湖北省十堰市2023年高二物理第一学期期末考试试题含解析

湖北省十堰市2023年高二物理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、甲、乙两个质点间的万有引力大小为F，若甲物体的质量不变，乙物体的质量增加到原来的2倍，同时它们之间的距离减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为()A.8F B.4FC.F D.2、如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，通过L1、L2、L3中的电流大小相等，L1、L2中的电流方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线则该导线受到的安培力的方向为A.指向L1 B.指向L2C.背离L3 D.指向L33、下列说法正确的是（）A.电荷处在电势越高的地方电势能越大B.电场中电场强度越大的地方，电势越高C.电势降落的方向必定是场强的方向D.处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零4、氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A.可见光光子能量范围在1.62eV到2.11eV之间B.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线C.a光频率大于b光的频率D.氢原子在n＝2的能级可吸收任意频率的光而发生电离5、如图，△abc中bc=4cm，∠acb＝30°．匀强电场的电场线平行于△abc所在平面，且a、b、c点的电势分别为3V、-1V、3V．下列说法中正确的是（）A.电场强度的方向沿ac方向B.电场强度的大小为2V/cmC.电子从a点移动到b点，电势能减少了4eVD.电子从c点移动到b点，电场力做功为4eV6、两个完全相同的金属球AB，A带正电为3q，B不带电，将两导体接触一下再分开，则B导体的带电荷量变为A.﹣q B.qC.1.5q D.3q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、质量为M的木块，放在光滑的水平桌面上处于静止状态，今有一质量为m、速度为v0的子弹沿水平方向击中木块并停留在其中与木块一起运动，则子弹击中木块的过程中，木块受到的冲量大小为A. B.C. D.8、有固定绝缘光滑挡板如图所示，A、B为带电小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左的力F作用于B时，A、B均处于静止状态．现若稍改变F的大小，使B向左移动一段小距离（不与挡板接触），当A、B重新处于平衡状态时与之前相比（）A.A、B间距离变小B.水平推力力F减小C.系统重力势能增加D.系统电势能将减小9、下列说法正确的是（）A.如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压UB.如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极C.如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器条件是Eq＝qvB，即D.如图丁所示，是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动10、如图所示，在虚线EF、GH之间分布着方向水平、垂直于纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，EF、GH间距为h，正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，质量，边长，将其从EF上方处由静止释放，线框运动过程中线框平面始终与磁场垂直，且CD边始终与EF平行，已知线框下边CD刚要出磁场时，线框的速度为，线框穿过磁场区的过程中产生的热量，取重力加速度，下列说法正确的是A.磁场上下两边界的间距B.线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小为C.线框CD边刚进入磁场时C、D两点间的电压为D.线框CD边刚出磁场时C、D两点间的电压为三、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）将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮手电筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．为了较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．提供的实验器材有：A.电流表A1（量程0～3mA，内阻约为0.5Ω）B.电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）C.电压表V（量程0～1.5V，内阻约为3kΩD.滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流为1A）E.滑动变阻器R2（阻值0～3kΩ，额定电流为1A）F.电键，导线若G.水果电池(1)应选图______（选填“a”或“b”）电路图进行实验(2)实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用___________（均用序号字母表示）(3)根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图象如图所示，由图象可知，水果电池的电动势E=___________V.12．（12分）读出下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数为_________mm.；螺旋测微器的读数为_________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）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）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

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】根据万有引力定律可知，若甲物体的质量m1不变，乙物体的质量m2增加到原来的2倍，同时它们之间的距离r减为原来的一半，则甲、乙两物体间的万有引力大小为，故A正确，BCD错误2、D【解析】根据同向电流相吸，异向电流相斥的原理，判断三条直导线对中心处的合力方向【详解】根据同向电流相吸，异向电流相斥的原理可知，L1和L2对放在中心处的导线均为斥力，合力的方向指向L3；L3对放在中心处的导线为吸引力，方向指向L3；则三条直导线对放在中心处的导线的作用力的合力方向指向L3；故选D.3、D【解析】A．负电荷在低电势处电势能大，正电荷在高电势处电势能大，故A错误；B．电势的高低与电场强度无关，故B错误；C．沿场强方向电势一定降低，但电势降落的方向不一定是场强的方向，应该是电势降落最快的方向才是场强的方向，故C错误；D．处于静电平衡状态的导体内部，原电场与感应电荷产生的附加电场完全抵消，场强处处为零，故D正确。故选D。4、C【解析】A.由能级跃迁公式ΔE＝－En得：ΔEa＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55eVΔEb＝E3－E2＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89eV故A错；B.氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差ΔE3＝E4－E3＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV所以氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时能量差对应的光子不属于紫外线波段，故B错；C.据ΔE＝＝hν知，a光的频率大于b光的频率，故C对；D.氢原子在n＝2的能级时能量为－3.4eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4eV时才能电离，故D错5、B【解析】电场力做功量度电势能的变化．匀强电场的电场线为相互平行间隔相等的平行线，而等势线与电场线垂直；由题意知ac连线为一条等势线，根据电场线与等势线的特点可确定电场线的方向，再根据公式U=Ed求出电场强度.【详解】因ac为等势面，则场强方向垂直于ac指向b点，选项A错误；电场强度的大小为，选项B正确；a点电势高于b点，则电子从a点移动到b点，电势能增加，选项C错误；电子从c点移动到b点，电场力做功为[3V-(-1V)](-e)=-4eV，选项D错误；故选B.【点睛】题的关键在于找出等势面，然后才能确定电场线，要求学生明确电场线与等势线的关系，能利用几何关系找出等势点，再根据等势线的特点确定等势面．知道公式U=Ed应用时d为沿着电场线方向的距离6、C【解析】两完全相同的导体相互接触时，若带同种电荷则将两球带电量平分，若带异种电荷则将电量先中和再平分，据此可正确解答本题；【详解】根据题意，完全相同的球，接触一下再分开，电量平分，即为：，故选项C正确，选项ABD错误【点睛】本题关键是根据电荷守恒定律得到，两个相同的金属球接触后，电荷总量均分或先中和后均分二、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】分析题意得到，子弹击中木块的过程系统的动量守恒，即有方程：mv0=(m+M)v′，解得共同的速度根据动量定理得木块受到的冲量大小为木块动量的增加量：所以选项C正确．因为系统动量守恒，所以子弹的动量减少量等于木块动量的增加量：mv0–mv′=，所以选项D正确，选项A、B是错误的8、BCD【解析】A．对A受力分析，如图；由于可知，当B向左移动一段小距离时，斜面对A的支持力减小，库仑力减小，根据库仑定律可知，AB间距离变大，选项A错误；B．对AB整体，力F等于斜面对A的支持力N的水平分量，因为N减小，可知F减小，选项B正确；C．因为AB距离增加，则竖直距离变大，则系统重力势能增加，选项C正确；D．因为AB距离增加，电场力做正功，则电势能减小，选项D正确；故选BCD.9、BC【解析】A．根据，可得粒子获得的最大动能为所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径，故A错误；B．根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确；C．速度选择器不能判断带电粒子的电性，不管是正电，还是负电只要速度满足Eq＝qvB，即，粒子就能匀速通过速度选择器，故C正确；D．线圈在极靴产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故D错误。故选BC。10、BC【解析】AB、线框从开始下落到CD刚进入磁场，根据动能定理可得：，解得：，可知，则线框进入磁场和出磁场两个过程完全相同，产生的热量相同；设线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小，则线框进入磁场过程，由能量守恒定律得：，代入数据解得：，线框完全在磁场中做加速度为g的匀加速运动，根据运动学公式有：，代入数据解得：，故A错误，B正确；C、线框CD边刚进入磁场时CD边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故C正确；D、线框CD边刚出磁场时AB边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故D错误；故选BC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.a②.A③.E④.1.35【解析】（1）电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小（2）由题意可知，选择电流表量程；通过水果电池的内阻大小，选择合适的电流表和滑动变阻器（3）U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻【详解】（1）水果电池内阻较大，电流表内阻较小，电流表分压较小，为减小实验误差，电流表采取外接法，因此需要选择图a所示实验电路（2）由题意可知，电流表选择量程是3mA的A即可；电源的内阻大约，若选用0～10Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，所以本实验中滑动变阻器应选用E（3）U-I图线的纵轴截距等于电源的电动势，由图示图线可知，电源电动势：E=1.35V12、①.11.4②.10.294到10.296都对【解析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【详解】游标卡尺的读数为：1.1cm+0.1mm×4=11.4mm；螺旋测微器的读数为：10mm+0.01mm×29.5=10.295mm.【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读