湖北省部分省級示范高中2023~2024學年上學期高二期末測試物理試卷考試時間：2024年1月31日試卷滿分：100分祝考試順利注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區域內。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。4．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并上交。第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，第1-7題只有一項符合題目要求，第8-10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1.下列說法正確的是（）A.質子所帶的電荷量是，所以質子是元電荷B.相互作用的兩點電荷，即使它們的電荷量不相等，它們之間的庫侖力大小也一定相等C.點電荷就是體積和電荷量都很小的帶電體D.根據可知，當時，2.金屬板和板前一正點電荷形成的電場線分布如圖所示，A、B、C、D為電場中的四個點，則（）A.圖中沒有電場線的地方就沒有電場BC點電勢低于A點電勢C.同一正電荷在D點的電勢能高于在B點的電勢能D.正電荷從D點靜止釋放，若只受電場力作用，將沿電場線運動到B點3.兩條通有相同電流的長直導線平行放置，將一矩形線框分別放置在1、2、3位置，2位置到兩導線的距離相等，如圖所示．則矩形線框在1、2、3位置的磁通量大小、、的大小關系正確的是（）A. B.C. D.4.如圖所示，勻強電場中等腰直角三角形ABC，，D為AB邊中點，電場方向與所在平面平行，規定B點的電勢為0；將電荷量的點電荷從A點移到B點，電場力做了的功，再將電荷從B點移到C點，電場力又做了的功，則（）A.B、C兩點的電勢差B.點電荷q在D點具有的電勢能為C.該勻強電場的場強大小為，方向垂直于CD連線指向B點D.將繞B點順時針旋轉，無論轉過多大角度，A、C兩點電勢都不會相等5.如圖所示，金屬桿ab的質量為m，長為L，通過的電流為I，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面夾角為θ斜向上，金屬桿ab始終靜止于水平導軌上，則以下正確的是（）A.金屬桿受到的安培力的大小為B.金屬桿所受摩擦力大小為C.金屬桿對導軌壓力可以為0D.僅使磁感應強度B反向，其它條件不變，摩擦力大小不變6.下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術參數，不計自身機械損耗，若該車在額定狀態下以最大速度行駛，則下列選項正確的是（）自重40kg額定電壓48V載重75kg額定電流12A最大行駛速度20km/h額定輸出功率400WA.電動機的輸入功率為576WB.電動機的線圈電阻為4ΩC.該車獲得的牽引力為104ND.該車受到的阻力為20N7.一部華為Mate系列手機大約有1600多個元器件組成，其中半導體器件占到了很大一部分。霍爾元件就是利用霍爾效應制成的半導體磁電轉換器件，如圖是很小的矩形半導體薄片，M、N之間的距離為a，薄片的厚度為b，在E、F間通入恒定電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，加磁場后M、N間的霍爾電壓為。已知半導體薄片中的載流子為正電荷，每個載流子電荷量為q，單位體積內載流子個數為n，電流與磁場的方向如圖所示。下列說法正確的是（）A.N板電勢低于M板電勢B.MN間電勢差C.每個載流子受到的洛倫茲力大小為D.將磁場方向變為與薄片的上、下表面平行，變大8.如圖a所示，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從一端滑到另一端的過程中，理想電壓表V1、V2的示數隨理想電流表A示數的變化情況如圖b所示，下列說法正確的是（）A.滑動變阻器的最大阻值為12Ω B.電源的電動勢為9VC.R0=15Ω D.電源內阻1Ω9.兩點電荷分別固定在和坐標原點處，所形成電場的電勢在軸上的分布如圖所示，圖線與軸交于處，處電勢最低，取無窮遠處電勢為0，一正電荷自處由靜止釋放，則（）A.處的電場強度為0B.電荷所帶電量大小之比為C.正電荷運動的過程中，加速度先增大后減小D.正電荷運動的過程中，電勢能先減小后增大10.兩個比荷相等帶電粒子，以不同的速率對準圓心沿著方向射入圓形勻強磁場區域，兩粒子射出磁場時的速度偏轉角分別為，其運動軌跡如圖所示。不計粒子的重力，則下列說法正確的是（）A.粒子帶正電，粒子帶負電B.粒子射入磁場中的速率C.粒子在磁場中的運動時間D.若將磁感應強度變為原來的倍，粒子在磁場中運動的時間將變為原來的第Ⅱ卷（非選擇題共60分）二、實驗題（本大題有2小題，第11小題8分，第12小題10分，共18分）11.小明在網絡上看到了2B鉛筆造假的新聞，新聞中提到假筆芯的碳含量較低，他猜想假筆芯的電阻率應該比真筆芯要低，為了證明猜想他找來了圓柱形的假筆芯樣品進行實驗。（1）小明用刻度尺測量并截取了一段長的筆芯，并用螺旋測微器測量筆芯的直徑，如圖A所示，其讀數為_______mm。（2）小明先使用如圖B所示的實驗電路，測出鉛筆芯的幾組電流、電壓數據后描到U-I圖上，并描出實驗圖線。然后又將電流表改為內接，重復實驗并同樣描出實驗圖線。得到2條U-I圖線如圖C所示。根據實驗圖線分析可知，該實驗電流表應采用______（填寫“外接法”或“內接法”）才能使測量值誤差更小，該筆芯電阻較準確的測量值為_______（結果保留2位有效數字）。（3）根據以上測量可以計算出假筆芯樣品的電阻率，使用的計算式為_______（用l、d、R等物理量表示）。12.某同學測一節干電池的電動勢和內阻，現備有下列器材。A．被測干電池一節B．電流表2：量程0～0.6A，內阻C．電壓表1：量程0～15V，內阻未知D．電壓表2：量程0～3V，內阻未知E．滑動變阻器1：阻值范圍為0～10Ω，允許通過最大電流2AF．滑動變阻器2：阻值范圍為0～100Ω，允許通過最大電流1AG．開關、導線若干（1）伏安法測電池電動勢和內阻實驗，由于電流表和電壓表內阻的影響，測量結果存在系統誤差，在現有器材的條件下，要盡可能準確地測量電池的電動勢和內阻。在上述器材中請選擇適當的器材，電壓表選擇________，滑動變阻器選擇_______。（填寫器材前的字母）（2）實驗電路圖應選擇圖________（填“甲”或“乙”）。（3）根據實驗中電流表和電壓表的示數得到了如圖丙所示的圖像，則在修正了實驗系統誤差后，干電池的內阻________Ω。（4）使用圖乙電路圖測得的電動勢________真實值（填大于、等于或小于）。三、計算題（本大題有3小題，共42分，解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分）13.如圖所示是有兩個量程的電流表，當使用A、B兩個端點時，量程為0~1A，當使用A、C兩個端點時，量程為0~0.1A，已知表頭的內阻為100Ω，滿偏電流是2mA，求：（1）該表頭的滿偏電壓；（2）R1與R2的阻值。（最后結果可直接用分數表示）14.如圖所示，在傾角θ＝30°的斜面上固定間距L＝0.5m的兩平行金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R，電源電動勢E＝12V，內阻r＝1Ω，質量m＝200g的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好。整個裝置處于磁感應強度B＝0.50T，垂直于斜面向上的勻強磁場中（導軌與金屬棒的電阻不計）。取g＝10m/s2。（1）若導軌光滑，要保持金屬棒在導軌上靜止，求金屬棒受到的安培力大小；（2）若金屬棒ab與導軌間的動摩擦因數，金屬棒要在導軌上保持靜止，求滑動變阻器R接入電路中的阻值范圍；15.如圖甲所示，建立Oxy坐標系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里，位于極板左側的粒子源沿x軸間右連接發射質量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子