2023年湖北省襄陽、孝感市物理高二上期末綜合測試試題含解析

2023年湖北省襄陽、孝感市物理高二上期末綜合測試試題注意事項1．考生要認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、2018年2月12日，我國以“一箭雙星”方式成功發(fā)射“北斗三號工程”的兩顆組網(wǎng)衛(wèi)星．若某北斗導航衛(wèi)星在離地高度為2.15萬公里的圓形軌道上運行，已知地球同步衛(wèi)星離地的高度約為3.58萬公里，線速度的大小約為3.08km/s．下列說法正確的是A.此北斗導航衛(wèi)星繞地球運動的周期大于24小時B.此北斗導航衛(wèi)星的線速度大于3.08km/sC.此北斗導航衛(wèi)星的角速度小于地球自轉(zhuǎn)的角速度D.此北斗導航衛(wèi)星的加速度大于地球表面處的重力加速度2、利用右圖所示的電路可以測量出電壓表的電阻，R為電阻箱，電源電壓恒定不變，當R取不同阻值時，電壓表均對應有不同讀數(shù)U，多次改變電阻箱的阻值，所得到的圖象為下圖中的哪一個（）A. B.C. D.3、如圖所示，在兩等量異種點電荷連線上有D、E、F三點，且DE=EF。K、M、L分別為過D、E、F三點的等勢面。一電子從a點射入電場，運動軌跡如圖中實線所示，電子從a點到b點電場力做功的數(shù)值為|Wab|，從b點到c點電場力做功的數(shù)值為|Wbc|，則A.|Wab|=|Wbc|B.|Wab|>|Wbc|C.粒子由a點到b點，動能增大D.a點的電勢較b點的電勢低4、如圖所示，真空中有帶電量Q的點電荷位于某點P處，已知點P在M、N連線上且MP=3PN，則該點電荷在M點和N點產(chǎn)生的電場強度EM和EN的大小關(guān)系正確的是（）A.EM=3EN B.EM=9ENC.EM=EN D.EM=EN5、下列的公式中，既適用于點電荷產(chǎn)生的靜電場，也適用于勻強電場的有（）①場強②場強③場強④電場力做功A.①③ B.②③C.②④ D.①④6、如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V，燈泡L上標有“6V，12W”字樣，電動機線圈的電阻RM＝0.50Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說法中正確的是（）A.通過電動機的電流為12A B.電動機的輸入功率為24WC.電動機的輸出功率為12W D.電動機的熱功率為2.0W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、如圖為演示自感現(xiàn)象的實驗電路圖，L為自感系數(shù)較大的電感線圈，A1、A2為兩個相同的小燈泡，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使其接入電路中的阻值與線圈直流電阻相等。下列說法正確的是（）A.接通開關(guān)S瞬間，A1、A2立即變亮B.接通開關(guān)S后，A1逐漸變亮，A2立即變亮C.斷開開關(guān)S后，A1、A2慢慢熄滅D.斷開開關(guān)S后瞬間，A2中有方向向右的電流8、如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域，MN和M′N′是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，兩邊界的距離為s，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直．現(xiàn)讓金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域的v－t圖象（其中OA、BC、DE相互平行）．已知金屬線框的邊長為L（L<s）、質(zhì)量為m，電阻為R，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，圖象中坐標軸上所標出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均為已知量．下落過程中bc邊始終水平，根據(jù)題中所給條件，以下說法正確的是A.t2是線框全部進入磁場瞬間，t4是線框全部離開磁場瞬間B.從bc邊進入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，感應電流所做的功為mgsC.v1的大小一定為D.線框離開磁場過程中流經(jīng)線框橫截面的電荷量和線框進入磁場過程中流經(jīng)線框橫截面的電荷量一樣多9、在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，C為電容器，R0為定值電阻，R為滑動變阻器.開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光．當滑動變阻器的滑片向右移動時，下列判斷正確的是（）A.燈泡L將變暗 B.燈泡L將變亮C.電容器C的電荷量將減小 D.電容器C的電荷量將增大10、如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n=100，線圈面積S=200cm2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個阻值R=4Ω的阻值，把線圈放入一方向垂直線圈平面的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法中正確的是（）A.線圈中的感應電流方向為順時針方向B.電阻R兩端的電壓隨時間均勻增大C.線圈電阻r消耗的功率為4×10-4WD.前4s內(nèi)通過R的電荷量為8×10-2C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）帶電粒子A（質(zhì)量為m、電量為q）和帶電粒子B（質(zhì)量為4m、電量為2q）．垂直磁感線射入同一勻強磁場中（不計重力），若以相同速度入射，則軌道半徑之比Ra：Rb=______，周期之比Ta：Tb=______.12．（12分）如圖所示，是“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗裝置(1)將實物電路中所缺的導線補充完整___________(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，線圈L1插入線圈L2后，將滑動變阻器的滑片迅速向右移動時，靈敏電流計的指針將________偏轉(zhuǎn)．(選填“向左”“向右”或“不”)(３)在實驗中，線圈L1插入或拔出線圈L2，導致電流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這是________轉(zhuǎn)化為電能四、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的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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、B【解析】A．根據(jù)萬有引力提供向心力，有：得：，，，北斗衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以此北斗衛(wèi)星周期小于同步衛(wèi)星的24小時，故選項A錯誤；B．北斗衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以此北斗衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，即大于，故選項B正確；C．由于北斗衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以此北斗導航衛(wèi)星的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，由于同步衛(wèi)星角速度與地球角速度相同，故其大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，故選項C錯誤；D．根據(jù)牛頓第二定律：，則此北斗導航衛(wèi)星的加速度為：在地球表面處，忽略地球自轉(zhuǎn)，則：由于此北斗導航衛(wèi)星的的軌道半徑大于地球半徑，故此北斗導航衛(wèi)星的加速度小于地球表面處的重力加速度，故選項D錯誤【點睛】本題要掌握萬有引力提供向心力這個關(guān)系，要能根據(jù)題意選擇恰當?shù)南蛐牧Φ谋磉_式2、A【解析】設(shè)電壓表的內(nèi)阻為，由閉合電路的歐姆定律可得電路中的電流電壓表示數(shù)則因、為定值，所以與間的關(guān)系是一次函數(shù)關(guān)系，由圖象可知A正確，BCD錯誤。3、B【解析】AB.由等量異種點電荷的電場線特點可知靠近電荷處電場強度大，類比公式U=Ed知：|Uab|>|Ubc|，而W=qU，所以|Wab|>|Wbc|，則A錯誤、B正確。；C.粒子由a點到b點，電場力做負功，電勢能增加，動能減少，故C錯誤；D.從帶負電粒子的運動軌跡可知該粒子從a點到c點受到大體向左的作用力，故左側(cè)為正電荷，從左向右電勢降低，a點的電勢較b點的電勢高，故D錯誤。故選：B4、D【解析】由點電荷場強的決定式可知場強大小與到點電荷距離的平方成反比，因MP=3PN，EM=EN，故D正確，ABC錯誤。故選擇D選項。5、D【解析】是電場強度定義式，適用于一切電場；僅適用于勻強電場；適用于點電荷產(chǎn)生的電場；W=qU適用于一切電場?？芍冗m用于點電荷產(chǎn)生的靜電場，也適用于勻強電場是①④。故D正確。故選D。6、D【解析】A．燈泡與電動機串聯(lián)，通過的電流相等，則電流故A錯誤；B．電動機兩端的電壓為UM=U-UL=6V所以電動機的輸入功率為P=UMI=12W故B錯誤；CD．電動機的發(fā)熱功率為P熱=I2RM=2W電動機的輸出功率為P出=P-P熱=10W故C錯誤，D正確。故選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、BCD【解析】AB、電阻R不產(chǎn)生自感現(xiàn)象，接通開關(guān)S瞬間，燈A2立即正常發(fā)光。而電感L產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律得知，自感電動勢阻礙電流的增大，使得電路中電流只能逐漸增大，所以閉合開關(guān)的瞬間，A1燈逐漸變亮，即A2燈先亮，A1燈后亮。故A錯誤，B正確。C、閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，通過A2燈原來的電流立即消失，電感線圈L產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，兩燈串聯(lián)，自感電流流過兩燈，兩燈都熄滅。故C正確；D、電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，通過A2燈原來的電流立即消失，電感線圈L產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，所以A1燈的電流的方向不變，而A2燈電流的方向與開始時相反，即斷開開關(guān)S后瞬間，A2中有方向向右的電流。故D正確8、AD【解析】金屬線框進入磁場之前，做自由落體運動，下邊進入磁場切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，下邊受到向上的安培力作用，做加速度減少的減速運動；導線框完全進入磁場中，導線框中磁通量不變，不產(chǎn)生感應電流，導線框不受安培力作用，受重力，做勻加速運動；導線框下邊開始出磁場時，上邊切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，上邊受到向上的安培力作用，導線框做減速運動．全部離開后，以加速度g做勻加速運動．所以A正確；從bc邊進入磁場起一直到ad邊離開磁場為止，，，B錯誤；當恰受力平衡時，，解得，即C有可能正確，D正確；q＝It＝＝，進入和離開相同，所以q相同【點睛】解決本題的關(guān)鍵通過圖線理清線框在整個過程中的運動規(guī)律，結(jié)合動能定理、共點力平衡進行求解，掌握電量的經(jīng)驗表達式，并能靈活運用9、AD【解析】AB.當滑動變阻器的滑片向右移動時，變阻器在路電阻增大，外電阻增大，電路中電流減小，燈L變暗，故A正確，B錯誤；CD.電容器的電壓等于路端電壓，電路中電流減小，內(nèi)電壓增減小，可見路端電壓是增大的，則由Q=CU知，電容器C的電荷量將增大，故C錯誤，D正確；10、CD【解析】A．根據(jù)楞次定律可知，穿過線圈的磁通量增大，則線圈中的感應電流方向為逆時針方向，故A錯誤；B．由法拉第電磁感應定律：可得：感應電動勢：平均電流：電阻R兩端的電壓U=0.02×4=0.08V即電阻R兩端的電壓不變，故B錯誤；C．線圈電阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正確；D．前4s內(nèi)通過的電荷量為：q=It=0.02×4=0.08C故D正確；故選CD。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、①1:2②.1:2【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，然后根據(jù)粒子軌道半徑公式、周期公式.【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得：，解得：，則：；粒子做圓周運動的周期：，周期之比：；【點睛】本題考查了帶電粒子在磁場中的運動，粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，應用牛頓第二定律求出粒子做圓周運動的軌跡半徑，根據(jù)軌道半徑公式與周期公式可以解題.12、①.②.向左③.機械能【解析】(1)[1]將線圈B和電流計串聯(lián)形成一個回路，將電鍵、滑動變阻器、電壓、線圈A串聯(lián)而成另一個回路即可，實物圖如下所示：(2)[2]如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明穿過線圈的磁通量增加，電流計指針向右偏，合上開關(guān)后，將滑動變阻器的滑片迅速向右移動時，穿過線圈的磁通量減少，電流計指針將向左偏。(3)[3]線圈A插入或拔出線圈B，導致電流計指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，對應的是動生電動勢，由能量守恒定律可知，是將機械能轉(zhuǎn)化為電能?！军c睛】知道探究電磁感應現(xiàn)象的實驗有兩套電路，這是正確連接實物電路圖的前提與關(guān)鍵．對于該實驗，