2023-2024学年湖北省宜昌市协作体物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

2023-2024学年湖北省宜昌市协作体物理高二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、以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力大小不变。关于物体受到的冲量，以下说法正确的是（）

A.物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反

B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的大小相等

C.物体在下落阶段受到重力的冲量小于上升阶段受到重力的冲量

D.物体从抛出到返回抛出点，动量变化的方向向下

2、如图，矩形金属线框abed固定在桌面上，直导线MN贴近桌面且通有M向N的恒定电流L将MN从图中I位置

匀速平移到II位置过程中，线圈中感应电流的方向是

A.一直沿abeda方向

B.一直沿adeba方向

C.先沿adeba方向，后沿abeda方向

D.先沿abeda方向，再沿adeba方向，后沿abeda方向

3、如图所示的电路中，电源内阻为r=lQ,电源电动势为E=6V,R为定值电阻，电流表内阻不计.当闭合Si、S2时,

电流表示数为14;当闭合Si、断开S2时电流表示数为0.5A,下列说法正确的是（）

A.S］、S2均闭合时，R的功率为1.5W

B.电动机的线圈电阻小于6Q

C.闭合航、断开S2时，电源的效率为50%

D.闭合S]、断开S2时，电动机的功率大于1.5W

4、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，0为半圆弧的圆心，MOP=60°.在M、N处各有一条长直导

线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时0点的磁感应强度大小为Bi.若将N处长直导

线移至P处，则0点的磁感应强度大小为Bz,那么&与B2之比为()

M(JN

60°>

'、//

、、//

'、</

P'-----

A.1:2B.2:73

C.g:2D.2:1

5、正确的防范静电措施是O

A.印染厂的车间要保持干燥通风B.油罐车后要用一根铁链拖在地上

C.飞机起落架上的轮胎要用绝缘橡胶制D.购买电脑CPU配件时要用手握住金属部分

6、如图所示的U-I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系图线，直线H为某一电阻R的U-I图线，用

该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知()

t[7/V

T-LO~~

A.电源电动势为3V,内阻为0.50

B.电阻R消耗的功率为3.0W

C.电源的效率为50%

D.如果电阻R逐渐增大，电源的输出功率可能先增大后减小

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、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数n=100匝，电阻为r=lQ的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂

直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻R1=6Q,R2=3Q,其他电阻

不计，线圈匀速转动的周期T=0.2s.从线框与磁场方向平行位置开始计时，线圈转动的过程中，理想电压表的示数为

2V.下列说法中正确的是

2

A.电阻R2上的电功率为-W

B.经过10s时间，通过R1的电流方向改变100次

C.从开始计时到1/20s通过电阻R2的电荷量为五C

157r

D.若线圈转速变为原来的2倍，线圈中产生的电动势随时间变化规律e=6jIcoslOMV）

8、如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U,带电粒子（不计重力）以某一初速度vo沿平行于两板的方向

从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N

两点间的距离d随着B、比荷（幺）、%的变化情况为（）

m

M'xXX

Ad随为增大而增大，d与U无关

B.d随为增大而增大，d随U增大而增大

C.d随U增大而减小，d与vo无关

D.d随8增大而减小，d随比荷增大而减小

9、在如图甲所示的电路中，电阻&=&=2R，单匝圆形金属线圈半径为打，线圈的电阻为R,在半径为功55）

的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度5随时间f变化的关系图线如图乙所示，图线在横、

纵轴的截距分别为跖和A）,其余导线的电阻不计。闭合S,至4时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是（）

B

甲乙

A.电容器上极板带正电B.电容器下极板带正电

4BTC?

C.线圈两端的电压为二JD.线圈两端的电压为

t。

10、如图所示的电路中，输入电压。恒为12V,灯泡L上标有“6V,12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0-5OQ。

若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（）

A.电路的电流为2A

B.电动机的输出功率为12W

C.电动机的热功率为2.0W

D.整个电路消耗的电功率为22W

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《测定金属丝电阻率》的实验中，需要测出其长度心直径d和电阻R。用螺旋测微器测金属丝直径时

读数如图甲，则金属丝的直径为cm。若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值________。（“偏

大”，“偏小”）

12.（12分）有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的/一。图线，现有下列器材供

选用：

A.电压表（0〜5V,内阻10kQ）

B.电压表（0〜15V,内阻20kQ）

电流表（0〜3A,内阻0.4。）

电流表（0〜0.6A,内阻1.0Q）

滑动变阻器（10Q,2A）

F.滑动变阻器（500Q,1A）

G.学生电源（直流6V）、开关、导线若干

⑴实验时，选用图1而不选用图2的电路图来完成实验，请说明理由：.

⑵实验中所用电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用.（用序号字母表示）

（3）把图3中所示的实验器材按图1用笔画线代替导线连接成实物电路图______

（4）某同学通过实验测量得到的数据已经描在了图4所示的1一U坐标系中,请用一光滑的曲线将各描点连接好.由

曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而（填“增大”、“不变”或“减小”）

0.35

0.30

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05UN

O0.51.01.52.02.53.03.54.0>

图4

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=l。的电源，导轨平面与

水平面间的夹角0=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Ro=lQ时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8

b

（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。、。相距d=0.10m,“、5间的电场强度为E=5.0X105N/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n/=4.8xl0-25kg,电荷

量为0=1.6x10〃8c的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlO6m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝尸处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到分板的。处（图中未画出）.求尸、0之间的距离L

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3c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A5=R=0.2m,把一质量/n=0.1kg,带电

4

量为g=+l（）TC的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到达C点的速度大小

⑵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.向上运动的过程中空气的阻力的方向向下，则

mg+f

m

下降的过程中空气的阻力方向向上，则

mg-f

a2=<a,

m

由于下降的过程中的位移等于上升过程中的位移，由运动学的公式可知上升的时间一定小于下降过程中的时间。物体

上升阶段和下落阶段受到的重力的方向都向下，所以重力的冲量方向相同，故A错误；

B.上升阶段的时间小，所以物体上升阶段物体受到空气阻力冲量的大小小于下降阶段受到空气阻力冲量的大小，故B

错误；

C.上升阶段的时间小，物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量，故C错误；

D.的初速度的方向向上，末速度的方向向下，所以物体从抛出到返回抛出点，动量变化的方向向下，故D正确。

故选D。

2、D

【解析】根据通电导线由安培定则，来判断通电直导线周围的磁场分布，知道它是非匀强电场，同时要根据楞次定律

和安培定则判断感应电流的方向

【详解】由安培定则得，载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线右边的方向为垂直纸面向外，当导线从图中I位置

匀速平移到n位置过程中，在导线靠近线圈时，第1个过程，穿过线圈的磁通量先向外增加；导线经过线框上方时，

第2个过程穿过线圈的磁通量向外减小；第3个过程磁通量向里变大，第4个过程磁通量向里减小磁通量向里减小；

根据楞次定律可知，线圈中的感应电流先沿abcda方向，再沿adcba方向，后沿abcda方向，故选D.

【点睛】通电指导线周围的磁场为非匀强磁场，会应用楞次定律，注意通电导线的磁场大小与方向的分布.同时强调

线圈中心轴处于导线位置时，磁通量为零

3、B

【解析】Si、S2均闭合时，根据闭合电路欧姆定律求出R的电压，由P=UI求出R的功率，根据电动机两端的电压U

>IR分析电动机的线圈电阻，电源的效率等于电源的输出功率与总功率的百分比；

【详解】A、Si、S2均闭合时，电流表示数，=1A,则R两端电压为：％=E—//=6V—lxlV=5V

R的功率为：P=UlIl=5W,故A错误；

B、R的阻值为：R=

111

当闭合S1、断开S2时电流表示数为：I2=0.5A

则电动机两端的电压为：=£-72(7?+r)=6V-0.5x(5+l)V=3V

设电动机的线圈电阻为尺用，根据。用〉/2%，得时＜6Q,故B正确

C、闭合Si、断开S2时，路端电压为：U-E-I2r=6V-0.5x1V=5.5V

电源的效率为：〃=等义100%=竽乂100%”91.2%,故c错误；

EI26

D、闭合Si、断开S2时，电动机的功率为：PM=t/M72=3xO.5W=1.5W,故D错误

【点睛】对于电动机，要知道其两端的电压与电流的关系是求电功率只能用公式P=L7,求电热只能用

P=I-R

4、D

【解析】由磁场的叠加可知每根导线在0点产生的磁感强度大小，移动之后距0点的距离不变，故磁感强度大小不变,

则由矢量合成的方向可得出移动之后的合磁感强度；即可求得比值

【详解】

依题意，移动之前每根导线在O点产生的磁感强度为4,方向竖直向下；则当N移至P点时，在P处的通电导线在O点

2

的磁场方向垂直于PO斜向左上方与OM夹角为60。角，则O点合磁感强度大小为：B2=2x4xcos6(T="，则Bi与之

22

比为2：1.故选D

【点睛】磁感强度为矢量，在求合磁感强度时应先分别求得各导线0点的磁感强度再由矢量的合成方法-平行四边形求

得总的磁感强度

5、B

【解析】A.印染厂的车间，有大量静电产生，因此要保持潮湿，这样才能及时将静电导走，选项A说法错误；

B.油罐车在运动的过程中，由于里面的油在晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以及时的把产生的静

电导走，有利于消除静电，故B符合题意；

C.飞机上的着地轮装有搭地线或用导电橡胶做轮胎，是为了及时地把飞机在飞行过程中由于摩擦而产生的电荷通过

导体而转移给大地，以免发生放电现象，保证飞机和乘客的安全，选项c说法错误；

D.购买电脑CPU配件时，不能用手握住其金属部分，否则静电可能CPU,选项D说法错误；

故选B。

6、C

【解析】根据图线I纵轴截距读出电源的电动势，由斜率大小读出电源的内阻.图线n的斜率大小等于电阻R的大小.两

图线的交点表示电阻R接在该电源的电压和电流，求出电源的输出功率，由P=/2R求电阻R消耗的功率

【详解】A项：由图线图线I纵轴截距读出电源的电动势E=3V,其斜率大小等于电源的内阻，则

r=—fl=1.5Q,故A错误；

B项：两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压，则有U=1.5V,I=1.0A电

阻R消耗的功率尸=片火=1.5卬，故B错误；

C项：电源的输出功率为P=UI=1.5XL0W=1.5W,电源的总功率为£=/E=L0x3W=3W,所以电源的效率为：

〃=万=50%,故C正确；

D项：电阻R=?=L2O=1.5O,由于电源的内阻与电阻R此时相等，如果电阻R逐渐增大，电源的输出功率一直

11.0

减小，故D错误

故选C

【点睛】本题抓住伏安特性曲线的斜率、截距和交点的数学意义来理解其物理意义，知道两个图象的交点表示该电源

与电阻R相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压

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、BC

U2224

【解析】A.电阻&上的电功率为P=w=7rW=wW,故A错误

R233

B.交流电的频率为/=3=0gHz=5Hz,所以交流电在Is内方向改变10次，经过10s时间，电流方向改变100次,

故B正确

C.根据闭合电路欧姆定律产生的感应电动势的有效值为E=外+厂）=（2+1）V=3V,所以的感应电动势的最

尺外2

大值为心=夜后=3底V，由公式&=可知§5=各="wb=XLwb,故线圈中的磁通量

Na>100x10〃1000〃

</）=BSsincot=sinlO^tWb,从开始计时到」-s,磁通量的变化量为3近Wb,故通过凡的电量

1000〃20,1000万

6NM_0

为4=C,故C正确

6+3R外+〃15〃

D.若转速增大2倍，角速度也增大2倍，所以产生的感应电动势"I=NBS.2O=6A，线圈中产生的电动势随时

间变化的规律为e=6A/2COS20RV，故D错误

8、AD

【解析】带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度u分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度

与水平夹角为仇则有

cos0=—

V

而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R,由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于仇则有

d

cos0=-

R

得

dK

V

根据

v2

qvB=m—

得带电粒子在磁场中的运动的半径

则有

所以d与BZ、回成正比，与8、q成反比，与U无关，故AD正确、BC错误。

故选ADo

9、BD

【解析】AB.由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电流方向为顺时针方向，金属线圈相当于电源，电源内部的电流从

负极流向正极，则电容器的下极板带正电，上极板带负电，选项A错误，B正确;

CD.由法拉第电磁感应定律知感应电动势为

石=丝=/=32

ArArt0'

由闭合电路欧姆定律得感应电流为

1=——-——

R+&+7?2

所以线圈两端的电压

4疗

U=I(«1+/?2)=―

5%

选项C错误，D正确。

故选BDo

10>AC

【解析】A.因灯泡正常发光，则电路的电流为

「P12Ai

I=——=——A=2A

U6

故A正确；

BC.电动机的热功率

2=/2RM=4XO.5W=2W

则电动机的输出功率

2

P1=P-IRM=12W-2W=10W

故B错误，C正确；

D.整个电路消耗的功率

『U/=12X2W=24W

故D错误。

故选ACo

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、0.0697mm②.偏小

【解析】口］螺旋测微器的读数为

d-0.5mm+19.7x0.01mm=0.697mm=0.0697cm

⑵电路中，由于电压表分流，导致电流表测量值偏大，故根据氏=一可知电阻测量值偏小。

12、①.电压应从零开始变化（意思表达相似即可）②.A③.D@.E⑤.连接实物图:

⑥.如图所示:

⑦.增大

【解析】(1)在用伏安法描绘这个灯泡的LU图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用

滑动变阻器分压接法，所以电路图选用图1;

(2)因灯泡的额定电压为4V,为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V,但不能大太多，量程太大则示数不准确,

故只能选用OTV的电压表，故电压表选A；

P2

由P=S得，灯泡的额定电流/=77=5A=0.5A,故电流表应选择0〜0.6A的量程，故电流表选D；

U4

而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总

阻值小的滑动变阻器，故滑动变阻器选E；

(3)对照电路图连接实物图，注意电流从电流表电压表正接线柱流入，如图所示:

(4)画出的/-。图线如图所示:

A

40

o.

35

os.

S30

25

O.20

O.

15

0.10

0.05UN

O0.51.01