湖南省2024学年物理高二第一学期期末考试试题含解析

湖南省2024学年物理高二第一学期期末考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、下列说法正确的是（）A.感应电动势是矢量B.奥斯特最早发现电流的磁效应C.穿过同一线圈的磁通量越大，感应电动势越大D.穿过同一线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大2、如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是()A.aB.bC.cD.d3、如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的P1和P2处．当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2（θ2图中未标出）．则A.小球N带正电，θ1>θ2B.小球N带正电，θ1<θ2C.小球N带负电，θ1>θ2D.小球N带负电，θ1<θ24、关于地球的地磁场方向，下列说法正确的是A.在地表空间是从南极指向北极B.在地表空间是从北极指向南极C.在地表空间南半球是从赤道指向南极，北半球是从赤道指向北极D.在地表空间南半球是从赤道指向北极，北半球是从赤道指向南极5、发现万有引力定律的科学家是（）A.伽利略 B.牛顿C.爱因斯坦 D.库伦6、图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是A该带电粒子带负电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大二、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、电阻A、的图像如图，由图像可知（）A.A，阻值之比为B.A，阻值之比为C.A，串联后的图线位于Ⅰ区D.A，并联后的图线位于Ⅱ区8、如图所示，平行金属板中带电质点原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，的阻值和电源内阻相等，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（）A.消耗的功率逐渐减小B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点将向上运动9、下图中，洛伦兹力的方向判断正确的是()A.B.C.D.10、如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U－I图线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识分析下列选项正确的是()A.E＝50VB.r＝ΩC.当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20ΩD.当该导体直接与该电源相连时，电路消耗总功率为80W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）图甲为“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物电路图，已知小灯泡的额定电压为3V。(1)在图乙方框图中画出与实物电路相对应的电路图____________。(2)完成下列实验步骤：①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，滑片应停留在滑动变阻器的最________（选填“左”或“右”）端；②闭合开关后，逐渐移动滑动变阻器的滑片，增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压；③记录如下8组U和I的数据，断开开关．根据实验数据在图丙方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线______________。编号123456780.200.601.001.401.802.202.603.000.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205小灯泡发光情况不亮微亮__________逐渐变亮正常发光(3)数据分析：①从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是___________________。②图线表明导体的电阻随温度的升高而________。③小灯泡正常工作时的电阻约为________。（保留到小数点后一位）12．（12分）(1)在练习使用多用电表实验中，下面使用多用电表测量电阻的操作中正确的是________（黑表笔插在“－”插孔，红表笔插在“＋”插孔）。A.欧姆调零时的短接B.测二极管的正向电阻C.测电阻R1电阻D.测卡口式白炽灯的灯丝电阻E.测二极管的正向电阻(2)某同学尝试利用多用电表近似测量一节干电池的电动势。将选择开关旋到__________挡（填“直流电压2.5V”或“交流电压2.5V”），红表笔接电池________（填“正极”或“负极”），直接测量电池路端电压。如图所示，示数为________V。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）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15．（12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L

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】A、感应电动势有方向，但感应电动势计算不适用平行四边形定则，而是遵守代数运算法则，因此感应电动势是标量，故A错误；B、丹麦科学家奥斯特最早发现电流磁效应，故B正确；C、感应电动势，故感应电动势的大小和磁通量变化快慢有关，和磁通量大小无关，且磁通量变化越快，感应电动势越大，故CD错误【题目点拨】感应电动势和磁通量的变化有关，磁通量变化大，但是经过时间较长，也可能变化率较小，那么，感应电动势也较小2、B【解题分析】由安培定则可判断螺线管的左端为N极，右端为S极，所以在螺线管内部磁场方向向左，故d的方向正确；左右两侧的磁场的方向向左，故a、c的方向正确；而在螺线管的上方，磁感线方向由左向右．故在螺线管的上方小磁针静止时N极应与磁感线的切线方向相同，b的方向错误，所以B错误，ACD正确。故选B。3、A【解题分析】对小球受力分析，其受重力，绳的拉力，库仑力，进而得到夹角的表达式【题目详解】小球M与N相互排斥，M、N带同种电荷，M带正电，N也带正电，小球N受重力mg，绳的拉力，库仑力F，绳与竖直方向夹角为：，库仑力：，由于电荷N悬挂在P1点时距离小，库仑力大，偏角大，故θ1＞θ2，故A正确，B、C、D错误.故选A.【题目点拨】重点掌握库仑力表达式，其次是正确表示角度，尽量用重力，不要用绳的拉力来表示4、A【解题分析】地球本身是一个大磁铁，地磁的南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，在地表空间地磁场从南极指向北极，不论在南半球还是北半球，地磁场都是从南极指向北极A、A项与上述分析结论相符，故A正确；B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；C、C项与上述分析结论不相符，故C错误；D、D项与上述分析结论不相符，故D错误5、B【解题分析】发现万有引力定律的科学家是牛顿故选B。6、D【解题分析】A．粒子垂直磁场向下进入磁场，根据左手定则可以知道粒子带正电，所以A错误.B．粒子带正电，则受电场力向右，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故B错误.C．由：得：此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，所以C错误.D．由：知R越小比荷越大，故D正确.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、AC【解题分析】AB．I-U图像的斜率之比等于电阻比的倒数，由图像可知A、B阻值之比为选项A正确，B错误；C．A、B串联后的电阻比B的电阻还要大，可知I-U图线位于Ⅰ区，选项C正确；D．A、B并联后的总电阻比RA还小，则I-U图线位于Ⅲ区，选项D错误；故选AC。8、AC【解题分析】当滑动变阻器的滑片向端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小．根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流增大．电容器极板间电压等于两端的电压，减小，并联部分的总电阻减小，则两端的电压减小，消耗的功率逐渐减小，电容器极板间场强减小，质点所受的电场力减小，所以质点将向下运动，正确，D错误．流过电流表的电流，增大，减小，则增大，所以电流表读数增大．两端的电压，减小，增大，则减小，所以电压表读数减小，B错误．由于的阻值和电源内阻相等，则外电路总电阻大于电源的内阻，当外电阻减小时，电源的输出功率逐渐增大，C正确9、AD【解题分析】A．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向正电荷的运动方向向右，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力向上，故A正确；B．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向向左，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力向上，故B错误；C．当速度与磁感线平行时，电荷不受洛伦兹力，故C错误；D．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向向下，拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D正确。故选AD。【题目点拨】带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定则判断，由磁感线方向确定手心方向，由电荷运动方向确定四指指向，由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向。10、AC【解题分析】AB．由图象的物理意义可知电源的电动势E＝50V，内阻r＝＝Ω＝5Ω，故A正确，B错误；CD．该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U＝40V，I＝2A，则R＝＝20Ω，此时，电路消耗的总功率P总＝EI＝100W，故C正确，D错误三、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.左③.④.先不变，后逐渐增大⑤.增大⑥.14.6Ω【解题分析】掌握“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，尤其是对于实验的重要步骤，以及对伏安特性曲线的理解和应用。【题目详解】(1)[1]与实物电路相对应的电路图如图所示(2)[2]为保护电路安全，开关闭合之前，题图甲中滑动变阻器的滑片应该置于最左端；[3]根据表格中的数据，画出小灯泡的I-U图线如图所示(3)[4]从图线上可以得知，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是先不变，后逐渐增大；[5]图线表明导体的电阻随温度的升高而增大；[6]根据I-U图线可得电压时，，所以小灯泡正常工作时电阻约为。【题目点拨】本题考查对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的理解。12、①.AB②.直流电压2.5V③.正极④.1.38【解题分析】(1)[1]A．用欧姆表测电阻时，每次换挡测量都要重新进行欧姆调零，故A正确；BE．多用电表内部正极接黑表笔，所以在测量二极管的正向电阻时，应用黑表笔接正极，故B正确，E错误；C．多用电表测电阻时必须将待测电阻与原电路断开，图中测的是与并联之后的电阻，故C错误；D．卡口式两接线柱均在卡上面两个金属部分的位置，因此两接线柱要与此两处相接，但不能跟人体相接触，故D错误；故选AB；(2)[2]一节干电池的电动势为1.5V；因此需要用直流电压2.5V挡；[3]多用电表在使用中必须保证电流红进黑出，所以红表笔接电池正极，直接测量电池路端电压；[4]选择开关置于直流电压2.5V挡，由图所示表盘可知，其分度值为0.05V，示数为1.38V。四、计算题：本题共