湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)南雅中學(xué)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)南雅中學(xué)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電荷量q=2.0×10﹣9C，在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這過(guò)程中，除靜電力外，其他力做的功為2.0×10﹣5J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0×10﹣5J，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為（）A.3.0×104V B.1.0×104VC.4.0×104V D.7.0×104V2、鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機(jī)等電子產(chǎn)品中．現(xiàn)用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，下列說(shuō)法不正確的是()A.電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為UI－I2rB.充電器輸出的電功率為UI＋I(xiàn)2rC.電池產(chǎn)生的熱功率為I2rD.充電器的充電效率為×100%3、在進(jìn)行“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是A.測(cè)力計(jì)可以不與木板在同平面內(nèi)B.作圖時(shí)可以用細(xì)繩的長(zhǎng)度作為兩個(gè)分力的大小C.確定某個(gè)分力時(shí)，只要記錄測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，不要記錄方向力計(jì)方向D.確定某個(gè)分力時(shí)，需要同時(shí)記錄測(cè)力計(jì)的讀數(shù)及細(xì)繩的方向4、圖示為兩個(gè)均勻金屬導(dǎo)體的圖象,把均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍長(zhǎng)后的電阻與的電阻的比值為A.12 B.8C.6 D.25、如圖所示的電路，兩電表均為理想電表，電源的內(nèi)阻不可忽略．開(kāi)始時(shí)滑片位于圖示的位置，則在滑片向上滑動(dòng)的過(guò)程中，下列選項(xiàng)正確的是()A.流過(guò)R1的電流逐漸減小B.兩電表的示數(shù)均減小C.電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大D.電源的總功率減小6、一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示，下列說(shuō)法正確的有（）A.t1時(shí)刻線圈位于中性面B.t2時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量最大C.考慮保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)應(yīng)該用EmD.一個(gè)周期內(nèi)交變電流的方向改變一次二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示的U-I圖象中，直線Ⅰ為某電源路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U-I圖線．用該電源與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知（）A.R的阻值為1.5ΩB.電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻為1.5ΩC.電源的輸出功率為3.0WD.電阻R消耗的功率為1.5W8、如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并分別與高頻電源相連．現(xiàn)用該裝置加速氘核(帶電量為e、質(zhì)量為2m)和氦核(帶電量為2e、質(zhì)量為4m)．若不考慮粒子重力及在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，則下列說(shuō)法中正確的有（電源頻率可保證電荷到達(dá)Ｄ型盒間隙時(shí)能改變電壓方向）A.氘核和氦核運(yùn)動(dòng)的周期相同B.氘核和氦核的最大動(dòng)能相同C.要使氘核的最大動(dòng)能變成原來(lái)的4倍，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍D.要使氘核的最大動(dòng)能變成原來(lái)的1/4，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的1/29、如圖所示，20匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S=1m2，線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈線接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過(guò)的最大電流為5A，下列說(shuō)法正確的是（）A.圖示位置穿過(guò)線框的磁通量為零B.圖示位置通過(guò)線框的磁通量變化率最大C.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為100︰11D.允許變壓器輸出的最大功率為10kW10、如圖所示，水平放置的兩組光滑軌道上分別放有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ和MN，并且分別放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1和B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（）A.向左加速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向右勻速運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接；②移動(dòng)活塞，記錄注射器的刻度值V，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值；③用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出如圖乙所示圖線：(1)在做實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，要采取以下做法：______是為了保證實(shí)驗(yàn)的恒溫條件，____是為了保證氣體的質(zhì)量不變。（填入相應(yīng)的字母代號(hào)）A.用橡皮帽堵住注射器的小孔B.移動(dòng)活塞要緩慢C.實(shí)驗(yàn)時(shí)，不要用手握住注射器D.在注射器活塞上涂潤(rùn)滑油(2)如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但如圖所示的圖線不過(guò)原點(diǎn)，則代表_______。12．（12分）歐姆表內(nèi)部電路如圖，電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電流表滿偏電流Ig=10mA電流表內(nèi)Rg=7.5ΩA.B為接線柱．用一條導(dǎo)線把A、B直接連起來(lái)，此時(shí)，應(yīng)將可變電阻R1調(diào)節(jié)為_(kāi)_____才能使電流表恰好達(dá)到滿偏．調(diào)至滿偏后保持R1的值不變，在A、B間接入一個(gè)150Ω的定值電阻R2，電流表示數(shù)為_(kāi)_____mA四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)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(chǎng).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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)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(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、A【解析】質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中移動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有：得a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差故選A2、B【解析】ABC．由可知充電器輸出的電功率為，根據(jù)熱功率公式可得電池產(chǎn)生的熱功率為，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能，根據(jù)能量守恒定律有電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為：，故A、C正確，B錯(cuò)誤；D．充電器的充電效率為，故D正確；3、D【解析】為了防止出現(xiàn)分力，測(cè)力計(jì)必須與木板平面平行，故A錯(cuò)誤；作圖時(shí)要選擇合適的標(biāo)度確定線段長(zhǎng)度，不能根據(jù)細(xì)繩長(zhǎng)度作為兩個(gè)分力的大小，故B錯(cuò)誤；確定某個(gè)分力時(shí)，需要同時(shí)記錄測(cè)力計(jì)的讀數(shù)及細(xì)繩的方向才能準(zhǔn)確測(cè)量?jī)闪?，故C錯(cuò)誤，D正確4、A【解析】根據(jù)“兩個(gè)均勻金屬導(dǎo)體的圖象”可知，考查了歐姆定律以及電阻定律；根據(jù)歐姆定律，可以由I﹣U圖象得出兩電阻的關(guān)系，拉長(zhǎng)后，根據(jù)電阻定律求出拉長(zhǎng)后的電阻，之后與進(jìn)行比較求解【詳解】據(jù)I﹣U圖象知，圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以R1：R2＝3：1，把R1拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍長(zhǎng)后，橫截面積減小為原來(lái)的，根據(jù)電阻定律公式R，電阻變?yōu)樵瓉?lái)4倍，變?yōu)镽2的12倍，故選A【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是明確I﹣U圖象的斜率的倒數(shù)表示電阻，然后結(jié)合電阻定律、歐姆定律和電功率表達(dá)式分析5、B【解析】由滑片的移動(dòng)可知滑動(dòng)變阻器接入電阻的變化，則由閉合電路歐姆定律可得出電路中電流的變化及路端電壓的變化，再分析局部電路可得出電流表中示數(shù)的變化【詳解】當(dāng)滑片上移時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則外電路總電阻減小，電路中總電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，則由閉合電路歐姆定律可知，電路的路端電壓減小，故電壓表示數(shù)減??；流過(guò)R1的電流逐漸變大，由歐姆定律可知，R1上的分壓變大，而路端電壓減小，故并聯(lián)部分的電壓減小，則電流表示數(shù)減小，故B正確，AC錯(cuò)誤；電源的總功率P=IE變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B【點(diǎn)睛】分析閉合電路的歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析的題目時(shí)，一般要按先外電路、再內(nèi)電路、后外電路的思路進(jìn)行分析；重點(diǎn)分析電路中的路端電壓、總電流及部分電路的電流及電壓變化6、A【解析】A．t1時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)零，磁通量最大，線圈位于中性面，故A正確；B．由圖知t2時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為最大值，通過(guò)線圈的磁通量為零，故B錯(cuò)誤；C．保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)應(yīng)該用有效值，故C錯(cuò)誤；D．一個(gè)周期內(nèi)交變電流的方向改變兩次，故D錯(cuò)誤。故選A。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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解析】A、由兩圖線的交點(diǎn)知，，故A正確；B、直線I在縱軸上的截距為電動(dòng)勢(shì)，即E=3V，斜率的絕對(duì)值為內(nèi)阻，即，選項(xiàng)B正確；CD、電源的輸出功率P=UI=1.5W，也等于電阻R消耗的功率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確8、ACD【解析】A項(xiàng)：帶電粒子大磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期，兩粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正確；B項(xiàng)：根據(jù)得，最大動(dòng)能，所以氦核的最大動(dòng)能較大，故B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：由可知，要使氘核最大動(dòng)能變成原來(lái)的4倍，磁場(chǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，同理可知，要使氘核的最大動(dòng)能變成原來(lái)的1/4，可僅將磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的1/2故CD正確故選ACD9、CD【解析】AB．由圖可知，線圈與磁場(chǎng)垂直，故圖示位置穿過(guò)線框的磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小為零，即圖示位置通過(guò)線框的磁通量變化率最小，故AB錯(cuò)誤；C．電動(dòng)勢(shì)的最大值為則交流電壓的有效值為則原副線圈的匝數(shù)比為故C正確；D．因?yàn)楸ｋU(xiǎn)絲的最大電流為5A，則最大功率為故D正確。故選CD。10、AC【解析】根據(jù)安培定則可知，MN處于垂直紙面向里的磁場(chǎng)中，MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明MN受到的磁場(chǎng)力向右，由左手定則可知電流由M指向N，L2中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向上，由楞次定律可知，L1線圈中電流的磁場(chǎng)應(yīng)該是向上減弱，或向下增強(qiáng)。若L1中磁場(chǎng)方向向上減弱，根據(jù)安培定則可知PQ中電流方向?yàn)镼→P且減小，根據(jù)右手定則可知PQ向右減速運(yùn)動(dòng)；若L1中磁場(chǎng)方向向下增強(qiáng)，根據(jù)安培定則可知PQ中電流方向?yàn)镻→Q且增大，根據(jù)右手定則可知PQ向左加速運(yùn)動(dòng)。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.BC②.AD③.注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積【解析】(1)[1][2]移動(dòng)活塞要緩慢；實(shí)驗(yàn)時(shí)，不要用手握住注射器，都是為了保證實(shí)驗(yàn)的恒溫條件，故選BC；用橡皮帽堵住注射器的小孔；在注射器活塞上涂潤(rùn)滑油是為了保證氣體的質(zhì)量不變，故選AD。(2)[3]由于注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位有氣體，設(shè)注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積為，根據(jù)（為定值）則有如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但如圖所示的圖線不過(guò)原點(diǎn)，結(jié)合圖線可知?jiǎng)t代表注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積。12、①.142②.5【解析】歐姆表的工作原理是閉合電路的歐姆定律，根據(jù)題意，由歐姆定律可以求出電阻阻值，再由閉合電路歐姆定律，即可求解接入一個(gè)150Ω的定值電阻R2時(shí)，電流表讀數(shù).【詳解】歐姆表內(nèi)阻：，調(diào)零電阻阻值：R=R內(nèi)-Rg-r=150-7.5-0.5=142Ω；電流四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、8cm【解析】粒子a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得14、(1)(2)3N【解析】(1)設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小是vC，則對(duì)于小球由A→C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：解得：(2)小球在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍缐毫Γ篘C′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流