2024届河北省巨鹿县第二中学高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

2024届河北省巨鹿县第二中学高二物理第一学期期末综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、下列现象中，属于静电利用的是()A.在很高的建筑物顶端装上避雷针B.在高大烟囱中安装静电除尘器C.油罐车后面装一根拖在地上的铁链条D.存放易燃品的仓库的工人穿上导电橡胶做的防电靴2、如图所示,已知磁场与电流的方向,图中又画出了通电导线在磁场中所受安培力的方向,那么正确的是()A. B.C. D.3、如图所示，某一用同一材料制成的导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a：b：c=5：3：2。在此导体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。电流通过1、2接线柱时导体的电阻为R1，电流通过3、4接线柱时导体的电阻为R2，则R1：R2等于（）A.5：2 B.2：5C.25：4 D.4：254、3N和4N两个力的合力的最小值是（）A.0 B.1NC.5N D.7N5、如图所示，A和B是电阻为R的电灯，L是自感系数较大的线圈，当S1闭合、S2断开且电路稳定时，A、B亮度相同，再闭合S2，待电路稳定后将S1断开，下列说法中，正确的是（）A.B灯逐渐熄灭B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭C.有电流通过B灯，方向为c→dD.有电流通过A灯，方向为b→a6、如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（）A.第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLvB.两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2C.两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4D.两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：2二、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，在虚线EF、GH之间分布着方向水平、垂直于纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，EF、GH间距为h，正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，质量，边长，将其从EF上方处由静止释放，线框运动过程中线框平面始终与磁场垂直，且CD边始终与EF平行，已知线框下边CD刚要出磁场时，线框的速度为，线框穿过磁场区的过程中产生的热量，取重力加速度，下列说法正确的是A.磁场上下两边界的间距B.线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小为C.线框CD边刚进入磁场时C、D两点间的电压为D.线框CD边刚出磁场时C、D两点间的电压为8、如图所示，E为蓄电池，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻为R，D1、D2是两个规格相同的灯泡，阻值均为R，S是开关．下列说法正确的是A.闭合开关S后，D2逐渐变暗B.S断开瞬间，D2立即熄灭，D1延时熄灭C.闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等D.S断开后，通过Dl的电流方向与原来相同9、相距为d的两根固定的平行金属导轨竖直放置，下端接有如图所示电路，导轨间充满垂直导轨平面的磁感强度为B的匀强磁场，质量均匀分布的金属棒水平搁置在平行金属导轨顶端并与导轨接触良好，金属棒质量为m，其在导轨间的电阻为R。当开关S闭合瞬间，金属棒被竖直弹高h，金属棒被竖直弹高时棒身始终保持水平，当地重力加速度为g，不计其它阻力。下列说法正确的是（）A.磁感强度方向垂直导轨平面向外B.金属棒的最大速度为C.磁场对金属棒的安培力做的正功D.电流对金属棒做功为mgh10、如图所示，t=0时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（）t/s0246v/（ms1）08128A.物体运动过程中的最大速度为12m/s B.t=3s的时刻物体恰好经过B点C.t=10s的时刻物体恰好停在C点 D.A、B间的距离小于B、C间的距离三、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）某实验小组为了完成“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，实验室备有下列器材：A．小灯泡（3.0V，1.5W）B．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约为0.5Ω）C．电流表A2（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）D．电压表V（量程0～3V，内阻约为10kΩ）E．滑动变阻器R1（阻值范围0～lkΩ，允许最大电流300mA）F．滑动变阻器R2（阻值范围0～20Ω，允许最大电流1A）G．直流电源E（电动势4V，内阻不计）H．开关S，导线若干请回答下列问题：(1)某同学画出了大部分实验电路如图(a)，请将其补充完整________；(2)按你补充完整的实验电路进行实验，电流表最好选用_______；滑动变阻器最好选用_________．（填上述实验器材前的字母序号）(3)实验小组得到小灯泡的伏安特性曲线如图（b）所示，但由于实验小组绘图的同学粗心，忘记标注坐标轴了．如果请你给它标上坐标轴，你会在纵轴上标注_____、横轴上标注_____．（选填“I”或“U”）12．（12分）霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，广泛应用于测量和自动控制等领域.在电动自行车中有多处用了霍尔传感器，最典型的是测速、调速转把、断电刹把以及电动车无刷电机和霍尔助力传感器等。实验表明，铜以及大多数金属的导电物质是带负电荷的电子，但锌中的导电物质带的是正电。(1)霍尔元件的原理图如图所示，若制作霍尔元件的材料使用的是锌，通入如图所示的电流后，N表面的电势_________M表面的电势（填“高于”、“低于”、“等于”）；(2)霍尔元件能够把磁学量_________转换为电学量_________（填物理量的名称）。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）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】A．当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故，所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，属于防止静电危害．故A错误；B．在高大的烟囱中安装静电除尘器，利用静电除去废气中的粉尘，这是对于静电的应用，故B正确C．油罐车在运动的过程中，由于里面的油再晃动，也会摩擦产生静电，后面拖一条的铁链就可以以及时的把产生的静电导走，属于防止静电危害．故C错误；D．利用导电橡胶做的防电靴及时的把产生的静电导走，防止工人在走动中产生静电，导致事故．属于防止静电危害．故D错误2、B【解析】解：根据左手定值可知，A图中的安培力应该垂直纸面向外的；B中安培力竖直向上；C中电流和磁场平行，不受安培力的作用；D中安培力是垂直导线向下的，故ACD错误，B正确故选B【点评】左手定则中涉及物理量及方向较多，应用过程中容易出现错误，要加强练习，增加熟练程度3、D【解析】根据电阻定律当在1、2两端加上恒定电压时在在3、4两端加上恒定的电压时所以故D正确，ABC错误。故选D4、B【解析】当两个力共线反向时，合力最小，所以3N和4N两个力的合力最小为1N。故选B。5、D【解析】考查断电自感。【详解】A．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，灯泡B直接熄灭，A错误；B．断开前AB亮度相同，则线圈电阻阻值与电阻R阻值相同，通过线圈的电流与通过灯泡A的电流相同，将S1断开，灯泡A中电流变成通过线圈电流，大小没有变，所以不会比原来更亮，B错误；C．电路稳定后将S1断开，线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路，灯泡B无自感电流通过，C错误；D．有电流通过A灯，方向为b→a，D正确。故选D。6、B【解析】A．第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为导体棒作为电源切割磁感线，所以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知故A错误；B．第二次进入磁场过程中，感应电动势大小根据闭合电路欧姆定律可知故B正确；C．根据焦耳定律可知故C错误；D．通过线框的电荷量两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故D错误。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、BC【解析】AB、线框从开始下落到CD刚进入磁场，根据动能定理可得：，解得：，可知，则线框进入磁场和出磁场两个过程完全相同，产生的热量相同；设线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小，则线框进入磁场过程，由能量守恒定律得：，代入数据解得：，线框完全在磁场中做加速度为g的匀加速运动，根据运动学公式有：，代入数据解得：，故A错误，B正确；C、线框CD边刚进入磁场时CD边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故C正确；D、线框CD边刚出磁场时AB边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故D错误；故选BC8、BC【解析】A．S闭合稳定后，线圈相当于定值电阻，对电路的阻碍减弱，回路中总电阻减小，电流增大，D2比S刚闭合时亮，故A错误；BD.S闭合稳定后再断开开关，D2立即熄灭，但由于线圈的自感作用，L相当于电源，与D1组成回路，D1要过一会在熄灭，流过的电流方向相反，故B正确，D错误；C．S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，电流相等，一起亮，故C正确9、BC【解析】A．无论磁场方向是垂直平面向外还是向里，只要闭合S，根据楞次定律可知金属棒一定受到竖直向上的安培力，所以无法判断磁场方向，A错误；B．金属棒被弹开后做竖直上抛运动，上升的最大高度为h，则根据，可知金属棒的最大速度为：，B正确；C．金属棒的机械能增大，故安培力对金属棒做正功，C正确；D．系统除了金属棒的机械能增加mgh之外，还有焦耳热产生，故电流对金属棒做的功大于mgh，D错误。故选BC。10、CD【解析】AB．根据图表中的数据，可以求出物体下滑的加速度在水平面上的加速度根据运动学公式解得知经过到达B点，到达B点时的速度如果第4s还在斜面上的话，速度应为16m/s，从而判断出第4s已过B点。是在2s到4s之间经过B点。所以最大速度不是12m/s，选项AB错误；C．第6s末的速度是8m/s，到停下来还需的时间所以到C点的时间为10s。选项C正确；D．根据可求出AB段的长度为2009m，BC段长度为4009m。则A、B间的距离小于B、C间的距离，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.(2)B③.F④.(3)U⑤.I【解析】（1）器材选取的原则需安全精确，根据灯泡的额定电压和额定电流选择电流表、电压表的量程．灯泡电压能从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法；（2）通过灯泡电阻的大小分析其是大电阻还是小电阻，确定电流表的内外接．根据电路图连接实物图；（3）灯泡的电阻随（电压）温度的升高而增大，所以U-I图线是一条曲线【详解】（1）小灯泡为小电阻，故使用电流表外接法，所以补充完整的电路图如下：（2）根据小灯泡额定电压为3V，额定功率为1.5W可知，灯泡正常工作时，可流过的最大电流为0.5A，故选量程为0～0.6A最佳，能准确测量，故选B；由于本实验采用滑动变阻器的分压式接法，故选阻值偏小的滑动变阻器调节更灵敏和方便，即滑动变阻器最好选用F；（3）由于小灯泡的电阻率会随着电压（温度）的升高而逐渐变大，从而导致小灯泡的电阻变大，故该伏安特性曲线的纵轴应标注U，横轴标注电流I；故本题的答案为：(1)图见解析(2)B；F(3)U；I【点睛】解决本题的关键掌握器材选择的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，电流表内外接的区别12、①.高于②.磁感应强度③.电压【解析】(1)[1]该霍尔元件中载流子带正电，根据左手定则知，正电荷在洛伦兹力作用下偏向N表面，所