湖南省湘西土家族苗族自治州2024年高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

湖南省湘西土家族苗族自治州2024年高二物理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、长为L的均匀金属丝总电阻为R，弯成如图所示的圆形闭合导线环，A、B、C、D四点将圆环等分。将A、C两点接入电压恒为U的电源上时，圆环消耗的功率为P。若将A、B两点接入同样的电源上时，圆环消耗的功率为A. B.C. D.2P2、如图，两根与纸面垂直的长直导线通有方向相反的电流、，且、b、c、d为纸面内的四个点，且b、d的连线与a、b、c的连线垂直．则磁感应强度可能为零的点是A.a点 B.b点C.c点 D.d点3、如图，导体棒MN垂直放置在光滑水平导轨ad和bc上，a、b点是导轨与棒的交点，与电阻R形成闭合回路．在abcd内存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，以下有关感应电流的说法正确的是（）A.若导体棒MN水平向左运动，通过电阻R电流方向从d→R→cB.若导体棒MN水平向左运动，通过电阻R电流方向从c→R→dC.若导体棒MN水平向右运动，通过电阻R电流方向从d→R→cD.若导体棒MN水平向右运动，通过电阻R电流方向从c→R→d4、法拉第是英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家，在物理学领域，法拉第有“电学之父”的美誉．下列陈述不符合历史事实的是()A.法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B.法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C.法拉第首先发现电磁感应现象D.法拉第首先发现电流的磁效应5、如图所示为某电子元器件的工作原理示意图，在外界磁场的作用下，当存在方向流动的电流时，电子元器件、两侧面会形成电势差，下列说法中正确的事A.若在方向上通以由向运动的粒子流，带正电粒子会在板聚集B.当增大方向的电流时，两面的电势差会减小C.若在方向上通以由向运动的正电荷流，电子元器件端电势低于端电势D.电势差的大小仅与电子元器件的制造材料有关6、如图所示，质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高h，物体到达的最高点距桌面高为H，若以桌面为参考面，则物体落地时的重力势能Ep和整个过程中重力所做的功WG为（）A.0mgH B.–mghmghC.-mghmg（h+H） D.mgHmg(h+2H）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、正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图甲所示的方式连接，R=200Ω，图乙是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则（）A.交流电压表的读数是311VB.交流电流表的读数是1.1AC.R两端电压随时间变化的规律是D.R两端电压随时间变化的规律是8、科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程分别为：X＋Y→＋＋4.9MeV和＋→＋X＋17.6MeV，下列表述正确的有（）A.X是中子B.Y的质子数是3，中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应9、在如图所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向a端移动一段距离，下列结论正确的是A.电流表读数变小B.灯泡L变亮C.电容器C上的电荷量增多D.电压表读数变小10、如图所示，用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中．三个带电小球质量相等，A球带正电，平衡时三根绝缘细线都是直的，但拉力都为零．则A.B球和C球都带负电荷B.B球带负电荷，C球带正电荷C.B球和C球所带电量一定相等D.B球和C球所带电量不一定相等三、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“测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材：待测干电池（电动势约为3V，内阻约为2.5）；电压表（量程0～3.0V，内阻）；电流表（量程0～0.6A，内阻1.0）；滑动变阻器R1（最大阻值10，额定电流2.0A）滑动变阻器R2（最大阻值100，额定电流01A）（1）实验中滑动变阻器应选用___________；（选填R1或R2）（2）为了减小误差，应选择如图所示电路中的__________；（选填甲或乙）（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的电压与电流关系图线，根据U-I图线求出的电源电动势E=_______V；内阻r=_______。12．（12分）研究小组欲测一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率，步骤如下：（1）用螺旋测微器测量其直径D如图甲，读数为_____mm；用游标卡尺测量其长度L如图乙，读数为_________________mm（2）该同学想用伏安法测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R（阻值约为200Ω）直流电源E（电动势3V，内阻不计）电流表A1（量程4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程15mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程15V，内阻约25kΩ）滑动变阻器R（阻值15Ω，允许通过的最大电流为2.0A）开关S导线若干电流表应用______，电压表应用________（3）若流经圆柱体的电流I，圆柱体两端之间的电压为U，则用测得的D、L、I、U表示的电阻率的关系式为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【解题分析】设金属环每一等分的电阻为R，则当A、C点接入电路中时总电阻：R1=R；当AB点接入电路中时总电阻由功率公式P=得到：P2：P1=R1：R2=4：3，又P1=P得到P2=P故选A。2、A【解题分析】运用安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向，再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置【题目详解】两电流在该点的合磁感应强度为0，说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系．根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反，则为a或c，又，所以该点距近，距远，所以是a点，故A正确，BCD错误3、B【解题分析】根据导体棒的运动情况，利用右手定则进行判断即可【题目详解】根据右手定则可得，若导体棒MN水平向左运动，通过电阻R电流方向从c→R→d，A错误，B正确；仅在abcd区域存在竖直向下的匀强磁场，若导体棒MN水平向右运动，电路中无电流，故CD错误；故选B.4、D【解题分析】法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象，选项A正确；法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，选项B正确；法拉第首先发现电磁感应现象，选项C正确；奥斯特首先发现电流的磁效应，选项D错误；此题选择不符合历史事实的选项，故选D.5、C【解题分析】考查霍尔元件。【题目详解】A．由图可知，磁场方向向下，若在方向上通以由向运动的粒子流，由左手定则可知，带正电粒子受向右的洛伦兹力，在D板聚集，A错误；B．稳定时，带电粒子受力平衡：解得两面的电势差为，增大方向的电流I时，粒子运动速度增大，两面的电势差会增大，B错误；C．若在方向上通以由向运动的正电荷流，则正电荷往D板聚集，D板带正电，电势高于C板，C正确；D．由可知，电势差UCD的大小不只与电子元件的材料有关，还与磁场强度有关，D错误。故选C。6、B【解题分析】取桌面为参考面，物体落地时的高度为-h，则物体的重力势能为-mgh；重力做功与路径无关，只与起点和终点的位置有关，则重力做功为WG=mgh故选B。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、BD【解题分析】A.最大值为311V，则有效值为，则A错误,B.电流的有效值为：，则B正确．C.D.由图知周期为T=0.02S，则，则电压随时间变化的规律是，则C错误，D正确.故选BD.考点：考查正弦式电流的图象和三角函数表达式【名师点睛】理解交流电电压表达式的物理意义，本题即可得到解决8、AD【解题分析】A．由＋→＋X＋17.6MeV，根据反应前后质量数、电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，因此X是中子，A正确；B．再由X＋Y→＋＋4.9MeV，根据反应前后质量数、电荷数守恒可知，Y的质量数为6，电荷数为3，即其质子数为3，中子数也为3，B错误；C．由于两个反应中都释放了能量，因此根据爱因斯坦质能方程可知，两个反应中都存在质量亏损，C错误；D．根据核聚变反应的定义可知，氘和氚反应生成了一个核，D正确。故选AD。【考点定位】9、AC【解题分析】AB．将滑动变阻器滑片P向a端移动后，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知，电路中电流I变小，则电流表读数变小，灯泡L变暗，故A正确，B错误；C．电容器C两端的电压：UC=E-I（RL+r），I变小，其他量不变，则UC增大，电容器C上的电荷量增多，故C正确；D．变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则路端电压增大，电压表读数变大，故D错误。故选AC。10、AC【解题分析】B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态；则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等，方向相反；而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向，故可知A对B的库仑力应指向A，C对B的作用力应指向B的左侧；则可知B、C都应带负电；故A正确、B错误；由受力分析图可知，A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍，故C带电量应为A带电量的一半；同理分析C可知，B带电量也应为A带电量的一半，故B、C带电量应相同；故C正确，D错误；故选AC点睛：库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的，因此解题的关键在于做出受力分析图，明确库仑力的方向；则可利用共点力的平衡条件进行解答三、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、①.②.甲③.2.90V④.2.6Ω【解题分析】（1）[1]由题意可知，电源的内阻约为2.5，故为了易于调节，准确测量，滑动电阻器采用限流式接法，阻值与电阻内阻相差不大，故选用R1；(2)[2]由等效电路可知，甲图电源内阻的测量值为电源内阻与电压表的并联值，乙图电源的测量值为电源内阻与电流表内阻的串联值，由串联、并联特点可知，甲图的测量误差较小，所以为了减小误关，应选择甲图；(3)[3][4]由闭合电路的欧姆定律可知由数学知识可得，图像与纵坐标的交点为电源的电动势，图像的斜率表示内电阻；故电动势，电源内阻12、①.0.900②.14.50③.A2④.V1⑤.【解题分析】（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm由图示游标卡尺可知，其示数为：14mm+10×0.05mm=14.50mm（2）通过电阻的最大电流：，电流表选择A2；电源电动势为3V，电压表应选择V1（3）圆柱体电阻为：由电阻定律可知：电阻率：；四、计算题