动方向是edcbaC.粒子运动方向abcdeD.粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长6、如图所示，图中边长为O正三角形ABC的三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷－q、－q、＋q，则该三角形中心O点处的场强为（）A.，方向由C指向O B.，方向由O指向CC.，方向由C指向O D.，方向由O指向C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，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无弹力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是（）A.小球b机械能保持不变B.小球b所受库仑力大小始终为2mgC.细线PM的拉力先增大后减小D.小球b加速度大小一直变大8、如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感强度为B，质量为m边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成若线框的总电阻为R，则下列说法正确的是A.线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为DABCB.AC刚进入磁场时线框中感应电流C.AC刚进入磁场时线框所受安培力为D.此时CD两端的电压为9、如图所示，水平固定的光滑铜环，OO′为过圆心的竖直轴，长为2l、电阻为r的铜棒OA的一端在O处，另一端与铜环良好接触，OA与OO′的夹角为30°，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖立向上的匀强磁场中．现使铜棒OA绕OO′以角速度逆时针（俯视）匀速转动，A端始终在铜环上，定值电阻的阻值为3r，其他电阻不计，下列说法正确的是（）A.O点的电势比A点的电势低B.回路中通过的电流为C.该定值电阻两端的电压为D.该定值电阻上的热功率为10、如图所示，在水平通电直导线正下方，有一半圆形光滑弧形轨道，一导体圆环自轨道右侧的P点无初速度滑下，下列判断正确的是（）A.圆环中将有感应电流产生B.圆环能滑到轨道左侧与P点等高处C.圆环最终停到轨道最低点D.圆环将会在轨道上永远滑动下去三、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）测量电阻阻值的常用方法有以下两种：（1）用伏安法测量：要测量一个阻值约为900Ω的电阻Rx，备用器材有：电流表A：量程3mA、内阻约2Ω；电压表V：量程3V、内阻为3kΩ滑动变阻器R1：阻值范围0~20Ω滑动变阻器R2：阻值范围0~1kΩ电源：电动势3V、内阻约1Ω为了较准确地测量R的阻值，电路图应选择图___________(填A或B)，滑动变阻器应选择___________(填R1或R2)，滑动变阻器在该实验中起的主要作用是___________。（2）用多用表的欧姆挡测量：如图所示是具有两个倍率挡的欧姆表的电路图，选择开关K置于1或2时分别对应两个不同的倍率，其中一个倍率是另一个的10倍．已知：电流表G：量程Ig=2.5mA、内阻200Ω定值电阻R1：阻值为180Ω滑动变阻器R：阻值范围0~300Ω电源E：电动势1.5V、内阻约1Ω则定值电阻R2=___________Ω。12．（12分）在研究“平抛运动”实验中，(1)图1是横档条，卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端时的_______A.球心B.球的上端C.球的下端在此实验中，下列说法正确的是________A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重垂线确定（2）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可以判断实验操作错误的是____A.释放小球时初速度不为零B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不水平（3）图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是_______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，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14．（16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L15．（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【解题分析】根据左手定则判断三根导线在b处的磁场方向，根据求解三根导线在b处的磁感应强度的大小，然后合成即可.【题目详解】a处导线在b处产生的磁感应强度大小为B，可知c处导线在b点的磁感应强度大小为B；d处导线在b点的磁感应强度大小为；根据右手定则可知a处导线在b处产生的磁感应强度方向沿bc方向向下；d处导线在b处产生的磁感应强度方向垂直db方向斜向下；c处导线在b处产生的磁感应强度方向沿ba方向；根据平行四边形法则可知，三根导线在b处的磁感应强度大小为，故选B.2、B【解题分析】根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图根据平行四边形定则，、、、各个点的磁场情况如图显然，点与点合磁感应强度大小相等，方向不同；点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小；点电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大；A．与分析不符，故A错误；B．与分析相符，故B正确；C．与分析不符，故C错误；D．与分析不符，故D错误；故选B。3、D【解题分析】根据闭合电路欧姆定律得：，D正确4、A【解题分析】在图象中斜率表示电场强度，因各点斜率相同，说明该电场为匀强电场，设场强大小为E粒子所受电场力的大小为故A正确；该电场为匀强电场，方向沿+x，带正电的粒子从x=d/2处运动至x=d处，电场力做正功，粒子的电势能减少，故B错误；Od间的电势差为故C错误；D．该电场为匀强电场，粒子受到的电场力不变，运动的加速度不变，故D错误。故选择A选项。5、B【解题分析】A．带电粒子不计重力在匀强磁场中运动并穿过金属板后粒子速率变小，根据带电粒子在磁场中运动的半径公式：，粒子的半径将减小，故粒子应是由下方穿过金属板，故粒子运动方向为edcba，根据左手定则可得，粒子应带负电，故A错误；BC．带电粒子穿过金属板后速度减小，由轨迹半径应减小，故可知粒子运动方向是edcba，故B正确，C错误；D．由可知，粒子运动的周期和速度无关，而上下均为半圆，故所对的圆心角相同，故粒子的运动时间均为，故D错误。故选B。6、C【解题分析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为三个电荷在O处产生的场强大小均为根据对称性和几何知识得知，两个-q在0处产生的合场强为再与+q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为方向由C指向O，故ABD错误，C正确。故选C。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、ACD【解题分析】A．小球b所受库仑力和管道的弹力始终与速度垂直，即只有重力做功，所以小球b机械能守恒，故A正确；B．小球b机械能守恒，从G滑到H过程中，有：H处有：则有：F库=3mg故B错误；C．设PN与竖直方向成α角，对球a受力分析，将其分解：竖直方向上有：FPNcos

α=mg+F库sin

θ水平方向上有：F库cos

θ+FPNsin

α=FPM。解得：下滑时θ从0增大90°，细线PM的拉力先增大后减小，故C正确；D．设b与a的连线与水平方向成θ角，则有：任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成，即为：可知小球的加速度一直变大，故D正确。故选ACD。8、AC【解题分析】根据楞次定律判断感应电流的方向，由求出电路中的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流；将AD边与CD边受到的安培力进行矢量合成，求出线框受到的安培力；CD两端的电压是外电压，根据欧姆定律求解.【题目详解】A、线框进入磁场的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向垂直纸面向外，则感应电流的方向为DABC方向;故A正确.B、AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，有效切割长度为a，所以产生的感应电动势为，则线框中感应电流为故B错误.C、AC刚进入磁场时线框的CD边产生的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是：，且AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即为：故C正确；D、CD两端的电压是外电压,为;故D错误.故选AC.【题目点拨】解决本题时要知道安培力是联系电磁感应与力学知识的桥梁，要熟练地由法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力表达式；要注意线框所受安培力是各边所受安培力的合力.9、AC【解题分析】A．根据右手定则可知，O点的电势比A点的电势低．故A正确B．根据法拉第电磁感应定律可知，铜棒OA切割磁感线产生的感应电动势E=，所以回路中通过的电流：I=故B错误C．该定值电阻两端的电压为：U=．故C正确D．该定值电阻上的热功率P=．故D错误10、AC【解题分析】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小故能判断圆环中是否有感应电流【题目详解】水平通电导线周围有磁场，且离导线越远磁场强度越小，在圆环下落过程中，通过圆环的磁通量变小，故有感应电流产生，故A正确；因为圆环在上滑的过程中，有感应电流，对整个过程由能量守恒定律得，重力势能转化为电能，故不能上升到左侧与P点等高处，故B错误；整个过程重力势能转化为电能，故小球最终停在最低点，不会在轨道上永远滑动下去，故C正确，D错误；故选AC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).B(2).R2(3).改变电流表、电压表的读数，实现多次测量，减少实验的偶然误差(4).20【解题分析】（1）[1]A、B两个电路图均为限流法测电阻，由题意得：，待测电阻为大电阻，故电流表要内接，故应该选B图；[2]由于电流表的最大量程为3mA，电源电动势为3V，故电路中总电阻要大于1000Ω，所以滑动变阻器选R2；[3]滑动变阻器在该实验中起的主要作用是改变电流表电压表的读数，实线多次测量，减小实验偶然误差。（2）[4]当接“1”时，干路电流为：当接“2”时，干路电流为：根据倍率关系知：代入数据解得：R2=20Ω，（R2=-380Ω舍去）。12、①.B②.BD③.C④.B【解题分析】（1）题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点.所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端.故选B;斜槽轨道不必光滑，A错.记录的点适当多一点，以便更准确的描出平抛轨迹.；B对.为比较准确地描出小球运动的轨迹.将这些点平滑连接起来，C错，用中垂线确定Y轴坐标，D对故选BD（2）由图可知，小球做斜抛运动.所以斜槽末端没有水平放置，选C（3）竖直管内与大气相通，为外界大气压强，竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强，因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出水口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速也恒定，如果竖直管上出口在水面上，则水面上为恒定大气压，因而随水面下降，