2023年湖南省湘西自治州四校物理高二第一学期期末考试试题含解析

2023年湖南省湘西自治州四校物理高二第一学期期末考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、用塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发都会带电，这是因为A.摩擦创造了电荷 B.静电感应创造了电荷C.电子在梳子和头发之间发生了转移 D.质子在梳子和头发之间发生了转移2、关于电流，下列说法正确的是（）A.金属导体中自由电子定向移动速率增大时，电流变大B.电流既有大小又有方向，所以是矢量C.通过导体横截面积的电荷量越多，导体中电流就越大D.电流的方向就是电荷定向移动的方向3、两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示．不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.a粒子带正电，b粒子带负电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b粒子动能较大D.b粒子在磁场中运动时间较长4、某同学做观察电磁感应现象的实验，将电流表线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，实验进行中，下列所描述的现象与实验事实相符合的是A.闭合开关瞬间，电流表指针不会发生偏转B.开关闭合稳定后，电流表指针会发生偏转，且示数不变C.开关闭合稳定后，把线圈A插入及拔出线圈B这两个过程，电流表指针都会发生偏转，且偏转方向相反D.断开开关瞬间，电流表指针不会发生偏转5、下列物理量中，均属于标量的一组是A.质量、时间、功 B.质量、速度、时间C.时间、速度、功 D.力、位移、功6、科学实验证明，通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小，式中常量，I为电流强度，l为到导线的距离。如图所示，三根完全相同且通有恒定电流的长直导线a、b、c，其截面位于等边三角形的三个顶点。已知b、c导线位于光滑水平面上，三根直导线均保持静止状态，则（）A.导线a、b通有方向相反的恒定电流B.导线c所受安培力方向竖直向上C.导线a、b所受安培力大小相等、方向相反D.撤去导线c的电流，导线a将做自由落体运动二、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、一个带电微粒在如图所示正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，重力不可忽略，已知轨迹圆的半径为r，电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B，重力加速度为g，则（）A.该微粒带正电 B.带电微粒沿逆时针旋转C.微粒从a到c，机械能守恒 D.微粒做圆周运动的速度为8、磁体与磁体之间，磁体与通电导线之间，通电导线与通电导线之间的示意图，以下正确的是（）A.B.C.D.9、霍尔元件是一种基于霍尔效应磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用．如图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电荷定向运动形成,下列说法正确的是()A.M点电势比N点电势高B.用霍尔元件可以测量地磁场磁感应强度C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量D.若保持电流I恒定,则霍尔电压UH与B成正比例10、如图所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN，a、b、c是以O为中心Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，它们之间间距相等，1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点．以|W12|表示点电荷P由l到2的过程中电场力做的功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（）A.|W12|＞2|W34| B.|W12|=2|W34|C.P、O两电荷可能同号 D.P、O两电荷一定异号三、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）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材有：A．小灯泡：规格“3.8V、0.3A”B．电流表：量程0～0.6A，内阻约为0.5ΩC．电流表：量程0～3A，内阻约为0.1ΩD．电压表：量程0～5V，内阻约为5kΩE.电压表:量程0～15V，内阻约为50kΩF.滑动变阻器：阻值范围0～10Ω，额定电流2AG.滑动变阻器:阻值范围0～100Ω，额定电流50mAH．电池组：电动势6V，内阻约为1ΩI．开关一只，导线若干（1）为了使测量尽可能地准确，电流表应选______，电压表应选_____,滑动变阻器应选_______．(填器材代号)需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8V且能方便地进行调节，滑动变阻器应采用_________的连接方式（2）请在虚线框内设计一个电路图______12．（12分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的长度和直径，步骤如下：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为_____mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为_____mm。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、C【解析】塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发之间通过摩擦的方式起电，起电的实质都是电子的转移，并没有创造电荷，C正确，A、B、D错误2、A【解析】由I=nevs可知，金属导体中自由电子的定向移动的速率增加时，电流变大，故A正确．电流虽然既有大小又有方向，但是电流是标量，选项B错误；根据I=q/t可知，通过导体横截面积的电荷量越多，导体中电流不一定越大，选项C错误；电流的方向就是正电荷定向移动的方向，选项D错误；故选A.3、C【解析】A．粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A错误BC．洛伦兹力提供向心力，即：，得：，故半径较大的b粒子速度大，动能也大．由公式f=qvB，故速度大的b受洛伦兹力较大．故B错误，C正确D．磁场中偏转角大的运动的时间也长；a粒子的偏转角大，因此运动的时间就长．故D错误4、C【解析】当通过闭合回路的磁通量发生变化，就会产生感应电流，电流表指针发生偏转.【详解】A、开关闭合的瞬间，则通过螺线管B中的磁通量从无到有，则产生感应电流，电流表指针发生偏转，故A错误；B、开关闭合稳定后，则通过螺线管B中的磁通量不变，电流表指针不发生偏转，故B错误；C、开关闭合稳定后，把线圈A插入及拔出线圈B这两个过程，穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，指针发生偏转，故C正确；D、开关断开的瞬间，则通过螺线管B中的磁通量从有到无，则产生感应电流，电流表指针发生偏转，故D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键掌握感应电流的产生条件，知道当通过闭合回路的磁通量发生变化，就会产生感应电流.5、A【解析】质量、时间、功都是只有大小无方向的物理量，是标量；而速度、力和位移既有大小又有方向，是矢量；故选A.6、A【解析】因为同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。A．对导线a分析，导线a受重力、b对a和c对a的安培力而平衡，因此b、c对a的安培力都为排斥力，所以b、c为同向电流，a与b、c的电流相反，故A正确；B．因为b对c为吸引力，a对c为排斥力，同时c还受到竖直向上的支持力和重力，由平衡条件可知导线c所受安培力的合力方向竖直向下，如图所示故B错误；C．由AB选项分析可知导线a受到的安培力与重力等大反向；而导线b所受的安培力竖直向下，且满足而对abc整体有有所以可得b所受安培力为可知a、b所受安培力大小不相等，方向相反，故C错误；D．撤去导线c的电流，由前面分析可知导线c所受的合力由a指向c，故不会做自由落体运动，故D错误。故选A。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、BD【解析】A．带电微粒在正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，可知所受的向下的重力和向上的电场力平衡，电场向下，则粒子带负电，选项A错误；B．根据左手定则可知，带电微粒沿逆时针旋转，选项B正确；C．微粒从a到c，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项C错误；D．根据mg=qE，以及，解得微粒做圆周运动的速度为选项D正确。故选BD。8、ABC【解析】解答本题应明确：磁体、电流之间的作用都是通过磁体周围的磁场来完成的【详解】磁极与磁极、电流和磁极，电流和电流之间均是通过磁场产生相互作用的，故ABC正确，D错误9、BCD【解析】电流I的形成是由于正电荷的定向移动，由此可知正电荷定向移动垂直向里，所受洛伦兹力向右，A错；当电荷所受洛伦兹力等于电场力时不再偏转，电压恒定如果已知电荷定向移动速度可求出磁感强度，B对；同样，强磁场对应大电压，C对；电流恒定，电荷定向移动速度恒定，D对；10、AD【解析】根据电场线的分布情况可知，2、3间的场强大于3、4间场强，由公式U=Ed分析得知，2、3间的电势差大于3、4间的电势差，所以1、2间的电势差大于3、4间电势差的2倍，即有|U12|＞2|U34|，由电场力做功公式W=qU得，|W12|＞2|W34|．故A正确，B错误．由轨迹的弯曲方向可判定两电荷间存在引力，是异号电荷．故C错误，D正确．故选AD【点睛】本题是电场中轨迹问题，由U=Ed定性分析非匀强电场中两点间电势差的关系，由轨迹弯曲方向判断电场力方向都是常见的问题，要加强训练，熟练掌握三、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.B②.D③.E④.分压式⑤.【解析】（1）[1][2][3][4]．小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表应选择D；灯泡的额定电流为0.3A，为了减小测量的误差，使得测量更精确，电流表量程选择0～0.6A的B．需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8V且能方便地进行调节，滑动变阻器要采用分压电路，故选用阻值较小的E；（2）[5][6]．小灯泡电阻约为13Ω，则有故灯泡电阻属于小电阻，电流表采用外接法．电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器需采用分压式接法．电路图如右图点睛：本题考查灯泡伏安特性曲线的实验；解决本题的关键掌握器材选取的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，知道什么情况下选用电流表外接法，什么情况下选择电流表内接法12、①.50.15②.6.700【解析】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺读数为

05×3mm=0.15mm所以最终读数50mm+0.15mm=50.15mm（2）[2]螺旋测微器的固定刻度读数为6.5mm，可动刻度读数为

01×20.0mm=0.200mm所以最终读数为

5mm+0.200mm=6.700mm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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿