2024屆湖北省武漢市新洲區(qū)部分高中高二物理第一學期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆湖北省武漢市新洲區(qū)部分高中高二物理第一學期期末經(jīng)典試題考生請注意：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(nèi)，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(nèi)，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。考試結(jié)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、如圖所示，直線OAC的某一直線電源的總功率隨總電流變化的曲線，拋物線OBC為同一電源內(nèi)部消耗的功率隨總電流的變化曲線，若A、B對應的橫坐標為1.5，則下面判斷正確的是（）A.線段AB表示的功率為2.25WB.電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為1.5ΩC.電流為2A時，電源的輸出功率最大D.電流為1A時，路端電壓為1V2、如圖所示，一個帶絕緣支架的空心金屬球半徑為r，原來不帶電，放在一個電荷量為的點電荷右側(cè)，點電荷到金屬球表面的最近距離為2r，達到靜電平衡后，下列表述正確的是A.整個金屬球表面將感應帶上同種電荷B.金屬球球心處的電場強度大小為C.感應電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強度大小為D.如果用導線將金屬球左右兩側(cè)相連，金屬球左右兩側(cè)的電荷會發(fā)生中和3、電荷在磁場中運動時受到洛侖茲力的方向如圖所示，其中正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示，光滑水平地面上豎直放置兩根圓柱形鋁管，其粗細，長短均相同，其中管甲無縫，管乙有一條平行于軸線的細縫，兩枚略小于管內(nèi)徑的相同小磁鐵a、b，同時從兩管上端由靜止釋放，穿過鋁管后落到地面（忽略空氣阻力）。下列說法正確的是（）A.a、b一定同時落地B.a、b下落過程中都是機械能守恒C.落地時，a比b的速度小D.落地時，a、b的速度相等5、空間某一電場的部分電場線的分布情況如圖所示，電場方向如圖中箭頭所示，M、N、Q是一直電場線上以點O為圓心的同一圓周上的三點，OQ連線垂直于MN．下列說法正確的是（）A.O、Q兩點的電勢相等B.O、M兩點的電勢差等于N、O兩點間的電勢差C.將一負電荷由M點移到Q點，該電荷的電勢能增加D.正電荷在Q點時受到的電場力方向沿與OQ連線垂直的方向豎直向上6、如圖所示，一個邊長為2L的等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強磁場，其左側(cè)有一個用金屬絲制成的邊長為L的正方形線框abcd，線框以水平速度v勻速通過整個勻強磁場區(qū)域，設(shè)電流逆時針方向為正。則在線框通過磁場的過程中，線框中感應電流i隨時間t變化的規(guī)律正確的是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、用兩個相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合開關(guān)后，下列有關(guān)電表的示數(shù)和指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是（）A.圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同C.圖乙中的A1，A2的示數(shù)和偏角都不同D.圖乙中A1、A2的指針偏角不相同8、如圖所示，截面為正方形的容器在勻強磁場中，一束電子從a孔垂直于磁場射入容器中，其中一部分從c孔射出，一部分從d孔射出，忽略電子間的作用，下列說法正確的是()A.從cd兩孔射出的電子速度之比為v1∶v2＝2∶1B.從cd兩孔射出的電子在容器中運動所用的時間之比為t1∶t2＝1∶2C.從cd兩孔射出的電子在容器中運動時的加速度大小之比為a1∶a2＝2∶1D.從cd兩孔射出電子在容器中運動時的加速度大小之比為a1∶a2＝∶19、車輪輪胎在正常情況下是充滿氣體的，但在維修車輪時有時要將輪胎內(nèi)的氣體放掉。若迅速拔掉輪胎的氣門芯，如圖所示，輪胎里面的氣體會在一瞬間釋放出來，此時用手立即去觸摸充氣嘴處，會感覺到充氣嘴的溫度降低，這種現(xiàn)象在夏天比較明顯。將輪胎內(nèi)的氣體視為理想氣體。噴氣時間極短，視輪胎為絕熱材料，下列說法正確的是A.輪胎內(nèi)氣體在噴出過程中其內(nèi)能迅速減小B.輪胎內(nèi)部氣體壓強迅速減小C.輪胎內(nèi)的氣體迅速向外噴出是由于分子做擴散運動引起的D.氣體噴完后瞬間充氣嘴有較涼的感覺，是由輪胎內(nèi)氣體迅速膨脹對外做功而溫度下降導致的10、一根長為0.2m、電流為2A的通電導線，放在B＝0.5T的勻強磁場中，受到磁場力的大小可能是A.0.1N B.0.2NC.0.3N D.0.4N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）一個20匝、面積為200dm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30°角，若磁感應強度在5s內(nèi)由1T增加到5T，在此過程中磁通量變化了_________磁通量的平均變化率是__________線圈中感應電動勢的大小是_________12．（12分）某同學用游標卡尺測量電阻元件的長度為L，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d。(1)電阻元件長L為______，金屬絲的直徑d為______；(2)選用“×10”倍率的電阻擋估測元件電阻，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大，因此需選擇倍率的電阻擋______（填：“×1”或“×100”）。并先進行______再進行測量，之后多用表的示數(shù)如圖所示，測量結(jié)果為R=______。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L14．（16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15．（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(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

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、A【解析】根據(jù)電源的總功率P=EI，由C點的坐標求出電源的電動勢和內(nèi)阻；AB段表示外電路的功率，再求解AB段表示的功率【詳解】B項：電源的總功率P=EI，C點表示I=3A，P=9W，則電源的電動勢：,由圖看出，C點表示外電路短路，電源內(nèi)部熱功率等于電源的總功率，則有：P=I2r，代入解得：r=1Ω，故B錯誤；A項：AB段表示的功率為：PAB=EI′-I′2r=3×1.5-1.52×1（W）=2.25W，故A正確；C項：電源的輸出功率：P=EI-I2r=2I-I2=-（I-1）2+1，故當I=1A時輸出功率最大，為1W，故C錯誤；D項：根據(jù)U=E-Ir=3-I，當I=1A時，U最大，為2V，故D錯誤故應選：A【點睛】解決本題的關(guān)鍵在于：（1）理解電源的總功率P總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖象的涵義；（2）分清三種功率及其關(guān)系：電源的總功率P總=EI，電源內(nèi)部發(fā)熱功率P熱=I2r，外電路消耗功率P外=UI=I2R，且根據(jù)能量關(guān)系得P總=P外+P熱2、C【解析】根據(jù)同咱電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，可知金屬球的右端感應出正電荷，左端感應出負電荷，故A錯誤；點電荷Q與感應電荷在金屬球內(nèi)任意位置激發(fā)的電場場強都是等大且反向，金屬球內(nèi)部合電場為零，處于靜電平衡狀態(tài)，則金屬球球心處的電場強度大小為零．故B錯誤；感應電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強度與點電荷在球心處產(chǎn)生的電場強度大小相等，方向相反，即為故C正確；如果用導線將金屬球左右兩側(cè)相連時，由于靜電平衡的導體是一個等勢體，導體表面是一個等勢面，所以電荷不再移動，不會中和．故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤3、A【解析】根據(jù)左手定則得，A選項洛倫茲力方向豎直向下，B選項洛倫茲力方向豎直向下，C選項不受洛倫茲力，D選項洛倫茲力方向垂直紙面向外．故A正確，BCD錯誤．故選A【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握左手定則判定電荷在磁場中運動速度、磁場和電荷受到洛侖茲力三者之間的方向關(guān)系4、C【解析】AB．管甲無縫，管乙有一條平行于軸線的細縫，所以下落過程中a受到安培阻力，而b不受安培阻力，所以小磁鐵b在管乙中下落的速度要大于a在甲管中的下落速度，故a、b一定不會同時落地，由于a球克服安培力做功，所以機械能不守恒，故AB錯誤；CD．由于小磁鐵b只受重力，小磁鐵a受重力還受安培阻力，由小磁鐵b的加速度較大，所以落地時，a比b的速度小，故C正確，D錯誤。故選C。5、C【解析】根據(jù)電場線方向判斷電勢高低；靈活應用公式U＝Ed判斷兩點之間電勢差的大小；根據(jù)電勢高低或電場力做功情況判斷電勢能的高低；正確判斷電荷在電場中移動時電場力做功的正負．正電荷所受的電場力方向與電場強度方向相同【詳解】A、根據(jù)電場線與等勢線垂直特點，在O點所在電場線上找到Q點的等勢點，該等勢點在O的上方，根據(jù)沿電場線電勢降低可知，O點的電勢比Q點的電勢高；故A錯誤.B、根據(jù)電場線的分布情況可知，OM間的平均電場強度比NO之間的平均電場強度大，由公式U＝Ed可知，O、M間的電勢差大于N、O間的電勢差；故B錯誤.C、M點的電勢比Q點的電勢高，一負電荷由M點移到Q點，是從高電勢處移動到低電勢處，電場力做負功，電荷的電勢能增加；故C正確.D、在Q點正電荷所受電場力沿該點電場線的切線方向相同，斜向上，不與OQ連線垂直；故D錯誤.故選C【點睛】電場線、電場強度、電勢、電勢差、電勢能等物理量之間的關(guān)系以及大小比較，是電場中的重點和難點，在平時訓練中要加強這方面的練習，以加深對概念的理解6、B【解析】線框開始進入磁場運動L的過程中，只有邊bd切割，感應電流不變，前進L后，邊bd開始出磁場，邊ac開始進入磁場，回路中的感應電動勢為ac邊產(chǎn)生的電動勢減去bd邊在磁場中的部分產(chǎn)生的電動勢，隨著線框的運動回路中電動勢逐漸增大，電流逐漸增大，方向為負方向；當再前進L時，邊bd完全出磁場，ac邊也開始出磁場，有效切割長度逐漸減小，電流方向不變。A．該圖與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．該圖與結(jié)論相符，選項B正確；C．該圖與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。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、BD【解析】AB．圖甲中的A1、A2并聯(lián)，表頭的電壓相等，電流相等，指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，量程不同的電流表讀數(shù)不同，故A錯誤，B正確；CD．圖乙中的A1、A2串聯(lián)，A1、A2的示數(shù)相同，由于量程不同，內(nèi)阻不同，電表兩端的電壓不同，流過表頭的電流不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度不同，故C錯誤，D正確故選BD。8、ABC【解析】A．設(shè)磁場邊長為a，如圖所示，粒子從c點離開，其半徑為rc，粒子從d點離開，其半徑為rd由得出半徑公式，又由運動軌跡知rc=2rd則有vc：vd=2：1，A正確；B．由根據(jù)圓心角求出運行時間運行時間，tc=，則tc：td=1：2，B正確；CD．向心加速度：則ac：ad=2：1，C正確，D錯誤。故選ABC。【點睛】本題屬于帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)中典型題目，此類題的關(guān)鍵在于確定圓心及由幾何關(guān)系求出半徑．掌握帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式，和周期公式9、ABD【解析】A．胎為絕熱材料Q=0，向外噴射氣體，氣體體積增大，對外做功，W＜0，根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q，△U＜0，所以，輪胎內(nèi)氣體在噴出過程中其內(nèi)能迅速減小，故A正確；BD．聯(lián)想氣體的內(nèi)能只有分子動能，輪胎放氣時，胎內(nèi)氣體迅速膨脹對外做功，內(nèi)能減小時，分子的平均動能減小，由于溫度是分子平均動能的標志，所以溫度會下降。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，體積變大，溫度下降，壓強會迅速減小，故BD正確；C．輪胎內(nèi)的氣體迅速向外噴出是由于輪胎內(nèi)外壓強差引起的，不是分子擴散的原因，故C錯誤。故選ABD。10、AB【解析】當通電導線與磁場垂直時，導線所受的磁場力最大，為當導線與磁場平行時，導線所受磁場力最小為零。則導線所受磁場力范圍為故選AB。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、①.4Wb②.0.8Wb/s③.16V【解析】線圈在勻強磁場中，現(xiàn)讓磁感強度在5s內(nèi)由1T均勻地增加到5T，磁通量的變化量為：；磁通量的平均變化率為：；線圈中感應電動勢的大小為：12、①.11.050②.4.700③.④.歐姆調(diào)零⑤.30.0【解析】(1)[1]電阻元件長L為11cm+0.05mm×10=11.050cm；[2]金屬絲的直徑d為4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm；(2)[3][4][5]選用×10”倍率的電阻擋估測元件電阻，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大，說明倍率檔選擇過高，因此需選擇倍