湖北省部分省级示范高中2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题

湖北省部分省级示范高中2023~2024学年上学期高二期末测试物理试卷考试时间：2024年1月31日试卷满分：100分祝考试顺利注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。第Ⅰ卷（选择题共40分）一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）1.下列说法正确的是（）A.质子所带的电荷量是，所以质子是元电荷B.相互作用的两点电荷，即使它们的电荷量不相等，它们之间的库仑力大小也一定相等C.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体D.根据可知，当时，2.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示，A、B、C、D为电场中的四个点，则（）A.图中没有电场线的地方就没有电场BC点电势低于A点电势C.同一正电荷在D点的电势能高于在B点的电势能D.正电荷从D点静止释放，若只受电场力作用，将沿电场线运动到B点3.两条通有相同电流的长直导线平行放置，将一矩形线框分别放置在1、2、3位置，2位置到两导线的距离相等，如图所示．则矩形线框在1、2、3位置的磁通量大小、、的大小关系正确的是（）A. B.C. D.4.如图所示，匀强电场中等腰直角三角形ABC，，D为AB边中点，电场方向与所在平面平行，规定B点的电势为0；将电荷量的点电荷从A点移到B点，电场力做了的功，再将电荷从B点移到C点，电场力又做了的功，则（）A.B、C两点的电势差B.点电荷q在D点具有的电势能为C.该匀强电场的场强大小为，方向垂直于CD连线指向B点D.将绕B点顺时针旋转，无论转过多大角度，A、C两点电势都不会相等5.如图所示，金属杆ab的质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ斜向上，金属杆ab始终静止于水平导轨上，则以下正确的是（）A.金属杆受到的安培力的大小为B.金属杆所受摩擦力大小为C.金属杆对导轨压力可以为0D.仅使磁感应强度B反向，其它条件不变，摩擦力大小不变6.下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大速度行驶，则下列选项正确的是（）自重40kg额定电压48V载重75kg额定电流12A最大行驶速度20km/h额定输出功率400WA.电动机的输入功率为576WB.电动机的线圈电阻为4ΩC.该车获得的牵引力为104ND.该车受到的阻力为20N7.一部华为Mate系列手机大约有1600多个元器件组成，其中半导体器件占到了很大一部分。霍尔元件就是利用霍尔效应制成的半导体磁电转换器件，如图是很小的矩形半导体薄片，M、N之间的距离为a，薄片的厚度为b，在E、F间通入恒定电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，加磁场后M、N间的霍尔电压为。已知半导体薄片中的载流子为正电荷，每个载流子电荷量为q，单位体积内载流子个数为n，电流与磁场的方向如图所示。下列说法正确的是（）A.N板电势低于M板电势B.MN间电势差C.每个载流子受到的洛伦兹力大小为D.将磁场方向变为与薄片的上、下表面平行，变大8.如图a所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，理想电压表V1、V2的示数随理想电流表A示数的变化情况如图b所示，下列说法正确的是（）A.滑动变阻器的最大阻值为12Ω B.电源的电动势为9VC.R0=15Ω D.电源内阻1Ω9.两点电荷分别固定在和坐标原点处，所形成电场的电势在轴上的分布如图所示，图线与轴交于处，处电势最低，取无穷远处电势为0，一正电荷自处由静止释放，则（）A.处的电场强度为0B.电荷所带电量大小之比为C.正电荷运动的过程中，加速度先增大后减小D.正电荷运动的过程中，电势能先减小后增大10.两个比荷相等带电粒子，以不同的速率对准圆心沿着方向射入圆形匀强磁场区域，两粒子射出磁场时的速度偏转角分别为，其运动轨迹如图所示。不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）A.粒子带正电，粒子带负电B.粒子射入磁场中的速率C.粒子在磁场中的运动时间D.若将磁感应强度变为原来的倍，粒子在磁场中运动的时间将变为原来的第Ⅱ卷（非选择题共60分）二、实验题（本大题有2小题，第11小题8分，第12小题10分，共18分）11.小明在网络上看到了2B铅笔造假的新闻，新闻中提到假笔芯的碳含量较低，他猜想假笔芯的电阻率应该比真笔芯要低，为了证明猜想他找来了圆柱形的假笔芯样品进行实验。（1）小明用刻度尺测量并截取了一段长的笔芯，并用螺旋测微器测量笔芯的直径，如图A所示，其读数为_______mm。（2）小明先使用如图B所示的实验电路，测出铅笔芯的几组电流、电压数据后描到U-I图上，并描出实验图线。然后又将电流表改为内接，重复实验并同样描出实验图线。得到2条U-I图线如图C所示。根据实验图线分析可知，该实验电流表应采用______（填写“外接法”或“内接法”）才能使测量值误差更小，该笔芯电阻较准确的测量值为_______（结果保留2位有效数字）。（3）根据以上测量可以计算出假笔芯样品的电阻率，使用的计算式为_______（用l、d、R等物理量表示）。12.某同学测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材。A．被测干电池一节B．电流表2：量程0～0.6A，内阻C．电压表1：量程0～15V，内阻未知D．电压表2：量程0～3V，内阻未知E．滑动变阻器1：阻值范围为0～10Ω，允许通过最大电流2AF．滑动变阻器2：阻值范围为0～100Ω，允许通过最大电流1AG．开关、导线若干（1）伏安法测电池电动势和内阻实验，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。在上述器材中请选择适当的器材，电压表选择________，滑动变阻器选择_______。（填写器材前的字母）（2）实验电路图应选择图________（填“甲”或“乙”）。（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则在修正了实验系统误差后，干电池的内阻________Ω。（4）使用图乙电路图测得的电动势________真实值（填大于、等于或小于）。三、计算题（本大题有3小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）13.如图所示是有两个量程的电流表，当使用A、B两个端点时，量程为0~1A，当使用A、C两个端点时，量程为0~0.1A，已知表头的内阻为100Ω，满偏电流是2mA，求：（1）该表头的满偏电压；（2）R1与R2的阻值。（最后结果可直接用分数表示）14.如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定间距L＝0.5m的两平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，质量m＝200g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.50T，垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）。取g＝10m/s2。（1）若导轨光滑，要保持金属棒在导轨上静止，求金属棒受到的安培力大小；（2）若金属棒ab与导轨间的动摩擦因数，金属棒要在导轨上保持静止，求滑动变阻器R接入电路中的阻值范围；15.如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里，位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子