湖南長沙市2023年物理高二上期末檢測試題含解析

湖南長沙市2023年物理高二上期末檢測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請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、如圖為某一電場的電場線和等勢面分布，其中圖中實線表示電場線，虛線表示等勢面，過a、c兩點的等勢面電勢分別為φa＝5V，φc＝3V，那么a、c連線的中點b的電勢φb為()A.φb＝4V B.φb<4VC.φb>4V D.上述情況都有可能2、有一平行于紙面的勻強電場，電場中三點邊長為的等邊三角形的三個頂點。一帶正電的粒子以的速度通過點，到達點時，粒子動能為點時動能的兩倍；若改變通過點時的速度方向，使之能運動到點，到達點時，粒子動能為通過點時動能的三倍。該帶電粒子帶電量為、質量為，不計粒子重力。則A.兩點間的電勢差 B.兩點間的電勢差C.勻強電場的場強為 D.勻強電場的場強為3、如圖所示，用絕緣細線懸掛一閉合金屬圓環(huán)，環(huán)套在一通電螺線管外，圓環(huán)的圓心、軸線與螺線管的中心、軸線分別重合.現(xiàn)增大通電螺線管中的電流（方向不變），下列說法正確的是（）A.穿過圓環(huán)的磁通量為零，環(huán)中不會產生感應電流B.從左向右看，圓環(huán)中的感應電流沿逆時針方向C.圓環(huán)有擴張的趨勢D.懸掛圓環(huán)細線拉力增大4、圖甲為列車運行的俯視圖，列車首節(jié)車廂下面安裝一塊電磁鐵，電磁鐵產生垂直于地面的勻強磁場，列車經(jīng)過放在鐵軌間的線圈時，線圈產生的電脈沖信號傳到控制中心，如圖乙所示．則列車的運動情況可能是()A.勻速運動 B.勻加速運動C.勻減速運動 D.變加速運動5、如圖為同種電荷在同一有界磁場中運動的四條軌跡，那么可以判斷（）A.運動速率v1>v2>v3>v4 B.運動速率v1<v2<v3<v4C.運動時間t1>t2>t3>t4 D.運動時間t1<t2<t3<t46、下列電路中屬于“與”邏輯電路的是（）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、如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r．當滑動變阻器R2的滑片P向左滑動時，下列說法正確的是A.電阻R3消耗的功率變大B.電容器C上電荷量變大C.燈L變暗D.R1兩端的電壓變化量的絕對值小于R2兩端的電壓變化量的絕對值8、如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關系圖象；直線C為一個電阻R的兩端電壓與電流的關系圖象．如果將這個電阻R分別接到a、b兩電源上，那么有()A.R接到a電源上，電源的效率較高B.R接到b電源上，電源的輸出功率較小C.R接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源效率較低D.R接到b電源上，電阻發(fā)熱功率和電源的效率都較高9、如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下．當磁鐵向下運動時（但未插入線圈內部），下列判斷正確的是（）A.磁鐵與線圈相互排斥B.磁鐵與線圈相互吸引C.通過R的感應電流方向為從a到bD.通過R的感應電流方向為從b到a10、霍爾元件是一種基于霍爾效應磁傳感器,已發(fā)展成一個品種多樣的磁傳感器產品族,得到廣泛應用．如圖為某霍爾元件的工作原理示意圖,該元件中電流I由正電荷定向運動形成,下列說法正確的是()A.M點電勢比N點電勢高B.用霍爾元件可以測量地磁場磁感應強度C.用霍爾元件能夠把磁學量轉換為電學量D.若保持電流I恒定,則霍爾電壓UH與B成正比例三、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）一同學用圖甲電路測量電源的電動勢和內阻。所用的實驗器材有：待測電源（電動勢約為3V，內阻約為7Ω），保護電阻R1（阻值為10Ω），滑動變阻器R（阻值范圍為0~20Ω），電流表④，電壓表，開關S，導線若干。他的主要實驗步驟如下：①按圖甲連接電路②將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開關③逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應電流表的示數(shù)I④以U為縱坐標、I為橫坐標，作U一I圖象（U、Ⅰ都用國際單位）（1）測量電源的電動勢和內阻，電壓表應選用____；電流表應選用____。（均填選項標號）A.電壓表（0~15V，內阻約為15kΩ）B.電壓表（0~3V，內阻約為3kΩ）C.電流表（0~300mA，內阻約為2Ω）D.電流表（0~30mA，內阻約為20Ω）（2）用該電路測量出多組數(shù)據(jù)，作出圖乙所示的U-Ⅰ圖象，則待測電源電動勢E=___V、內阻r=___Ω。（結果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）一段粗細均勻的電阻絲，電阻為現(xiàn)把它均勻的拉長為原來的2倍，它的電阻變成______，若把它對折起來當一條導線使用，則電阻變?yōu)開_____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）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）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??；（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、B【解析】由圖看出，ab段電場線比bc段電場線密，ab段場強較大，根據(jù)公式可知，a、b間電勢差大于b、c間電勢差，即，得到，故選項B正確，選項ACD錯誤點睛：由圖看出，ab段電場線比bc段電場線密，ab段場強較大，根據(jù)公式定性分析a、b間與b、c間電勢差的大小，再求解中點b的電勢，本題的關鍵是運用勻強電場中場強與電勢差的公式定性分析電勢差的大小2、C【解析】AB．由題意知解得同理可得故AB錯誤；CD．令點電勢為零，則，故中點電勢為，為等勢面，為電場的方向選項C正確，D錯誤；故選C。3、C【解析】AB．當螺線管中通過的電流逐漸變大時，電流產生的磁場逐漸變強，故穿過圓環(huán)的磁通量變大，由楞次定律可得，從左向右看，圓環(huán)中的感應電流沿順時針方向，故AB錯誤；C．當螺線管中通過的電流逐漸變大時，電流產生的磁場逐漸變強，故穿過圓環(huán)的磁通量變大，為阻礙磁通量變大，圓環(huán)有擴張的趨勢，故C正確；D．由于圓環(huán)圓心、軸線與螺線管的中心、軸線分別重合，所以圓環(huán)各處所受安培力大小相等，方向相反，所以懸掛圓環(huán)的細線拉力不變，故D錯誤。故選C。4、C【解析】由U?t圖象得到，線圈兩端的電壓大小與時間呈線性關系，即有：U=U0?kt由法拉第電磁感應定律E=U=BLv，B.L、k均一定，則速度v隨時間均勻減小，所以火車做勻減速直線運動。A.勻速運動。與上述結論不符，故A錯誤；B.勻加速運動。與上述結論不符，故B錯誤；C.勻減速運動。與上述結論相符，故C正確；D.變加速運動。與上述結論不符，故D錯誤。故選：C.5、B【解析】AB．粒子受到洛倫茲力的作用，洛倫茲力提供向心力，則：可得：由圖可知粒子做圓周運動的軌道半徑關系：又由于粒子是同種電荷，比荷相同，則有：故A錯誤，B正確；CD．粒子受到洛倫茲力的作用做圓周運動，粒子在磁場中運動的時間為：由圖可知粒子做圓周運動的圓心角關系為：所以粒子在磁場中運動的時間關系為：故C、D錯誤；故選B。6、B【解析】“與”邏輯電路為多個條件必須同時滿足時才能出現(xiàn)某個結果．B中兩開關必須同時閉合時燈才亮，為“與”邏輯電路，B對二、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】A．當滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電阻變小，則外電路的總電阻變小，小電阻分小電壓，則外電壓變小，故消耗的功率：變小，故A錯誤；B．變小，外電路的總電阻變小，則干路總電流變大，而上電壓變小，則電流變小，故上電流變大，電壓變大，故電容器兩端電壓變大，，則電荷量變大，故B正確；C．變小，小電阻分小電壓，則的電壓變小，燈泡的電壓變小，故燈L變暗，故C正確；D．兩端的電壓變大，兩端的電壓變小，二者電壓之和等于外電壓，由前面分析之外電壓變小，故兩端增加的電壓小于兩端減小的電壓，故D正確8、BC【解析】ABC．由圖象知：接a時，η＝50%，接b時，η＞50%(圖中虛線長與縱截距的比值為效率)，在U－I圖象中，面積表示功率，顯然接a時功率大，故A錯誤，BC正確；D．當電阻R與電源組成閉合電路時，電阻R的U-I圖線與電源的U-I圖線的交點表示工作狀態(tài)，交點的縱坐標表示電壓，橫坐標表示電流，由圖可知，接b時，工作狀態(tài)下的電流與電壓的乘積較小，所以接b時，電阻的熱功率小，故D錯誤9、AC【解析】由“來拒去留”可知，磁鐵靠近線圈，則磁鐵與線圈相互排斥，故A正確，B錯誤；由題目中圖可知，當磁鐵豎直向下運動時，穿過線圈的磁場方向向下增大，由楞次定律可知感應電流的磁場應向上，則由右手螺旋定則可知電流方向從a經(jīng)過R到b．故C正確，D錯誤、故選AC點睛：在判斷電磁感應中磁極間的相互作用時可以直接利用楞次定律的第二種表示：“來拒去留”直接判斷，不必再由安培定則判斷線圈中的磁場，再由磁極間的相互作用判斷力的方向10、BCD【解析】電流I的形成是由于正電荷的定向移動，由此可知正電荷定向移動垂直向里，所受洛倫茲力向右，A錯；當電荷所受洛倫茲力等于電場力時不再偏轉，電壓恒定如果已知電荷定向移動速度可求出磁感強度，B對；同樣，強磁場對應大電壓，C對；電流恒定，電荷定向移動速度恒定，D對；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.B②.C③.3.0④.7.2【解析】（1）[1][2]由于待測電表的電動勢約為3V，故電壓表應該選擇B，由于電路中的最大電流約為故電流表應該選擇C。（2）[3][4]由閉合電路歐姆定律可得故該圖像與縱軸的交點即為電源電動勢，故電動勢為3.0V；該圖像的斜率即表示電源內阻，故電源內阻為7.2Ω。12、①.4R②.【解析】在電阻絲溫度不變的條件下，電阻的影響因素是材料、長度、橫截面積，當導線被拉長后，長度變長的同時，橫截面積變小，但導體的整個體積不變【詳解】當導體的長度拉長到原來的2倍時，其材料和體積均不變，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?；而導體的電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，所以此時導體的電阻變?yōu)樵瓉淼?倍；根據(jù)可知，則電阻值是4R；一段長度為L的粗細均勻的電阻絲電阻為R，現(xiàn)將其對折絞合在一起，則此時長度是原來的，橫截面積是原來的2倍，根據(jù)可知，其電阻的阻值為四、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、(1)(2)3N【解析】(1)設小球在C點的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點時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，小球對軌道壓力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端運動到P處，由動能定理得代入有關數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平