湖南省湘東六校2023-2024學(xué)年物理高二上期末考試試題含解析

湖南省湘東六校2023-2024學(xué)年物理高二上期末考試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、圖乙中A、B為兩個(gè)相同的環(huán)形線圈，共軸并靠近平行放置．A線圈中通有如圖甲中所示的交變電流i，則A.t2時(shí)刻兩線圈間吸引力最大B.tl時(shí)刻兩線圈間作用力為零C.在tl到t2時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相斥D.在t2到t3時(shí)間內(nèi)A、B兩線圈相吸2、如圖所示，勻強(qiáng)電場中的點(diǎn)A、B、C、D、E、F、G、H為立方體的8個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C、F點(diǎn)的電勢分別為-1V、1V、2V、3V，則H點(diǎn)的電勢為()A.-1VB.1VC.2VD.3V3、如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，平行板電容器的極板A與一靈敏靜電計(jì)相連，極板B接地．若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，由觀察到的靜電計(jì)指針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是（）A.兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變大B.兩極板間的電壓不變，極板上的電荷量變小C.極板上的電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變小D.極板上的電荷量幾乎不變，兩極板間電壓變大4、有關(guān)帶電粒子（不計(jì)重力）所受靜電力和洛倫茲力的說法中，正確的是（）A.粒子在磁場中一定受洛倫茲力的作用B.粒子在電場中可能不受靜電力的作用C.粒子若僅受洛倫茲力，則其速度不變D.粒子若僅受洛倫茲力，則其動(dòng)能不變5、如圖所示的電路，閉合開關(guān)S后，三盞燈均能發(fā)光，電源電動(dòng)勢E恒定且內(nèi)阻r不可忽略?，F(xiàn)將變阻器R的滑片稍向上滑動(dòng)一些，關(guān)于三盞燈亮度變化的情況及電容器帶電量判斷正確的是()A.a燈變亮，b燈和c燈變暗，電容器C所帶電荷量增多B.a燈和c燈變亮，b燈變暗，電容器C所帶電荷量減少C.a燈和c燈變暗，b燈變亮，電容器C所帶電荷量減少D.a燈和b燈變暗，c燈變亮，電容器C所帶電荷量增多6、下列說法正確的是A.庫侖發(fā)現(xiàn)只有很小的帶電體之間才存在相互作用力B.根據(jù)電場強(qiáng)度定義，可知電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)大小與放在該點(diǎn)的試探電荷受到的電場力成正比C.電場中任何兩條電場線都不相交D.磁通量不僅有大小而且有方向，所以是矢量二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖（a）所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方懸掛一相同的線圈Q，P和Q共軸，Q中通有變化的電流，電流變化的規(guī)律如圖（b）所示，則下列說法正確的是A.t1、t5時(shí)刻P線圈對桌面的壓力小于P自身的重力B.t3、t5時(shí)刻線圈P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同C.t3時(shí)刻線圈P有擴(kuò)張的趨勢D.t4、t6時(shí)刻P線圈的發(fā)熱功率為08、如圖所示，物體A、B、C放在光滑水平面上用細(xì)線a、b連接，力F作用在A上，使三物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，若在B上放一小物體D，D隨B一起運(yùn)動(dòng)，且原來的拉力F保持不變，那么加上物體D后兩繩中拉力的變化是（）A.Ta增大 B.Tb增大C.Ta變小 D.Tb變小9、在如圖甲所示的電路中，為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從最右端滑到最左端，兩個(gè)電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的完整過程圖線如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.圖乙中圖線a是電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線B.電源內(nèi)阻為ΩC.電源的最大輸出功率為WD.滑動(dòng)變阻器的最大功率為W10、如圖所示，用細(xì)繩懸掛一矩形導(dǎo)線框且導(dǎo)線框底邊水平，導(dǎo)線框通有逆時(shí)針方向的電流（從右側(cè)觀察）．在導(dǎo)線框的正下方、垂直于導(dǎo)線框平面有一直導(dǎo)線PQ．原PQ中無電流，現(xiàn)通以水平向右的電流，在短時(shí)間內(nèi)（）A.從上往下觀察導(dǎo)線框順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.從上往下觀察導(dǎo)線框向右平移C.細(xì)繩受力會(huì)變得比導(dǎo)線框重力大D.導(dǎo)線框中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大三、實(shí)驗(yàn)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）現(xiàn)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.在圖中，小車A的前端粘有橡皮泥，后連著紙帶，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給小車A一初速度，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)測得小車A的質(zhì)量m1＝0.81kg，小車B的質(zhì)量m2＝0.84kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f＝50.0Hz.碰撞前后打出的紙帶如圖乙所示（單位cm）.(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)，下列說法正確的是（）A．長木板下應(yīng)墊著薄木片以平衡摩擦力B．小車A和小車B的車輪應(yīng)該選用同種材料制成的C．應(yīng)選用質(zhì)量差不多大的兩個(gè)小車D．應(yīng)選用足夠光滑的長木板(2)碰前兩小車的總動(dòng)量為________kg·m/s，碰后兩小車的總動(dòng)量為________kg·m/s.（保留三位有效數(shù)字）12．（12分）理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:10，副線圈與阻值R=20的電阻相連。原線圈接在以速度v40m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)的金屬棒兩端，金屬棒的電阻可忽略不計(jì)，棒所切割磁場的邊界變化規(guī)律為y，副線圈輸出交流電的頻率為_________；勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T，則交流電壓表的示數(shù)為_________；電阻R上消耗的電功率為_________。四、計(jì)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）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)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(jì)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(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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）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(dòng)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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(qiáng)度B的大??；（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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】A．在t2時(shí)刻，線圈A中的電流最小，而磁通量的變化率是最大的，所以線圈B感應(yīng)電流也是最大，但A、B間的相互作用力最小，故A錯(cuò)誤；B．由題意可知，在t1時(shí)刻，線圈A中的電流最大，而磁通量的變化率是最小的，所以線圈B感應(yīng)電流也是最小，因此兩線圈間作用力為零，故B正確；C．在t1到t2時(shí)間內(nèi)，若設(shè)逆時(shí)針（從左向右看）方向?yàn)檎?，則線圈A電流方向逆時(shí)針且大小減小，所以根據(jù)右手螺旋定則可判定穿過線圈B方向向右的磁通量大小減小，由楞次定律可知，線圈B的電流方向逆時(shí)針方向，因此A、B中電流方向相同，出現(xiàn)相互吸引現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．在t2到t3時(shí)間內(nèi)，若設(shè)逆時(shí)針方向（從左向右看）為正，則線圈A電流方向順時(shí)針且大小增大，所以根據(jù)右手螺旋定則可判定穿過線圈B方向向左的磁通量大小增大，由楞次定律可知，線圈B的電流方向逆時(shí)針方向，因此A、B中電流方向相反，A、B出現(xiàn)互相排斥，故D錯(cuò)誤；故選B。2、C【解析】在勻強(qiáng)電場中，由公式U=Ed知，沿著任意方向前進(jìn)相同距離，電勢差必定相等．由于GH∥AB，且GH=AB，則有φG-φH=φB-φA；代入數(shù)據(jù)解得：φH=φG+φA-φB=φG-2V；同理，φB-φC=φF-φG；解得，φG=φF+φC-φB=3V+2V-1V=4V；解得φH=2V，故選C【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要明確勻強(qiáng)電場中沿著不與場強(qiáng)垂直方向前進(jìn)相同距離，電勢降落相等，同時(shí)要熟悉勻強(qiáng)電場中等勢面和電場線的關(guān)系，然后結(jié)合幾何關(guān)系分析3、D【解析】知電容器極板上的電荷量幾乎不變，將極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，極板正對面積減小，根據(jù)公式，電容減小，由公式可判斷出電容器極板間電壓變大，靜電計(jì)張角增大，故D正確，ABC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題要抓住電荷量不變的條件，根據(jù)電容的定義式分析電容如何變化4、D【解析】A．電荷在磁場中受洛倫茲力時(shí)是有條件的，即運(yùn)動(dòng)電荷和磁場方向有夾角，故A錯(cuò)誤；B．電場的基本性質(zhì)就是對其中的電荷有力的作用，粒子在電場中一定受靜電力的作用，故B錯(cuò)誤；CD．若僅受洛倫茲力，則其動(dòng)能不變，速度大小不變，而方向改變，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5、B【解析】變阻器R的滑片稍向上滑動(dòng)一些，接入電路中的電阻變小，由“串反并同”可知，由于c燈與變阻器串聯(lián)，c燈的電功率變大，所以c燈變亮，由于b燈與變阻器并聯(lián)，b燈的電功率變小，所以b燈變暗，由于a燈與變阻器串聯(lián)，a燈的電功率變大，所以a燈變亮，流過b燈電流變小，b燈兩端電壓變小，即電容器兩端電壓變小，由公式可知，電容器C所帶電荷量減少，故B正確。故選B。6、C【解析】根據(jù)“庫侖、電場強(qiáng)度定義、電場線、磁通量”可知，本題考查物理學(xué)史以及對電場強(qiáng)度、電場線的理解，根據(jù)物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)和著名實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用電場線和磁感線概念的理解分析.【詳解】A、帶電體之間都存在著相互作用力；故A錯(cuò)誤.B、電場強(qiáng)度定義中，電場強(qiáng)度的大小與電荷受到的電場力大小、電荷的多少無關(guān)；故B錯(cuò)誤.C、根據(jù)電場線的特點(diǎn)可知，電場中任何兩條電場線都不相交；故C正確.D、磁通量的計(jì)算使用代數(shù)方法，不是矢量，是標(biāo)量；故D錯(cuò)誤.故選C.【點(diǎn)睛】帶電體之間都存在著相互作用力，庫侖利用庫侖扭秤研究帶電體間的相互作用，總結(jié)出了庫侖定律；電場強(qiáng)度的大小與電荷受到的電場力大小、電荷的多少無關(guān)；根據(jù)電場線的特點(diǎn)判斷.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、BC【解析】由圖可知，Q中電流呈周期性變化，則P中會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，由楞次定律可得出線圈P的運(yùn)動(dòng)趨勢，并依據(jù)電流的變化率來確定P中的感應(yīng)電流大小，即可一一求解【詳解】t1、t5時(shí)刻電流增大，其磁場增大，則穿過P的磁通量變大，由楞次定律可知P將阻礙磁通量的變大，則P有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢，即它們有相互排斥的作用，則P線圈對桌面的壓力大于P自身的重力，故A錯(cuò)誤；t3、t5時(shí)刻，通過Q線圈的電流前者減小，后者增大，但它們的電流方向相反，根據(jù)楞次定律，則t3、t5時(shí)刻線圈P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，故B正確；t3時(shí)刻電流減小，線圈P產(chǎn)生感應(yīng)電流，要阻礙磁通量減小，則P有擴(kuò)張的趨勢，故C正確；在t4時(shí)刻的Q的電流為零，但電流變化率最大，則P中感應(yīng)電流最大，那么P線圈發(fā)熱的功率不為0；在t6時(shí)刻的Q的電流最大，但電流變化率為零，則P中沒有感應(yīng)電流，那么P線圈發(fā)熱的功率也為0，故D錯(cuò)誤；故選BC【點(diǎn)睛】本題要注意靈活應(yīng)用楞次定律，本題可以先判斷P中電流方向，再根據(jù)電流間相互作用判受力方向，但過程復(fù)雜；而直接根據(jù)楞次定律的“增縮減擴(kuò)”可能直觀地得出結(jié)論8、AD【解析】要比較繩子拉力如何變化，必需求出繩子拉力的具體的值：在放置D之前，以整體為研究對象求出整體的加速度，進(jìn)而求出兩段繩子各自的拉力；在放置D之后以整體為研究對象求出整體的加速度，進(jìn)而求出兩段繩子各自的拉力?！驹斀狻吭诜胖肈之前，以整體為研究對象有F=(mA+mB+mC)a1以C為研究對象有Fb1=mCa1故有Fb1=mC以BC作為研究對象有Fa1=(mB+mC)a1=(mB+mC)在放置D之后，以整體為研究對象有F=(mA+mB+mC+mD)a2得a2=以C為研究對象有Fb2=mCa2=mC以B、C和D作為研究對象有Fa2=(mB+mC+mD)a2=(mB+mC+mD)顯然Fa2>Fa1，F(xiàn)b2<Fb1故選AD?！军c(diǎn)睛】先用整體法求出整體的加速度，在用隔離法求出繩子的拉力，這是解決連接體的基本思路。9、AC【解析】A．將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端移到最左端，接入電路的電阻減小，電路中的電流增大，R1的電壓和電源的內(nèi)電壓增大，則R2的電壓減小，所以電壓表V1的示數(shù)增大，電壓表V2的示數(shù)減小，可知圖線b反映的是電壓表V1的示數(shù)隨電流的變化，圖線a反映的是電壓表V2的示數(shù)隨電流的變化，故A正確。B．根據(jù)閉合電路歐姆定律得電壓表V2的示數(shù)為：U2=E-I（R1+r）①由圖線a的斜率大小等于R1+r，由圖知：圖線b的斜率等于R1，則有：則電源的內(nèi)阻為r=5Ω，故B錯(cuò)誤；C．圖線a延長與U軸截距為電源的電動(dòng)勢E=6V，當(dāng)內(nèi)阻等于外阻時(shí)，電源的輸出功率最大，最大的輸出功率為：故C正確；D．把R1等效為內(nèi)阻，則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于R1+r時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，滑動(dòng)變阻器的最大功率為：故D錯(cuò)誤；故選AC。10、ACD【解析】A.由安培定則判斷出通電導(dǎo)線Q在線框處磁場方向從里向外，根據(jù)左手定則，知外側(cè)電流受安培力向左，內(nèi)側(cè)電流受安培力向右，從上往下看，導(dǎo)線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.線框沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度后，靠近導(dǎo)線Q處的邊的電流的方向向右，由左手定則可知，其受到的安培力的方向向下，所以整體受安培力向下，細(xì)繩受力會(huì)變得比導(dǎo)線框重力大．故C項(xiàng)正確；D.線框沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)小角度后，電流PQ產(chǎn)生的磁場方向從里向外穿過線框，根據(jù)安培定則，線框產(chǎn)生磁場的方向也是從里向外，則線框中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大．故D項(xiàng)正確三、實(shí)驗(yàn)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.（1）ABC;②.（2）1.62；③.1.60；【解析】（1）長木板右端下面墊放一小木片是為了平衡摩擦力，讓重力沿斜面的分量平衡滑塊與木板間的摩擦力，故A正確；材料制成相同，則在平衡摩擦力時(shí)只要調(diào)一個(gè)角度即可，故B正確；為到達(dá)到碰撞的效果，故應(yīng)選用質(zhì)量差不多大的兩個(gè)小車，故C正確；為保證小車碰撞前后做勻速運(yùn)動(dòng)，故需要滑動(dòng)摩擦力去平衡重力沿斜面向下的分力，故在該實(shí)驗(yàn)中不需要斜面光滑，故D錯(cuò)誤；故選ABC（2）碰前小車的速度為，碰前的總動(dòng)量為：；碰后小車的共同速度為：，碰后的動(dòng)量為：【點(diǎn)睛】下車碰撞前后要做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合外力為零，因此實(shí)驗(yàn)要平衡摩擦力；小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在相等時(shí)間內(nèi)小車的位移相等，分析紙帶，根據(jù)紙帶分析答題1