2024届湖南省长沙市望城区第二中学高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

2024届湖南省长沙市望城区第二中学高二物理第一学期期末综合测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图甲所示线圈的匝数n＝100，横截面积S＝50cm2，线圈总电阻r＝10Ω，沿轴向有匀强磁场，设图示磁场方向为正，磁场的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化，则在开始的0.1s内()A.磁通量的变化量为0.25WbB.磁通量的变化率为2.5Wb/sC.a、b间电压为零D.在a、b间接一个理想电流表时，电流表示数为0.25A2、如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的交变电动势的图象，根据图象可知（）A.此交变电动势的瞬时表达式为e＝200sin0.02tB.此交变电动势的瞬时表达式为e＝200sin100πtC.t＝0.01s时，穿过线圈的磁通量为零D.t＝0.02s时，穿过线圈的磁通量的变化率最大3、电阻为，边长为L=0.5m的正方形线圈位于随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面），如图（甲）所示，取向里为正方向。当磁场按图（乙）变化时，取线圈中电流逆时针为正方向，则线圈中产生感应电流图象为()A.B.C.D.4、下列电器工作时主要利用涡流使物体发热的是A.电熨斗 B.电磁炉C.电饭锅 D.电热水器5、一物块放在水平面上，用弹簧秤对物块施加一个沿水平方向拉力．逐渐增大拉力，当拉力小于10N时，物块保持静止；等于10N时，物块恰好运动．下列分析正确的是A.物块受到的最大静摩擦力是10NB.拉力为5N时，物块受到的静摩擦力是10NC.拉力为15N时，物块受到的静摩擦力是10ND.拉力为10N时，物块受到的摩擦力是06、如图所示，通有恒定电流导线与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量的变化量的绝对值分别为和，则（）A. B.C. D.不能判断与的关系二、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，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法正确的是A.电阻R3消耗的功率变大B.电容器C上的电荷量变大C.灯L变暗D.R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值8、近期我国多个城市的数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成的主要原因．下列关于的说法中正确的是()A.的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.在空气中的运动属于布朗运动C.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料使用能有效减小在空气中的浓度D.中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈9、关于磁场和磁感线的描述，下列说法正确的是（）A.沿磁感线方向，磁感应强度逐渐减弱B.自由转动的小磁针放在通电螺线管内部，静止时其N极指向螺线管内部的磁场方向C.磁感线是闭合的曲线D.两条磁感线的空隙处不存在磁场10、图中虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面已知等势面b的电势为0，一电子经过a时的动能为8eV，从a到c的过程中克服电场力所做的功为4eV，下列说法正确的是（）A.等势面a上的电势为－2VB.该电子经过等势面c时，其电势能为2eVC.该电子经过等势面a时的速率是经过c时的2倍D该电子可能到达不了等势面d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）某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=________m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为____________________m12．（12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：规格为“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______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、D【解析】A、在开始的0.1s内，磁通量的变化量为：△∅＝△B•S＝（0.4+0.1）×50×10﹣4＝0.0025Wb，故A错误；B、磁通量的变化率为：2.5×10﹣2Wb/s，故B错误；C、由法拉第电磁感应定律可得线圈中的感应电动势E为：E＝nS＝10050×10﹣4V＝2.5V，当a、b间未接负载时电压为2.5V，故C错误；D、由法拉第电磁感应定律可得线圈中的感应电动势E为：E＝n100×2.5×10﹣2＝2.5V，由闭合电路欧姆定律可得感应电流I大小为：I，故D正确；2、B【解析】AB．由图像知周期T=0.02s，所以频率f=50Hz，由图像知电动势最大值为200V，角速度为所以感应电动势的瞬时表达式为故A错误，B正确；C．t=0.01s时，感应电动势为零，则穿过线圈的磁通量最大，故C错误；D．t=0.02s时，感应电动势为零，则穿过线圈的磁通量的变化率也为零，故D错误。故选B。3、A【解析】0~1s过程，磁场均匀增大，感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为逆时针方向；1~5s过程，磁场先正向减小后反向增大，变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为顺时针方向，5~7s过程，磁场反向减小后又正向增大，过程中变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中感应电流为：，根据楞次定律可知方向为逆时针方向；7~9s过程，磁场先正向减小后反向增大，变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为顺时针方向，A．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，A正确；B．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，B错误；C．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，C错误；D．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，D错误；故选A。4、B【解析】电熨斗、电饭锅以及电热水器都是利用电流的热效应来使物体发热的；而电磁炉是利用涡流使物体发热的，故选B.5、A【解析】物体受重力、支持力、拉力和摩擦力；当拉力等于10N时，物块刚刚开始运动，说明最大静摩擦力为10N，故A正确；当弹簧秤的示数为5N时，没有拉动，物体保持静止，受静摩擦力，为5N，故B错误；当弹簧秤的示数为15N时，物体加速运动，受到滑动摩擦力，滑动摩擦力约等于最大静摩擦力，为10N，故C错误；当示数为10N时，物块受到的摩擦力是10N，故D错误；故选A点睛：本题关键是明确滑块的受力情况，搞清物体是否运动，要分静摩擦力和滑动摩擦力两种情况讨论6、C【解析】导线周围的磁场并非匀强磁场，靠近处的磁场强些，磁感线密一些，远离处的磁感线疏一些。当金属框在Ⅰ位置时，穿过金属框的磁通量为，当金属框平移至Ⅱ位置时，磁通量为，则磁通量的变化量的绝对值为当金属框翻转至Ⅱ位置时，磁感线相当于从“反面”穿过金属框，故磁通量为，则磁通量的变化量的绝对值是所以，故C正确，ABD错误。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、BCD【解析】A．当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电阻变小，则外电路的总电阻变小，小电阻分小电压，则外电压变小，故消耗的功率：变小，故A错误；B．变小，外电路的总电阻变小，则干路总电流变大，而上电压变小，则电流变小，故上电流变大，电压变大，故电容器两端电压变大，，则电荷量变大，故B正确；C．变小，小电阻分小电压，则的电压变小，灯泡的电压变小，故灯L变暗，故C正确；D．两端的电压变大，两端的电压变小，二者电压之和等于外电压，由前面分析之外电压变小，故两端增加的电压小于两端减小的电压，故D正确8、BCD【解析】布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的运动，是分子运动的具体表现；温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.【详解】PM2.5的数量级为10-6m，空气中氧气分子的尺寸数量级为10-10m，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动时空气中悬浮颗粒的运动，属于布朗运动，选项B正确；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项C正确；微粒越小，因受其它颗粒碰撞受力越不平衡，布朗运动越剧烈，选项D正确；故选BCD.【点睛】此题关键是理解布朗运动的特征以及影响布朗运动的因素，知道温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.9、BC【解析】磁感线是描述磁场分布而假想的，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极；【详解】A、磁感线的疏密表示磁场强弱，与磁场方向无关，故A错误；B、螺线管内部磁感线由S极指向N极，而小磁针的N极静止时指向表示磁场方向，故其N极指向螺线管的北极，即指向螺线管内部的磁场方向，故B正确；C、磁感线分布特点：在磁体外部磁感线从N极出发进入S极，在磁体内部从S极指向N极．磁感线是闭合的曲线，故C正确；D、磁场中任意一点的磁感应强度都不为零，可以用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，但是不可能将每一点都画出磁感线，否则与不画没区别，故D错误【点睛】本题考查了磁感线的引入的原因和特点、磁场的性质，由于磁场是看不见，摸不着的，为了描述磁场的性质而引入了磁感线的概念，它是假想出来的有方向的曲线，但可以描述磁场的性质10、BD【解析】根据只有电场力做功，动能与电势能之和不变，当电场力做负功时，动能转化为电势能，在电势为零处，电势能为零，从而即可一一求解.【详解】A、B、虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面，电子经过a时的动能为8eV，从a到c的过程中克服电场力所做的功为4eV，则电势能增加4eV，因此ac等势面之间的电势差为4V，由于电子的电势能增加，所以等势面从a到c电势是降低的，因为b上的电势为0V，故a上的电势为2V，c上的电势为-2V，电势能为2eV，故A错误，B正确；C、电子经过平面a的动能是经过c动能的2倍，故它在平面a时的速率是经过c时的倍，故C错误；D、由A可知，相邻等差等势面电势差为2V．若电子经过a时速度方向与平面a垂直，则电子从a到d克服电场力做功需要6eV，电子可能到达平面d；但如果电子经过a时速度方向与平面a不垂直，电子将会在电场中做抛体运动，则可能不会到达平面d，故D正确；故选BD.【点睛】本题考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键.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、①.10②.y=﹣0.03sin5πt【解析】由题意得：，得该波的周期为T=0.4s，由图知波长为，则波速为，横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为【点睛】本题要根据简谐波的特点：一个周期内传播一个波长，简谐波传播过程中，各个质点的起振方向都相同，与波源的起振方向也相同，来确定波的周期12、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