2024届山东省临沂市兰山区物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

2024届山东省临沂市兰山区物理高二第一学期期末综合测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示的电场中，A、B为电场中的两点，若A点的电势φA＝15V，B点的电势φB＝10V，下列说法中错误的是（）A.A点的场强大于B点的场强B.把正电荷从A点移到B点，该电荷的电势能减少C.电子在B点的电势能为1.6×10－18JD.把电荷量为－5×10－9C的电荷，从A点移到B点，电场力做功－2.5×10－8J2、如图所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，今有一质量为m、有效电阻r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为x，则（）A.金属杆下滑的最大速度B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为C.在此过程中电阻R产生焦耳热为D.在此过程中流过电阻R的电量为3、如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的过程中（）A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变大C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流4、如图所示，理想变压器的原线圈接有电阻R1，副线圈上接有一个电阻R2，其中，R1=4R2．已知电阻R和R上的电功率相等，则理想变压器的原线圈和副线圈的匝数比n1：n2为A.1:1 B.4:1C.3:1 D.2:15、关于电流的说法中正确的是A.电流的方向都是由正极流向负极B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C.电流有方向，电流是矢量D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位6、两金属小球所带电荷量分别为+3Q和-Q，将两小球接触后，它们所带的电荷量总共为()A.+3Q B.+2QC.+Q D.－Q二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、关于安培力和洛伦兹力，如下说法中正确的是（）A.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B.放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功D.电荷在磁场中有可能做匀速直线运动8、如图所示，截面为正方形的容器在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直于磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，忽略电子间的作用，下列说法正确的是()A.从cd两孔射出的电子速度之比为v1∶v2＝2∶1B.从cd两孔射出的电子在容器中运动所用的时间之比为t1∶t2＝1∶2C.从cd两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比为a1∶a2＝2∶1D.从cd两孔射出电子在容器中运动时的加速度大小之比为a1∶a2＝∶19、宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统，它们以相互间的万有引力彼此提供向心力，而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动，若已知它们的运转周期为，两星到某一共同圆心的距离分别为和，那么，这双星系统中两颗恒星的质量关系正确的是()A.这两颗恒星的质量必定相等B.这两颗恒星的质量之和为C.这两颗恒星的质量之比为D.其中必有一颗恒星的质量为10、如图所示，，，，A、B两端接在输出电压恒定的电源上，则（）A.断开时，R1与R2两端的电压之比为B.闭合时，通过R1与R2的电流之比为C.闭合时，R1与R2两端的电压之比为D.断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）李明同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R（0～99．99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。（1）先测电阻R1的阻值。请将李明同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出示数r和对应电压表的示数U1，保持电阻箱示数不变，_________________________，读出电压表的示数U2。则电阻R1的表达式为R1=_______________。（2）李明同学已经测得电阻R1=4.5Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E=__________V，电阻R2=_______Ω12．（12分）如图所示，质量为m的带正电小球能沿着竖直的绝缘墙竖直下滑，磁感应强度为B的匀强磁场方向水平，并与小球运动方向垂直．若小球电荷量为q，球与墙间的动摩擦因数为μ，则小球下滑的最大速度为________，最大加速度为________四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】由电场线的分布可知，A点的电场线较B点密集，可知A点的场强大于B点的场强，选项A正确；把正电荷从A点移到B点，电场力做正功，则该电荷的电势能减少，选项B正确；电子在B点的电势能为EP=eφB=-1.6×10－19×10=-1.6×10－18J，选项C错误；把电荷量为－5×10－9C的电荷，从A点移到B点，电场力做功，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.2、B【解题分析】感应电动势为①感应电流为②安培力为③根据平恒条件得解得:由能量守恒定律得:又因所以由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为所以选项B正确3、C【解题分析】ACD．电容器与电源相连，电压不变，增大电容器两板间距离的过程中，由公式可知，电容减小，根据电容定义式可知，电量减小，电容器放电，原来电容器上极板带正电，电路中放电电流方向为顺时针方向，则电阻R中有从a流向b的电流，故AD错误，C正确；B．由电容的决定式可知，增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，故B错误4、D【解题分析】由电路可知，电阻R1两端的电压等于原线圈两端的电压U1，电阻R2两端的电压等于副线圈两端的电压U2，根据电阻R1和R2上的电功率相等：，所以,D正确．故选D5、D【解题分析】A．电流的方向在电池外部由正极流向负极，在电源内部从负极流向正极，选项Ａ错误；B．恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化，而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，只能说明大小相等，不能说明方向也不变，故B错误；C．电流有方向，但电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则，故电流是标量。故C错误；D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位。故D正确。故选D。6、B【解题分析】两金属小球所带电荷量分别为+3Q和-Q，将两小球接触后，根据电荷守恒定律，带电总量为故B正确，ACD错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解题分析】带电粒子在磁场中运动时，若速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力作用，选项A错误；放置在磁场中的通电导线，若导线与磁场平行放置，则不受安培力作用，选项B错误；洛伦兹力的方向与电荷的速度方向垂直，则洛伦兹力对运动电荷一定不做功，选项C正确；电荷在磁场中运动时，若速度方向与磁场方向平行，则电荷不受磁场力作用，做匀速直线运动，选项D正确；故选CD.8、ABC【解题分析】A．设磁场边长为a，如图所示，粒子从c点离开，其半径为rc，粒子从d点离开，其半径为rd由得出半径公式，又由运动轨迹知rc=2rd则有vc：vd=2：1，A正确；B．由根据圆心角求出运行时间运行时间，tc=，则tc：td=1：2，B正确；CD．向心加速度：则ac：ad=2：1，C正确，D错误。故选ABC。【题目点拨】本题属于带电粒子在磁场中的偏转中典型题目，此类题的关键在于确定圆心及由几何关系求出半径．掌握带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式，和周期公式9、BCD【解题分析】设两颗恒星的质量分别为m1，m2，由万有引力提供向心力得，对m1：①对m2：②由①得由②得所以③由①/②得④联立④③得故选BCD。10、AB【解题分析】A．断开时，R1与R2串联，则由串联分压可得，电压之比等于电阻之比，即1:5，故A符合题意；BC．闭合时，R2与R3并联，由并联分流可得，电流之比等于电阻的反比，即1:1，电阻R1位于干路，则通过R1与R2的电流之比为2:1，由欧姆定律变形得U=IR，则电压之比为2:5，故B符合题意，C不符合题意；D．设A、B两端所接电源为U，则当断开时，电阻R1两端的电压为闭合时，R2与R3总电阻为电阻R1两端的电压为则两次电压之比为故D不符合题意。故选AB。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.将S2切换到b②.③.1.25④.1.5【解题分析】(1)[1]由题意可知，本实验中没有给出电流表，故应是电压表与电阻箱求电源电动势和内电阻的；实验中应充分利用电阻值及串并联电路的规律得出表达式；为了多测数据，应再将S2切换到b；[2]由欧姆定律可知而电路电流相等，联立解得(2)[3]根据有比照直线方程y=kx+b，有截距所以[4]斜率又已测出R1=4.8Ω，求得12、①.②.【解题分析】小球静止时只受重力，则加速度为g，下滑后，小球受洛伦兹力、重力、支持力及摩擦力，洛伦兹力水平向左，摩擦力竖直向上，小球向下做加速运动，速度越大，洛伦兹力越大，则摩擦力越大，加速度越小，当加速度等于零时，速度最大，则，得，此后小球做匀速直线运动，加速度为0，故开始时加速度最大：.点睛：本题要注意分析带电小球的运动过程，属于牛顿第二定律的动态应用与磁场结合的题目，此类问题要求能准确找出物体的运动过程，并能分析各力的变化四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解题分析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【题目详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsi