湖北省荆门市2023年物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

湖北省荆门市2023年物理高二第一学期期末综合测试试题考生请注意：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、如图所示，在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场中，放置一个金属圆环，圆环平面与磁场方向垂直，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是A.使匀强磁场均匀增强B.使匀强磁场均匀减弱C.使圆环向左或向右平动D使圆环向上或向下平动2、如图是一名登山运动员攀登陡峭雪壁的情形，如果认为峭壁的平面是竖直的平面，冰面是光滑的，腿与峭壁面是垂直的，轻绳与壁面的夹角为30°，运动员重72kg。则轻绳给运动员的张力大小T为(g＝10m/s2)()A.360N B.360NC.1440N D.480N3、如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，与灯泡L1连接的是一只理想二极管D．下列说法中正确的是（）A.闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B.断开S的瞬间，L2会逐渐熄灭C.断开S的瞬间，L1中电流方向向左D.断开S的瞬间，a点的电势比b点高4、两金属导轨和三根电阻丝如图连接，虚线框内存在均匀变化匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比R1:R2:R3＝1:2:3，金属导轨电阻不计．当S1、S2闭合，S3断开时，闭合回路中感应电流为I，当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为5I，当S1、S3闭合，S2断开时，以下说法中正确的是（）A.闭合回路中感应电流为7IB.闭合回路中感应电流为6IC.上下两部分磁场的面积之比为3:20D.无法确定上下两部分磁场的面积比值关系5、通过闭合线圈平面的图象如图所示,下列说法正确的是（）A.时刻线圈中感应电动势最大B.时刻线圈中磁通量为零C.时刻线圈平面与中性面重合D.、时刻线圈中感应电流方向相同6、电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器。如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长10m，宽2m。若发射质量为100g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为20A时，最大速度可达4km/s轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是（）A.磁场方向为竖直向下B.磁场方向为水平向右C.电磁炮的加速度大小为4×105m/s2D.磁感应强度的大小为2×103T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、长方形线框abcd通有恒定电流I，在线框所在平面内线框的左侧与ad边平行放置一长直导线，直导线中通有恒定电流I'，电流的方向如图所示，线框和长直导线的位置都被固定，下列关于线框受到安培力的说法中正确的是A.线框的ab边和cd边不受安培力B.线框所受的安培力合力向右C.线框所受的安培力合力向左D.若长直导线电流I'加倍，则稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍8、如图所示，在光滑绝缘水平面上的P点正上方O点固定了一电荷量为＋Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放一质量为m、电荷量为－q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中θ＝，规定电场中P点的电势为零，则在＋Q形成的电场中（）A.P点电场强度大小是N点的4倍B.N点电势高于P点电势C.检验电荷在N点具有的电势能为D.N点电势9、对于电场中任意两点间电势差，下列说法中正确的是（）A.电势差越大，在这两点的电场强度也越大B.两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功C.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷有关D.两点间的电势差与在这两点间移动的电荷无关10、自动控制电路中常用到半导体材料，光敏电阻便是其中的一种。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。现将一只光敏电阻连入电路，与定值电阻、小灯泡（灯丝电阻视为不变）组成如图所示的电路，，无光照时。若将照射的光照强度减弱，则A.小灯泡变暗B.光敏电阻消耗的功率先增大后减小C.电源输出功率一直减小D.当时，小灯泡与电阻消耗的总功率最大三、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“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径，用米尺测出金属丝的长度L，用伏安法测出金属丝的电阻Rx，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。(1)测量金属丝直径时螺旋测微器刻度如图所示，读数D=_________mm。(2)按照下图实物连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，读出多组电压表与电流表示数U、I，处理数据得到金属丝的电阻Rx。请依据实物图在方框内画出电路原理图_________。(3)用图中的电路测量金属丝的电阻比真实值_________（填“偏大”或“偏小”）。(4)该金属丝电阻率的表达式为ρ=_________（用题中所给物理量的字母表示）。12．（12分）在测定金属电阻率的实验中，所用金属电阻丝的电阻约为30Ω．现通过以下实验测量该电阻丝的电阻率(1)用螺旋测微器测出电阻丝的直径为d(2)实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材：电压表Vl（量程0～3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约15kΩ）电流表Al（量程0～100mA，内阻约5Ω）电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）滑动变阻器R1（0～5Ω）滑动变阻器R2（0～1kΩ）电源E（电动势为4.5V，内阻不计）为了便于调节电路并能较准确地测出电阻丝的阻值，电流表应选__________，滑动变阻器应选__________。(3)如图所示，将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头，触头的另一端为接线柱c，当用手按下触头时，触头才与电阻丝接触，触头的位置可在刻度尺上读出．实验中改变触头与电阻丝接触的位置，并移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数I保持不变，分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U。请在下图中完成实验电路的连接，（）部分已连好的线不能改动．(要求：能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量)(4)利用测量数据画出U—L图线，如图所示，其中（，)是U-L图线上的一个点的坐标．根据U—L图线，用电阻丝的直径d、电流I和坐标（，)计算得出电阻丝的电阻率ρ=__________。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、A【解析】穿过线圈的磁通量变化则会产生感应电流，且感应电流的方向可以根据楞次定律来判断【详解】AB、根据题目要是线圈中产生逆时针的电流根据楞次定律可知应该使原磁场增大，故A对；B错；CD、圆环向左或向右平动以及向上或向下平动时，穿过线圈中的磁通量没有发生变化，故不会产生感应电流，故CD错误；故选A【点睛】产生感应电流的必备条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，可以根据这个来判断本题的选项2、D【解析】对运动员受力分析如图所示：根据平衡条件，水平方向：N=Tsin30°竖直方向：Tcos30°=mg故细绳给人的张力为：故选D。3、D【解析】闭合开关S稳定后被短路，A错误；断开S的瞬间，立即熄灭，B错误；断开S的瞬间，由于电路电流减小，所以产生还原电流方向一致的感应电流，二极管的单项导电性导致中无电流，C错误，L相当于一个电源，右端为正极，所以a点电势比b点电势高，D正确故选D【点睛】做此类问题关键是分析谁和电感线圈组成闭合回路4、A【解析】AB．设磁场上下两部分面积分别为S1和S2，磁场的磁感应强度的变化率为k，三个电阻分别为R、2R、3R；则当S1、S2闭合，S3断开时感应电动势则同理当S2、S3闭合，S1断开时，闭合回路中感应电流为则当S1、S3闭合，S2断开时闭合回路中感应电流为选项A正确，B错误；CD．上下两部分磁场的面积之比为选项CD错误；故选A.5、A【解析】A．图像的斜率表示磁通量变化率，由图像可知，时刻斜率最大，由法拉第电磁感应定律可知，此时感应电动势最大，故A正确；B．由图像可知，时刻斜率为零，即此时电动势为零，则此时线圈的磁通量最大，故B错误；C．由图像可知，时刻磁通量为零，则此时线圈平面与中性面垂直，故C错误；D．图像斜率的正负可示电动势的正负(即方向)，由图像可知，、时刻线圈中感应电流方向相反，故D错误。故选A。6、D【解析】AB．要使炮弹向右加速，安培力应向右，根据左手定则可知，磁场方向应竖直向上，故AB错误；CD．由题意可知，最大速度达4km/s，加速距离为10m，由速度和位移关系可知：v2=2aL解得：a=8×105m/s2；由牛顿第二定律可得：F=ma而F=BIL联立解得：B=2×103

T；故C错误，D正确。故选D。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、CD【解析】由右手定则可知，线圈所处位置的磁场向里，由左手定则可知，ab边受安培力向上，cd边受安培力向下，且大小相等，相互抵消；选项A错误；因ab和cd所受安培力抵消，而ad边所受的安培力方向向左，且大于bc边受的向右的安培力，故线框所受的安培力合力向左，选项B错误，C正确；若长直导线的电流I'加倍，则线圈所在位置的磁场强度加倍，故稳定后线框所受的安培力合力也随之加倍，选项D正确；故选CD考点：左手定则及右手定则；安培力【名师点睛】8、AD【解析】A．P点电场强度大小是，N点电场强度大小是，由于，所以P点电场强度大小是N点的4倍，故A正确；B．根据顺着电场线方向电势降低，由于N点离正点电荷更远，所以N点电势低于P点电势，故B错误；CD．根据动能定理得：检验电荷由N到P的过程由题，P点的电势为零，即φP=0，解得，N点的电势检验电荷在N点具有的电势能为故C错误，D正确9、BD【解析】A．根据可知，电势差越大，在这两点的电场强度不一定越大，选项A错误；B．根据可知，两点间的电势差，数值上等于在这两点间移动单位正电荷时电场力做的功，选项B正确；CD．两点间的电势差只与电场本身有关，与在这两点间移动的电荷无关，选项D正确，C错误；故选BD【点睛】掌握电场强度与电势差的关系，知道电势差的物理意义，在匀强电场中，根据公式U=Ed，d是电场线方向两点间的距离；此题考查对物理规律的解理能力．物理公式要从每个量的意义、公式适用条件等方面理解10、AC【解析】A．光照减弱，光敏电阻阻值增大，通过灯泡的电流变小，灯泡功率减小，变暗，A正确；B．由令，则当且仅当时取等号，但光照减弱光敏电阻阻值R增大，故消耗的功率在最大值右边一直减小，故B错误；C．由电源的输出功率为：因，则输出功率不能取最大值，在最高点右侧随R的增大而逐渐减小，C正确；D．由可知，（R1+RL）为定值电阻，当R取最小时电路的电流最大，此时最大，选项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).0.680(2).(3).偏小(4).或者【解析】(1)[1]．由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；(2)[2]．电流表采用外接法，滑动变阻器为分压接法，如图。(3)[3]．由于电压表的分流，测得的电流比流过Rx的电流大，根据知电阻测量值偏小。(4)[4]．由电阻定律可知其中，所以电阻率12、①.A1②.R1③.见解析④.【解析】（2）[1][2]由于电源电动势为4.5V，所以电压表应选V1，根据欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：，所以电流表应选A1；滑动变阻器应选R1，且应采用分压式接法；（3）[3]由于待测电阻满足RX2＜RARV，可知电流表应用外接法，又变阻器应采用分压式接法，连线图如图所