2024屆湖南省益陽市、湘潭市物理高二上期末綜合測試試題含解析

2024屆湖南省益陽市、湘潭市物理高二上期末綜合測試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在如圖所示的電路中，a、b、c為三盞完全相同的燈泡，L是自感線圈，直流電阻為RL，則下列說法正確的是（）A.合上開關(guān)后，b、c先亮，a后亮B.斷開開關(guān)時，N點電勢低于M點C.斷開開關(guān)后，b、c同時熄滅，a緩慢熄滅D.斷開開關(guān)后，c馬上熄滅，b閃一下后緩慢熄滅2、磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則A.a、b兩點磁感強度大小相等B.a、b兩點磁感強度大小不相等，Ba<BbC.同一小段通電導(dǎo)線放在a處時所受的磁場力一定比放在b處時大D.同一小段通電導(dǎo)線放在a處時所受的磁場力可能比放在b處時小3、有兩個點電荷，所帶電荷量分別為q1和q2，相距為r，相互作用力為F．為了使它們之間的作用力增大為原來的2倍，下列做法可行的是（）A.僅使增大為原來的2倍B.僅使減小為原來的一半C.使和都增大為原來的2倍D.僅使r減小為原來的一半4、如圖所示，a、b分別表示一個電池組和一只電阻的伏安特性曲線，則（）A.電阻的阻值為5ΩB.電池內(nèi)阻是0.2ΩC.將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是15WD.改變外電阻的阻值時，該電池組的最大輸出功率為15W5、如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O為半圓弧的圓心，∠MOP＝90°，M、N處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有方向如圖所示的電流，電流強度大小相等，每條長直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小均為B0，則在圓心O處的磁感應(yīng)強度A.大小為B0，方向垂直于MN向下B.大小為B0，方向垂直于MN向上C.大小為2B0，方向垂直于MN向下D.大小為2B0，方向垂直于MN向左6、圖甲為“中星9A”在定位過程中所進行的10次調(diào)整軌道的示意圖，其中的三條軌道如圖乙所示，曲線Ⅰ是最初發(fā)射的橢圓軌道，曲線Ⅱ是第5次調(diào)整后的橢圓軌道，曲線Ⅲ是第10次調(diào)整后的最終預(yù)定圓軌道；軌道Ⅰ與Ⅱ在近地點A相切，軌道Ⅱ與Ⅲ在遠地點B相切。衛(wèi)星在變軌的過程中質(zhì)量變化忽略不計，下列說法正確的是（）A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運行的速度大于第一宇宙速度B.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的速度等于衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的速度C.衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點時的機械能小于衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的機械能D.衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的加速度小于衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的加速度二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，MN、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體，有勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面，方向如圖，用I表示回路中的電流，則（）A.當(dāng)AB不動而CD向右滑動時，I≠0，且沿順時針方向B.當(dāng)AB向左，CD向右滑動且速度大小相等時，I=0C.當(dāng)AB、CD都向右滑動且速度大小相等時，I=0D.當(dāng)AB、CD都向右滑動，且AB速度大于CD時，I≠0，且沿順時針方向8、如圖所示，在x軸上方有垂直于紙面向外的勻強磁場，兩帶正電且電量相同；質(zhì)量分別為m1、m2的粒子A和B以相同的速率從O點與x軸正方向成60°角垂直射入磁場，發(fā)現(xiàn)粒子A從a點射出磁場，粒子B從b點射出磁場．若另一與A、B帶電量相同而質(zhì)量不同的粒子C以相同速率從O點與x軸正方向成30°角射入x軸上方時，發(fā)現(xiàn)它從ab的中點c射出磁場，則下列說法中正確的是(不計所有粒子重力)()A.粒子B在磁場中的運動時間比粒子A在磁場中的運動時間長B.粒子A、B在磁場中的運動時間相同C.可以求出粒子C的質(zhì)量D.粒子C在磁場中做圓周運動的半徑一定比粒子B做圓周運動的半徑小9、理想變壓器的原線圈連接一只理想電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q調(diào)節(jié)，如圖所示，在副線圈上連接了定值電阻R0和滑動變阻器R，P為滑動變阻器的滑片，原線圈兩端接在電壓為U的交流電源上。則（）A.保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數(shù)變小B.保持Q的位置不動，將P向上滑動時，電流表的讀數(shù)變大C.保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數(shù)變大D.保持P的位置不動，將Q向上滑動時，電流表的讀數(shù)變小10、如圖所示，兩根足夠長的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ和MN，它們相距為L，導(dǎo)軌左端連有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。垂直導(dǎo)軌放置的金屬棒用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c連接，物塊c的質(zhì)量是m，連接金屬棒的細線平行于導(dǎo)軌。物塊c由靜止釋放，金屬棒沿著導(dǎo)軌向右運動，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，金屬棒的電阻不計。則A.金屬棒做勻加速直線運動B.金屬棒先做加速運動再做勻速直線運動C.金屬棒的最大速度為D.金屬棒的最大速度為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）（1）在測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，待測電池、電鍵和導(dǎo)線，配合下列哪組儀器，不能達到實驗?zāi)康模ǎ〢.一只電流表和一只電阻箱B.一只電流表，一只電壓表和一個滑動變阻器C.一只電壓表和一個電阻箱D.一只電流表和一個滑動變阻器(2)現(xiàn)有一個特殊的電池，為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進行測量，圖中電流表的內(nèi)阻RA已經(jīng)測出，阻值為5Ω；甲為電阻箱．阻值范圍為0~999.9，R0為定值電阻，其阻值為150，對電路起保護作用，該同學(xué)按圖甲連好電路后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電流表的讀數(shù)，作出了如圖乙所示的圖線．則根據(jù)該同學(xué)做出的圖線可求得該電池的電動勢E=_____V．內(nèi)阻r=______12．（12分）某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ，步驟如下：(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲，由圖可知其長度為______mm；用螺旋測微器測量其直徑如圖乙，由圖可知其直徑為______mm；用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖丙，則該電阻的阻值約為______Ω。(2)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：A．待測圓柱體電阻RB．電流表A1，（量程0～4mA，內(nèi)阻約為50Ω）C．電流表A2，（量程0～10mA，內(nèi)阻約為30Ω）D．電壓表V1，（量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）E.電壓表V2，（量程0～15V，內(nèi)阻約為25kΩ）F．滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）G．滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）H．直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）I．開關(guān)S、導(dǎo)線若干為使實驗誤差較小，要求便于調(diào)節(jié)且測得多組數(shù)據(jù)進行分析，所選電流表_____，電壓表______，滑動變阻器_____（填所選器材的符號），并在虛線框中畫出測量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號。____(3)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測量得到R測量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=________Ω·m。(保留2位有效數(shù)字)四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】開關(guān)S閉合瞬間，因線圈L的電流增大，磁通量增大，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律可知，自感電動勢阻礙電流的增大，通過a燈的電流逐漸增大，所以b、c先亮，a后亮，故A正確；合上開關(guān)一會兒后，因線圈中電流逐漸穩(wěn)定；斷開開關(guān)S的瞬間，由電感的特性可知：L和a、b組成的回路中有電流，電流的方向與L中原來電流的方向相同，方向為：L→N→b→M→a→L，可知N點電勢高于M點．故B錯誤；合上開關(guān)一會兒后，因線圈有電阻，則當(dāng)電路中電流穩(wěn)定時，a的電流小于b；斷開開關(guān)S的瞬間，由電感的特性可知：L和a、b組成的回路中有電流，導(dǎo)致a、b一起緩慢熄滅；而c沒有電流，馬上熄滅．由于原來a的電流小于b，開關(guān)斷開的瞬間，通過a、b和線圈回路的電流從a燈原來的電流減小，所以兩燈都不會閃亮，故C錯誤，D錯誤；故選A【點睛】本題考查了電感線圈對電流的阻礙作用，特別是開關(guān)閉合、斷開瞬間的判斷，要根據(jù)燈泡中電流有無增大，分析是否存在閃亮現(xiàn)象2、D【解析】AB.由磁感線的疏密表示磁場的強弱，由圖可知a、b兩點磁感強度大小不相等，a點磁感應(yīng)強度比b點的大，故A錯誤，B錯誤；CD.根據(jù)磁場力F=BILsinθ，磁場力的大小不僅與磁感應(yīng)強度B的大小有關(guān)，還與電流方向與磁感應(yīng)強度方向的關(guān)系有關(guān)，同一小段通電導(dǎo)線放在a處時所受的磁場力有可能比放在b處時小，故C錯誤，D正確故選D.3、A【解析】真空中有兩個點電荷，它們之間相互作用力為F，即為；當(dāng)它們之間的相互作用力為2F，則有：保持距離不變，僅使q1增大為原來的2倍，或使兩電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍，則庫侖力分別變?yōu)?倍和4倍，故A正確，C錯誤；僅使q2減小為原來的一半，根據(jù)庫侖定律可知，它們之間的作用力減小為原來的一半，故B錯誤；保持兩點電荷的電量不變，使r減小為原來的一半，則庫侖力變?yōu)?倍，故D錯誤；故選A考點：庫侖定律4、C【解析】由a圖線的斜率大小讀出電源的內(nèi)阻，b圖線的斜率大小得到電阻的阻值．兩圖線的交點表示該電阻接在該電源上時的工作狀態(tài)，由交點坐標(biāo)讀出電阻的電壓和電流，由此可以判斷電源的輸出功率，并求出電源的總功率【詳解】由圖線a斜率倒數(shù)的大小求出電池組的內(nèi)阻．故A錯誤．由圖線b斜率倒數(shù)的大小求出電阻的阻值．故B錯誤．將該電阻接在該電池組兩端，電路中電流I=1A，路端電壓為U=15V，電池組的輸出功率P出=15W．故C正確．由圖線a讀出電源的電動勢E=20V．當(dāng)外電阻等于電池內(nèi)阻時，該電池組的輸出功率最大，電池組的最大輸出功率．故D錯誤．故選C【點睛】本題考查讀圖的能力．對于圖象，往往從數(shù)學(xué)上斜率、截距、交點等知識來理解其物理意義5、C【解析】由磁場的疊加可知每根導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感強度大小，移動之后距O點的距離不變，故磁感強度大小不變【詳解】兩導(dǎo)線在O點各自形成的磁感應(yīng)強度大小為B0．則根據(jù)幾何關(guān)系可知，兩導(dǎo)線形成的合磁感應(yīng)強度大小為2B0，方向垂直MN向下，故C正確，ABD錯誤故選C【點睛】磁感強度為矢量，在求合磁感強度時應(yīng)先分別求得各導(dǎo)線O點的磁感強度再由矢量的合成方法-平行四邊形求得總的磁感強度6、C【解析】A．第一宇宙速度是最大環(huán)繞速度，故衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運行的速度小于第一宇宙速度，A錯誤；B．衛(wèi)星從軌道Ⅱ到軌道Ⅲ上需要在B點加速，所以衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的速度小于衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的速度，故B錯誤；C．衛(wèi)星從軌道Ⅰ到軌道Ⅱ上需要在A點加速，機械能增加。在橢圓軌道上機械能不變，衛(wèi)星從軌道Ⅱ到軌道Ⅲ上需要在B點加速，機械能增加。故衛(wèi)星在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點時的機械能小于衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的機械能，選項C正確；D．根據(jù)得到可知衛(wèi)星在軌道Ⅱ上經(jīng)過B點時的加速度等于衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過B點時的加速度，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】當(dāng)AB不動而CD棒向右運動時，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在整個回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向逆時針方向，故A錯誤；當(dāng)AB向左、CD向右滑動且速度大小相等時，此時穿過電路中的磁通量變大，則整個回路中的感應(yīng)電流不為零，故B錯誤；若AB、CD都向右滑動且速度大小相等時，，故C正確；當(dāng)AB、CD都向右滑動，且AB速度大于CD時，則相當(dāng)于AB棒向右切割，因而產(chǎn)生的電流且沿順時針方向，故D正確8、AC【解析】AB．帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，粒子的入射速度方向、出射速度方向與邊界夾角相等，則知A、B兩個粒子速度的偏向角均為120°，軌跡對應(yīng)的圓心角也為120°．設(shè)軌跡的圓心角為θ，則粒子在磁場中運動的時間，由圖知，B粒子的軌跡半徑較大，而θ與v相等，所以B粒子在磁場中的運動時間比A粒子在磁場中的運動時間長，故A正確。C．設(shè)C粒子的質(zhì)量為m3．Oa=L，ab=d。粒子做勻速圓周運動，軌跡如圖：故質(zhì)量為m1、m2、m3的粒子軌道半徑分別為：故：（R1+R2）=2R3粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，故：聯(lián)立以上幾式解得：故C正確。D．由上知，C粒子在磁場中作圓周運動的半徑可能比B粒子作圓周運動的半徑大，故D錯誤。故選AC。9、AC【解析】AB．在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下，變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定，因此保持Q的位置不動，變壓器輸出電壓不變。將P向上滑動時，副線圈電路總電阻增大，則變壓器輸出電流減小，變壓器輸入電流也減小，電流表的讀數(shù)變小，故A正確，B錯誤；CD．保持P的位置不動，將Q向上滑動時，變壓器輸出電壓變大，變壓器輸出電流變大，變壓器輸出功率變大；變壓器的輸入功率等于輸出功率，變壓器輸入電壓不變，則變壓器輸入電流變大，電流表的讀數(shù)變大，故C正確，D錯誤。故選AC。10、BC【解析】AB．在金屬棒加速階段中，由金屬棒受力分析可知，細線的拉力先大于安培力，隨著安培力的增加金屬棒的加速度逐漸減小，當(dāng)拉力等于安培力時加速度為零做勻速運動，則金屬棒先做加速度逐漸減小的加速運動，再做勻速直線運動，故A錯誤、B正確；CD．由平衡條件得，BIL=mgE=BLvm解得C正確、D錯誤。故選BC三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.D②.10③.45【解析】（1）測定電源的電動勢和內(nèi)阻的原理是閉合電路歐姆定律E=U+Ir，用電壓表測量路端電壓U、用電流表測量電流I，利用滑動變阻器調(diào)節(jié)外電阻，改變路端電壓和電流，實現(xiàn)多次測量，即由一個電壓表、一個電流表和一個滑動變阻器組合可測量電源的電動勢和內(nèi)阻．也可以在沒有電壓表的情況下，用一個電流表和一個電阻箱組合測量，電阻箱可以讀出阻值，由U=IR可求出路端電壓．也可以用電壓表和電阻箱組合，由電壓表讀數(shù)U與電阻箱讀數(shù)R之比求出電流．但不能用一個電流表和一個不能讀數(shù)的滑動變阻器組合測量電動勢和內(nèi)電阻；此題選擇不能達到實驗?zāi)康牡?，故選D.（2）由閉合電路歐姆定律可知：E=I（RA+r+R0+R），則，由圖示圖象可知，，，解得：E=10V，r+RA=50Ω，r=45Ω12、①.50.15②.4.700③.220④.C⑤.D⑥.F⑦.⑧.【解析】（1）[1]由圖甲，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為50mm+3×0.05mm=50.15mm[2]由圖乙，螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀，螺旋測微器的讀數(shù)為4mm+0.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm[3]由圖丙，用歐姆表測電阻的讀數(shù)為指針示數(shù)乘以倍率，當(dāng)指針指在中央附近時測量值較準(zhǔn)確，歐姆表