2023年湖北省襄阳市等九地市高二物理第一学期期末统考试题含解析

2023年湖北省襄阳市等九地市高二物理第一学期期末统考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示，一根通电直导线用细线悬挂在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流方向由M向N，此时细线所受拉力不为零，则下列做法中不能使细线的拉力变为零的是（）A.不改变电流方向，适当增加电流大小B.使电流反向，且适当减小电流C.保持原来电流不变，适当增加磁感应强度大小D.使原来的磁场和电流都反向，且适当增加电流的大小2、如图所示，在竖直平面内，AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半径为r的圆上，在C点有一固定点电荷，电荷量为-Q．现从A点将一质量为m、电荷量为-q的点电荷由静止释放，该点电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D点时的速度大小为。已知重力加速度为g．规定电场中B点的电势为零，则在-Q形成的电场中A.D点的电势为B.A点的电势高于D点的电势C.D点的电场强度大小是A点的倍D.点电荷-q在D点具有的电势能为7mgr3、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域，在下图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的关系图象正确的是（）A. B.C. D.4、如图所示，这是一辆汽车在向左减速过弯道，下面选项图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是()A. B.C. D.5、关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（

）A.电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B.电荷在电场中一定受电场力作用C.电荷所受的电场力一定与该处电场方向一致D.电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直6、如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大。将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成如图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时，下列说法中正确的是（）A.R1中的电流大于R2中的电流B.R1导体右表面电势高于左表面电势C.R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压D.对于R1导体，仅增大厚度时，霍尔电压将增大二、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、如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一质量为m=0.1kg、带电荷量为的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数.从t=0时刻开始，空间上加如图乙所示的电场.下列说法正确的是（）A.4秒内小物块一直向同一方向运动B.2s末小物块速度大小为2m/sC.4秒内小物块的位移大小为6mD.4秒内电场力对小物块所做的功为0.8J8、如图所示，物体A、B、C放在光滑水平面上用细线a、b连接，力F作用在A上，使三物体在水平面上运动，若在B上放一小物体D，D随B一起运动，且原来的拉力F保持不变，那么加上物体D后两绳中拉力的变化是（）A.Ta增大 B.Tb增大C.Ta变小 D.Tb变小9、一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则（）A.磁场对电子的作用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不做功C.电子的速度始终不变D.电子的动能始终不变10、如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子，已知粒子的质量为m，电荷量为q，直角边ab长为，不计重力和粒子间的相互作用力．则A.粒子能从bc边射出的区域长度为B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.若粒子从bc边射出，则入射方向与Ob的夹角一定小于D.从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短三、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“测定电池电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来____________(2)在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”)(3)图丙是根据实验数据作出的U­I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω，短路电流I短＝________A12．（12分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：①用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为_____mm；②用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_____mm；③多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω。用×10Ω挡测量此金属丝的电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到______________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是______________。若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是_______Ω。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，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）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L

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、B【解析】金属线开始受重力、向上的安培力、绳子的拉力处于平衡。A．不改变电流方向，适当增加电流的大小，根据F=BIL知，安培力增大，则绳子的张力会变为零。故A不符合题意；B．使原来电流反向，安培力反向，则拉力增大，不能使细线的拉力变为零。故B符合题意；C．保持原来电流不变，适当增加磁感应强度大小，根据F=BIL知，安培力增大，则绳子的张力会变为零。故C不符合题意；D．使原来的磁场和电流都反向，安培力的方向不变，适当增加电流的大小，安培力的大小增加，绳子的张力会变为零，故D不符合题意。故选B。2、A【解析】A．到D电场力做正功，根据动能定理可知，解得则因为故A正确；B．点的电势低于D点的电势，B错误；C．A、D点的电场强度；即D点的电场强度大小是A点的倍，C错误；D．点电荷-q在D点具有的电势能为-7mgr，D错误；故选A。3、A【解析】由楞次定律判断感应电流方向，确定出A、B两端电势的高低．由E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出电势差【详解】由楞次定律判断可知，在线框穿过磁场的过程中，A点的电势始终高于B的电势，则UAB始终为正值．AB、DC两边切割磁感线时产生的感应电动势为E=Bav．在0-a内，AB切割磁感线，AB两端的电压是路端电压，则UAB=E＝Bav；在a-2a内，线框完全在磁场中运动，穿过线框的磁通量没有变化，不产生感应电流，则UAB=E=Bav；在2a-3a内，A、B两端的电压等于路端电压的，则UAB=E=Bav．故A正确．故选A【点睛】本题由楞次定律判断电势的高低，确定电势差的正负．分析UAB与感应电动势关系是关键，要区分外电压和内电压4、A【解析】汽车做的是曲线运动，汽车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车是左减速过弯道，速度在减小，所以合力与汽车的速度方向的夹角要大于90°，故A正确，BCD错误．故选A.5、B【解析】A．当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力．故A错误B．电荷在电场中一定受到电场力作用．故B正确C．正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方向相反．故C错误D．电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直．故D错误6、C【解析】A．电阻，设正方形金属导体边长为a，厚度为b，则则R1=R2在两导体上加上相同电压，则R1中的电流等于R2中的电流，故A错误；B．电子在磁场中受到洛伦兹力作用，根据左手定则可知，向右表面偏转，故R1导体右表面电势低于左表面电势，故B错误；C．根据电场力与洛伦兹力平衡，则有解得：则有R1中产生的霍尔电压等于R2中产生的霍尔电压，故C正确；D．据欧姆定律可得：据C项可得，霍尔电压仅增大厚度时，电压不变时，霍尔电压不变，故D错误；故选C。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、AD【解析】ABC．0～2s，由牛顿第二定律得物块加速度：物块向右做加速运动，2s末小物块速度前2s内的位移2～4s，由牛顿第二定律得加速度物块向右做减速运动，4s末减速到零，2～4s的位移4秒内小物块的位移故A正确，BC错误；D．4秒内电场力对小物块所做的功代入数据解得故D正确8、AD【解析】要比较绳子拉力如何变化，必需求出绳子拉力的具体的值：在放置D之前，以整体为研究对象求出整体的加速度，进而求出两段绳子各自的拉力；在放置D之后以整体为研究对象求出整体的加速度，进而求出两段绳子各自的拉力。【详解】在放置D之前，以整体为研究对象有F=(mA+mB+mC)a1以C为研究对象有Fb1=mCa1故有Fb1=mC以BC作为研究对象有Fa1=(mB+mC)a1=(mB+mC)在放置D之后，以整体为研究对象有F=(mA+mB+mC+mD)a2得a2=以C为研究对象有Fb2=mCa2=mC以B、C和D作为研究对象有Fa2=(mB+mC+mD)a2=(mB+mC+mD)显然Fa2>Fa1，Fb2<Fb1故选AD。【点睛】先用整体法求出整体的加速度，在用隔离法求出绳子的拉力，这是解决连接体的基本思路。9、BD【解析】A.电子以速度v垂直进入磁场后，受到洛伦兹力的作用，做匀速圆周运动，向心力由洛伦兹力提供，方向时刻变化，选项A错误；B.磁场对电子的作用力即洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，选项B正确；C.电子做匀速圆周运动，它的速度方向时刻在变化，选项C错误；D.洛伦兹力始终与速度方向垂直，始终不做功，所以电子的动能始终不变，选项D正确。故选BD。10、AB【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹，求出粒子轨道半径与粒子转过的圆心角，然根据粒子做圆周运动的周期公式求出粒子的运动时间【详解】ABC．粒子运动轨迹如图所示：粒子在bc边可以从b点射出，最高点在P点．根据可得粒子做圆周运动半径，ab边长为，根据几何知识可得，粒子恰好与ac边相切时，恰好从P点射出，，P为bc中点，，粒子运动的最长时间，且粒子与Ob方向的夹角可以大于，故AB正确，C错误；D．若粒子从ac边射出，则粒子在磁场中运动的时间最短时，弧长所对应的弦长最短，如上图，粒子从aQ的中点E射出时弦最短为L，故D错误所以AB正确，CD错误【点睛】解答此题的关键是找出运动最长和最短时间的圆的运动轨迹，注意数学知识求解三、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.图见解析②.B③.1.50④.1⑤.1.50【解析】（1）[1]．由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图所示；（2）[2]．为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，故滑动变阻器应接入最大阻值，由图可知，滑动变阻器接入部分为左半部分；故滑片应接到B端；（3）[3]．由U-I图可知，电源的电动势E=1.50V；[4]．当路端电压为1V时，电流为0.5A，则由闭合电路欧姆定律可知：；[5]．短路电流12、①.50.15mm②.4.699mm(4.698mm,4.700mm)③.×1④.电阻（欧姆）调零⑤.18.0Ω【解析】(1)[1]由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为50mm，游标尺示数为3×0.05mm=0.15mm，游标卡尺示数为50mm+0.15mm=50.15mm；(2)[2]由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为4.5mm，游标尺示数为19.9×0.01mm=0.19mm，螺旋测微器示数为4.5mm+0.199mm=4.699mm，由于读数误差所以4.698mm,4.700mm均可；(3)[3][4][5]用×10Ω挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，说明所选挡位