湖北省武汉二中2023-2024学年高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

湖北省武汉二中2023-2024学年高二物理第一学期期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、一电梯质量为1.2×103kg，在它加速上升某阶段中，其相对地面的加速度大小为0.2m/s2，取g=9.8m/s2，阻力不计，则在该阶段电梯所受牵引力的大小为（）A.2×103N B.1.0×103NC.1.2×104N D.1.0×104N2、如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时不产生感应电流，线圈可能的运动是()A.向上平移 B.向右平移C.向左平移 D.以ab为轴转动3、如图所示，半径为R的圆形线圈，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直于线圈平面．若磁感应强度为B，现使圆形线圈半径R增大，则圆形线圈的磁通量A.减少 B.增大C.不变 D.先增大后减少4、如图所示是一个平行板电容器,其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电,两极板间距离为d.现将一个检验电荷+q由两极板间的A点移动到B点,A、B两点间的距离为s,连线AB与极板间的夹角为30°,则电场力对检验电荷+q所做的功等于()A. B.C. D.5、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挂在横杆上的P1处，当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角为θ．若将丝线悬点从P1移到P2处．则A.角θ变大，小球N带正电B.角θ变小，小球N带正电C.角θ变大，小球N带负电D.角θ变小，小球N带负电6、半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向朝着O点射入磁场中，并从B点射出，，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（）A. B.C. 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、煤气灶点火所需的高压由如图所示装置产生，在铁芯上绕着两组彼此绝缘的线圈，其中用粗导线绕制、匝数较少的是初级线圈，用细导线绕制，匝数较多的是次级线圈．钢制弹簧片D上装有一小锤P，当电路中无电流时，弹簧片D与螺丝钉W接触．接通开关S，铁芯被磁化，小锤P被吸引，使得弹簧片D与螺丝钉分离，电路断开，铁芯失去磁性，小锤重新回到原来位置，电路又被接通，如此反复，在电路发生通断时，由于电磁感应，次级线圈将会产生高压，导致G、L间出现放电现象．关于该点火装置，下列说法正确的是A.增大初级线圈电流，可使线圈周围的磁场增强B.增加次级线圈匝数，可增大次级线圈的感应电动势C.次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期D.小锤质量越大，通断时间间隔越短8、如图所示，绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体．劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与小物体接触（未固定），弹簧水平且无形变．O点左侧有竖直向下的匀强电场，电场强度为．用水平力F缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0，物体与水平面间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g．则（）A.撤去F后，物体回到O点时速度最大B.撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为C.物体离开弹簧时速率为D.撤去F后系统产生的内能为4µmgx09、如图所示，电路中a、b是两个完全相同的灯泡，电阻为R（忽略电压变化时对电阻的响）L是一个自感系数很大、直流电阻为R的自感线圈．当S闭合与断开时，a、b灯泡的发光情况正确的是（）A.S刚闭合后，a灯立即变亮，b灯逐渐变亮B.S刚闭合后，b灯立即变亮，a灯逐渐变亮C.S闭合足够长时间后，a灯比b灯更亮D.S断开后，a灯立即熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭10、一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0Ω，外接一个电压表和一个电阻为10Ω的灯泡，如图乙所示．下列说法正确的是()A.产生的交变电流的频率为5HzB.通过灯泡的电流为2.2AC.电压表读数为20VD.灯泡的实际功率为40W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）用如图甲所示的电路测定一电池组的电动势与内电阻（1）用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图_______；如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头应移到滑动变阻器____处（填“左端”或“右端”）（2）由图丙可知：该电池组的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（均保留两位有效数字）（3）用上述实验方案测定的误差来源是__________造成的（选填“电流表内阻分压”或“电压表内阻分流”）12．（12分）在“测定2节干电池组成的电池组的电动势和内阻”的实验中，备有下列器材：A.待测的干电池组(电动势约为3.0V，内阻小于2.0Ω)B.电流表A1(量程0~3mA，内阻RA1=10Ω)C.电流表A2(量程0~0.6A，内阻RA2=0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~50Ω,允许通过的最大电流为1.5A)E.滑动变阻器R2(0~1kΩ,允许通过的最大电流为0.6A)F.定值电阻R0(990Ω)G.开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示实验电路，在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选__________(填写器材前的字母代号)(2)按照图甲所示的电路进行实验，I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,记录的5组实验数据如下：实验次数12345I1/mA2.832.712.542402.30I2/A0.080.160.250.320.41根据表中的实验数据，选择合适的坐标轴刻度和坐标轴起点，在图乙所示的坐标纸上画出I1-I2图线(3)根据绘出的I1-I2图线，可得被测电池组的电动势E=________V(保留两位有效数字)，内阻r=_____Ω(保留三位有效数字)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L14．（16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15．（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、C【解析】设在该阶段电梯所受牵引力的大小为F，根据牛顿第二定律可得F-mg=ma解得F=m(g+a)=1.2×104N故选C。2、A【解析】导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，线圈向上移动时，穿过线框的磁通量不变，故不可以产生感应电流，故A正确；线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，故C错误；线框以ab为轴转动，线框的磁通量发生变化，可以产生感应电流，故D错误．所以A正确，BCD错误3、C【解析】在使用：ΔΦ=BΔS计算磁通量时，一定要注意公式中的S为磁场穿过线圈的有效面积，所以穿过线圈的磁通量的面积为：ΔΦ=BΔS＝Bπr2故再圆形线圈半径R增大过程中圆形线圈的磁通量不变，故选C.4、C【解析】根据：解得则电容器两板间的电场强度EA、B两点间的电势差UAB=Essin30°=则电场力对电荷做的功W=qUABC正确，ABD错误。故选C。5、B【解析】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；受力分析，小球N受重力mg，绳的拉力，库仑力F，绳与竖直方向夹角为．可知，由于电荷N悬挂在P2点时距离大，库仑力小，θ变小，故B正确，ACD错误；6、A【解析】由图可知,粒子转过的圆心角为60°,轨迹半径转过的弧长为则运动所用时间由左手定则判断知粒子带负电荷故选A【点睛】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何关系可求出圆心角和半径，则可求得粒子转过的弧长，由线速度的定义可求得运动的时间。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、ABC【解析】A．电流越强产生的磁场越强，则增大初级线圈电流可以增大线圈周围的磁场，故A正确；B．由可知，在磁通量变化快慢不变的情况下，增大线圈匝数可以增大次级线圈的感应电动势，故B正确；C．变压器不会改变频率和周期，故次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期，故C正确；D．通断时间取决于铁芯磁化和去磁的时间，与小锤质量无关，故D错误8、BC【解析】A.撤去F后，物体回到O之前水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，当弹簧的弹力与滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反时，加速度为零，速度最大．故A错误B.撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：物体的加速度为故B正确C.物块进入电场区域后，受到的电场力：所以在竖直方向上，物块受到的支持力：此时物体受到的摩擦力：物块此时的加速度：物块进入电场的区域后竖直方向的摩擦力不变，物块做匀减速直线运动，位移为：x=4x0-x0=3x0由运动学的公式：可得物体离开弹簧时速率为：故C正确D.物块进入电场前受到的摩擦力：，物块进入电场区域后受到的摩擦力：，所以撤去F后系统产生的内能为：故D错误9、AC【解析】对于线圈来讲通直流阻交流，通低频率交流阻高频率交流【详解】A、B、C项：由于a、b为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，a灯泡立刻发光，而b灯泡由于线圈的自感现象，导致灯泡渐渐变亮，因电阻不能忽略的线圈，当电流稳定时，a比b更亮一些，故A、C正确，B错误；D项：当开关断开瞬间，两灯泡串联，由线圈产生瞬间电压提供电流，导致两灯泡同时熄灭，故D错误故选AC【点睛】线圈的自感系数越大，频率越高时，感抗越高．同时线圈有阻碍电流的变化，注意的是灯泡会更亮的原因是电流变大的缘故10、CD【解析】由甲图知电压峰值、周期，从而求电压有效值、角速度和频率；电压表测量的是路端电压，求解实际功率要用有效值【详解】由图可知T=0.02s，则频率f=1/T=50Hz，选项A错误；电动势有效值为，可知通过灯泡的电流为，选项B错误；电压表读数，选项C正确；灯泡的实际功率：P=IU=40W；选项D正确；故选CD.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.(1)如图：②.左端③.(2)4.5④.1.5⑤.(3)电压表内阻分流【解析】（2）根据滑动变阻器的接法确定滑片的位置（3）根据坐标系中描出的点作出图象；电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻根据电路结构确定产生误差的原因.【详解】（1）电路连接如图；在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头应移到滑动变阻器左端处；（2）由图象可知，图象与纵轴交点坐标值是4.5，则电源电动势E=4.5V，电源内阻；（3）用上述实验方案测定的误差来源是电压表内阻分流造成的；【点睛】滑动变阻器采用限流接法时，闭合开关前，滑片应置于阻值最大位置，滑动变阻器采用分压接法时，闭合开关前，滑片应置于分压电路分压最小的位置．要掌握应用图象法处理实验数据的方法12、①.D②.③.3.0；1.78(1.75~1.80)【解析】（1）因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D，（2）根据表中数据，利用描点法可得出对应图象，如图所示：（3）根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：，根据图象与纵轴的交点得电动势为：，而由图象可知，当电压为2.