2024屆湖南省長沙市開福區(qū)長沙市第一中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆湖南省長沙市開福區(qū)長沙市第一中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末經(jīng)典試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖，在正點電荷Q形成電場中，在某點M放入一電荷量為q的正點電荷P，P受到的庫侖力為F，下列表述正確的是()A.P、Q之間相互吸引B.若將P移走，則M點的電場強度為零C.若將P移近Q，則P所受庫侖力減小D.若將P的電荷量增大為2q，則P所受庫侖力增大為2F2、如圖所示，流量計是由一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動。流量計所在處加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負離子）在洛倫茲力作用下使a、b間出現(xiàn)電勢差。當(dāng)自由電荷受到的電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間的電勢差U就保持穩(wěn)定，從而可以通過電勢差計算出液體的流量Q（流量是單位時間內(nèi)流過某一段管道的流體的體積）。下列計算式正確的是A. B.C. D.3、氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從n＝4的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n＝3的能級向n＝2的能級躍遷時輻射出可見光b，則()A.可見光光子能量范圍在1.62eV到2.11eV之間B.氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時會輻射出紫外線C.a光頻率大于b光的頻率D.氫原子在n＝2的能級可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離4、如圖，△abc中bc=4cm，∠acb＝30°．勻強電場的電場線平行于△abc所在平面，且a、b、c點的電勢分別為3V、-1V、3V．下列說法中正確的是（）A.電場強度的方向沿ac方向B.電場強度的大小為2V/cmC.電子從a點移動到b點，電勢能減少了4eVD.電子從c點移動到b點，電場力做功為4eV5、某手持式考試金屬探測器如圖所示，它能檢查出考生違規(guī)攜帶的電子通訊儲存設(shè)備。工作時，探測環(huán)中的發(fā)射線圈通以正弦式電流，附近的被測金屬物中感應(yīng)出電流，感應(yīng)電流的磁場反過來影響探測器線圈中的電流，使探測器發(fā)出警報。則（）A.被測金屬物中產(chǎn)生的是恒定電流B.被測金屬物中產(chǎn)生的是交變電流C探測器與被測金屬物相對靜止時不能發(fā)出警報D.違規(guī)攜帶的手機只有發(fā)出通訊信號時才會被探測到6、在磁場中的某一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁場方向垂直放置．下圖中幾幅圖象表示的是導(dǎo)線受的安培力力F與通過的電流I的關(guān)系．a(chǎn)、b分別代表一組F、I的數(shù)據(jù)．下圖中正確的是A. B.C. D.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、用標(biāo)有“6V，3W”的燈泡L1、“6V，6W”的燈泡L2與理想電壓表和理想電流表連接成如圖甲所示的實驗電路，其中電源電動勢E=9V．圖乙是通過兩個燈泡的電流隨兩端電壓變化的曲線．當(dāng)其中一個燈泡正常發(fā)光時()A.電流表的示數(shù)為0.5AB.電壓表的示數(shù)為6VC.電路輸出功率為4WD.電源內(nèi)阻為1Ω8、如圖甲所示，在足夠長的光滑的斜面上放置著金屬線框，垂直于斜面方向的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定垂直斜面向上為正方向）．t＝0時刻將線框由靜止釋放，在線框下滑的過程中，下列說法正確的是A.線框中產(chǎn)生大小、方向周期性變化的電流B.MN邊受到的安培力先減小后增大C.線框做勻加速直線運動D.線框中產(chǎn)生的焦耳熱等于其機械能的損失9、下列對電源電動勢概念的認識中，正確的是()A.在閉合電路中，電源電動勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和B.電源把越多的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電動勢就越大C.鉛蓄電池的電動勢為2

V，這表明電路中每通過1

C電荷量，電源把2

J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.干電池的電動勢為

V，這表明干電池在1

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J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?0、用均勻?qū)Ь€做成的矩形線圈abcd，長為3l，寬為，矩形線圈的一半放在垂直紙面向外的勻強磁場中，線圈總電阻為R，如圖所示．當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度大小以B=3+2t的規(guī)律變化時，下列說法正確的是A.線圈中感應(yīng)電流的方向為abcdaB.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為3l2C.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為D.線圈受到的安培力向右三、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）在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實驗中(1)為了確保實驗的安全，下列做法正確的是____A．為了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過12VB．連接好電路后，可不經(jīng)檢查電路是否正確，直接接通電源C．因為使用電壓較低，通電時可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱D．為了多用表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測(2)多用表刻度盤上交流電壓的刻度是____(選填“均勻”或“不均勻”)的(3)某實驗小組通過實驗，記錄的數(shù)據(jù)如下表：原線圈匝數(shù)n1(匝)100200400400副線圈匝數(shù)n2(匝)400400200800原線圈兩端的電壓U1(V)1.964.908.004.86副線圈兩端的電壓U2(V)7.809.763.909.64通過分析實驗數(shù)據(jù)可得出的實驗結(jié)論是____(4)一次實驗中，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為400匝和200匝，測得的電壓分別為8.00V和3.90V，據(jù)此可知電壓比與匝數(shù)比并不相等，主要原因是____(至少說出兩個原因)12．（12分）如圖所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置。（1）將圖中所缺導(dǎo)線補接完整。（）（2）如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下。那么合上電鍵后，將原線圈迅速插入副線圈時，電流計指針向_____偏轉(zhuǎn)；原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向左移動時，電流計指針向_____偏轉(zhuǎn)。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，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?。唬?）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14．（16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L15．（12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

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、D【解析】正點電荷P、Q帶同種電荷，相互排斥，A錯誤；電場中的場強與放入電場中的電荷無關(guān)，也與是否放入電荷無關(guān)，B錯誤；根據(jù)庫侖定律：，若將P移近Q，則P所受庫侖力增大，若將P的電荷量增大為2q，則P所受庫侖力增大為2F，C錯誤，D正確．故選D2、A【解析】當(dāng)自由電荷受到的電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間的電勢差U就保持穩(wěn)定，即所以流量A正確，BCD錯誤；故選A。3、C【解析】A.由能級躍遷公式ΔE＝－En得：ΔEa＝E4－E2＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55eVΔEb＝E3－E2＝－1.51eV－(－3.4eV)＝1.89eV故A錯；B.氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時能量差ΔE3＝E4－E3＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV所以氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時能量差對應(yīng)的光子不屬于紫外線波段，故B錯；C.據(jù)ΔE＝＝hν知，a光的頻率大于b光的頻率，故C對；D.氫原子在n＝2的能級時能量為－3.4eV，所以只有吸收光子能量大于等于3.4eV時才能電離，故D錯4、B【解析】電場力做功量度電勢能的變化．勻強電場的電場線為相互平行間隔相等的平行線，而等勢線與電場線垂直；由題意知ac連線為一條等勢線，根據(jù)電場線與等勢線的特點可確定電場線的方向，再根據(jù)公式U=Ed求出電場強度.【詳解】因ac為等勢面，則場強方向垂直于ac指向b點，選項A錯誤；電場強度的大小為，選項B正確；a點電勢高于b點，則電子從a點移動到b點，電勢能增加，選項C錯誤；電子從c點移動到b點，電場力做功為[3V-(-1V)](-e)=-4eV，選項D錯誤；故選B.【點睛】題的關(guān)鍵在于找出等勢面，然后才能確定電場線，要求學(xué)生明確電場線與等勢線的關(guān)系，能利用幾何關(guān)系找出等勢點，再根據(jù)等勢線的特點確定等勢面．知道公式U=Ed應(yīng)用時d為沿著電場線方向的距離5、B【解析】AB．探測器靠近金屬物體時，在金屬導(dǎo)體中就會產(chǎn)生渦電流，這種渦流是交變電流，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，探測器產(chǎn)生的是變化的磁場，使靠近的金屬物體產(chǎn)生渦流，探測器與被測金屬物相對靜止時也能發(fā)出警報，故C錯誤；D．探測器靠近金屬物體時，在金屬導(dǎo)體中就會產(chǎn)生渦電流，可以確定該設(shè)備的制成原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，和違規(guī)攜帶的手機是否發(fā)出通訊信號無關(guān)，故D錯誤。故選B。6、C【解析】在勻強磁場中，當(dāng)電流方向與磁場垂直時所受安培力為：由于磁場強度和導(dǎo)線長度不變，因此與的關(guān)系圖象為過原點的直線；A．與分析不符，故A錯誤；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析相符，故C正確；D．與分析不符，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、AC【解析】因為兩個燈泡串聯(lián)，所以通過兩燈泡的電流相等，L1的額定電流為I1=P1/U1=0.5A，L2的額定電流為I2=P2/U2=1A，電路中電流為0.5A，所以只有L1正常發(fā)光，故A正確；從圖像中可以看出，電流為0.5A時，L1兩端電壓為6V，L2兩端電壓為2V，電壓表示數(shù)為2V，故B錯誤；電路中輸出功率為P=UI=（2V+6V）x0.5A=4W,故C正確；電源內(nèi)阻r=E-U/I=2Ω，故D錯誤，C正確．所以AC正確，BD錯誤8、BC【解析】A．穿過線圈的磁通量先向下減小，后向上增加，則根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向不變，選項A錯誤；B．因B的變化率不變，則感應(yīng)電動勢不變，感應(yīng)電流不變，而B的大小先減后增加，根據(jù)F＝BIL可知，MN邊受到的安培力先減小后增大，選項B正確；C．因線圈平行的兩邊電流等大反向，則整個線圈受的安培力為零，則線圈下滑的加速度為gsinθ不變，則線框做勻加速直線運動，選項C正確；D．因安培力對線圈不做功，斜面光滑，則線框的機械能守恒，選項D錯誤9、AC【解析】A、根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，在閉合電路中，電動勢等于外電壓與內(nèi)電壓之和，故A正確；B、根據(jù)電動勢的定義式可知，電源移動單位電荷量時，非靜電力做功越多，即電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電源的電動勢越大，故B錯誤；C、鉛蓄電池的電動勢為2

V，這表明電路中每通過1

C電荷量，電源把2

J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故C正確；D、干電池電源的電動勢表示將1C的電量轉(zhuǎn)移時做功為，但并不明確做功的時間，故D錯誤【點睛】本題考查對電動勢的理解，可以抓住電動勢的物理意義和定義式來加深理解10、BD【解析】由楞次定律可以判斷出感應(yīng)電流的方向，由法拉第電磁感應(yīng)定律可以求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律可以求出線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流；根據(jù)左手定則判斷安培力的方向【詳解】磁感應(yīng)強度增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流沿adcba方向，故A錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動勢，故B正確；線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為，選項C錯誤；根據(jù)左手定則判斷線圈所受的安培力的方向向右，選項D正確；故選BD.【點睛】熟練應(yīng)用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律即可正確解題，注意磁通量有效面積是線圈面積的一半三、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.不均勻③.在誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈電壓比等于匝數(shù)比④.有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響電壓【解析】(1)[1]A．變壓器是改變電壓，因此為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用電壓不超過12V，故A錯誤；BC．實驗通電時，可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣無形之中，將人體并聯(lián)電路中，導(dǎo)致所測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，故BC錯誤；D．使用多用電表測電壓時，先用最高量程擋試測，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M行測量，故D正確。故選D；(2)[2]由多用電表的表盤可知，多用表刻度盤上交流電壓的刻度是不均勻的；(3)[3]通過分析實驗數(shù)據(jù)可得出的實驗結(jié)論是，在誤差允許范圍內(nèi)，變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比；(4)[4]電壓比與匝數(shù)比并不相等，主要原因是變壓器是不理想的，故有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影響電壓。12、①.②.右③.左【解析】(1)[1]探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗電路分兩部分，要使原線圈產(chǎn)生磁場必須對其通電，故電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，靈敏電流計與副線圈組成另一個閉合電路，如圖所示：(2)[2]閉合開關(guān)，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流表的指針向右偏；將原線圈迅速插入副線圈時，磁場方向不變，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計指針將向右偏轉(zhuǎn)；[3]原線圈插入副線圈后，由電路圖可知，將滑動變