2024学年广西玉林市重点中学物理高二上期末综合测试试题含解析

2024学年广西玉林市重点中学物理高二上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、图中所示为某种质谱仪的工作原理示意图．此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器，即中心线半径为R的四分之一圆形通道，通道内有均匀辐射电场，方向沿径向指向圆心O，且与圆心O等距的各点电场强度大小相等；磁感应强度为B的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外；胶片M．由粒子源发出的不同带电粒子，经加速电场加速后进入静电分析器，某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场，最终打到胶片上的某点．粒子从粒子源发出时的初速度不同，不计粒子所受重力．下列说法中正确的是A.从小孔S进入磁场的粒子速度大小一定相等B.从小孔S进入磁场的粒子动能一定相等C.打到胶片上同一点的粒子速度大小一定相等D.打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越大2、如图，通有恒定电流的直导线右侧有一矩形线圈abcd，导线与线圈共面．如果线圈运动时不产生感应电流，线圈可能的运动是()A.向上平移 B.向右平移C.向左平移 D.以ab为轴转动3、如图所示，实线AB是某匀强电场中的一条电场线，虚线PQ是一个带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，P处的速度与电场线垂直．下列说法正确的是（）A.带电粒子一定带正电B.带电粒子一定带负电C.带电粒子在P点的电势能一定大于在Q点的电势能D.电场中Q点电势一定高于P点的电势4、两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径增大，角速度减小C.轨道半径减小，运动周期增大D.轨道半径增大，运动周期减小5、电磁炉的热效率高，“火力”强劲，安全可靠。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（）A.电磁炉的工作原理是利用了电磁感应现象B.电磁炉接直流电流时可以正常工作C.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用D.不能使用陶瓷锅，主要原因是这些材料的导热性能较差6、如图为多用电表欧姆档的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300μA，内阻Rg=100Ω，调零电阻的最大值R0=50kΩ，电池电动势E=1.5V，电源内阻不计。将两表笔短接调零后，用它测量电阻Rx，当电流计指针只在满刻度的一半时，Rx的阻值是（）A.25kΩ B.5kΩC.50kΩ D.50Ω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、下列说法中错误的是（）A.磁感应强度的方向就是该处电流受力方向B.一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，该处可能有磁场C.一小段通电导线放在磁场中A处时受磁场力比放在B处大，则A处磁感强度比B处的磁感强度大D.因为，所以某处磁感强度的大小与放在该处的通电小段导线IL乘积成反比8、2019年国产首套超导质子回旋加速器进入集成测试阶段，通过该设备可以将质子的能量加速到230MeV，质子被引出后射入人体，当到达病灶的瞬间，释放大量能量，实现对癌细胞的精准清除，不损伤人体正常细胞，是癌症患者的福音。回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，接在电压为U、周期为T的交流电源上，位于D2圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)，质子在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。已知质子的电量为q、质量为m，忽略质子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中的相对论效应，下列说法正确的是（）A.交流电源的周期B.质子第一次进入D1盒与第一次进入D2盒的半径之比为1:2C.质子在电场中加速的次数为D.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大9、如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合．一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是（

）A.带电液滴带正电B.增大两极板距离的过程中，电阻R中有从b到a的电流C.断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速上升D.断开S，减小两极板距离过程中，液滴静止不动10、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A.三个等势面中，a的电势最高B.带电质点通过P点时的电势能较Q点大C.带电质点通过P点时的动能较Q点大D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大三、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）在做《测定金属丝的电阻率》的实验时（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径．如图所示，由图读出金属丝的直径是_________mm（2）需要对金属丝的电阻进行测量．已知金属丝的电阻值Rx约为5Ω；一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量，这位同学想使被测电阻Rx两端的电压从零开始调节．他可选用的器材有：A.直流电源（电动势6V，内阻可不计）B.直流电流表（量程0～600mA，内阻约为5Ω）C.直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）D.直流电压表（量程0～3V，内阻约为6kΩ）E.直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）F.滑动变阻器（10Ω,2A）G.滑动变阻器（1kΩ，0.5A）H.电键I.导线若干以上器材中电流表选用_______（填序号），电压表选用______（填序号），滑动变阻器选用__________（填序号）（3）在答题卡的方框中画出实验电路图_______12．（12分）带电粒子A（质量为m、电量为q）和带电粒子B（质量为4m、电量为2q）．垂直磁感线射入同一匀强磁场中（不计重力），若以相同速度入射，则轨道半径之比Ra：Rb=______，周期之比Ta：Tb=______.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）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14．（16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15．（12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L

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】对粒子加速过程有：，粒子经过圆形通道后从S射出后，速度不变，与v相同，可见比荷不同，速度就不同，A错误；粒子的动能取决于电量，电量不同动能不同，B错误；打到胶片上的位置取决于半径，可见打到胶片相同位置的粒子只与比荷有关，由前面分析之，比荷相同，速度相同，C正确；由r的表达式知，打到胶片上位置距离O点越远的粒子，比荷越小，D错误考点：带电粒子在复合场中的运动和质谱仪的有关知识2、A【解题分析】导线中电流强度不变时，产生的磁场不变，线圈向上移动时，穿过线框的磁通量不变，故不可以产生感应电流，故A正确；线框向右运动时，线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，可以产生感应电流，故B错误；线框向左运动时，线框中的磁感应强度增大，穿过线框的磁通量增大，可以产生感应电流，故C错误；线框以ab为轴转动，线框的磁通量发生变化，可以产生感应电流，故D错误．所以A正确，BCD错误3、C【解题分析】由运动轨迹弯曲方向判断出粒子受到的电场力方向，结合电场线的方向分析带电粒子的电性．根据加速度的大小确定点电荷的位置，由电场力做功情况判断电势能的大小，从而判断电势的高低【题目详解】带电粒子做曲线运动，所受的电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知粒子经过A、B连线时所受的电场力由B指向A，由于电场线的方向未知，所以不能确定带电粒子的电性，故AB错误；粒子从P向Q运动，则电场力做正功，电势能减小，EPP一定大于EPQ，故C正确；由于电场线的方向不能确定，所以不能判断A、B两点电势高低，故D错误．所以C正确，ABD错误【题目点拨】解决本题的关键是抓住曲线运动的合力方向的特点：曲线运动的合力指向轨迹弯曲的内侧，根据轨迹的弯曲方向可判断粒子所受的电场力方向4、B【解题分析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提高向心力，由牛顿第二定律有：解得：从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后。B减小，所以r增大。线速度、角速度的关系为：v=ωR，线速度v不变，半径r增大，所以角速度减小，由可知周期变大；A．轨道半径减小，角速度增大，与结论不相符，选项A错误；B．轨道半径增大，角速度减小，与结论相符，选项B正确；C．轨道半径减小，运动周期增大，与结论不相符，选项C错误；D．轨道半径增大，运动周期减小，与结论不相符，选项D错误；故选B。5、A【解题分析】AB．电磁炉通交变电流后，通电线圈上产生变化的磁场，金属锅处于变化的磁场中就产生涡流，进而发热，所以电磁炉的工作原理是利用了电磁感应现象，不能接入直流电，A正确，B错误；C．电磁炉工作依靠变化的磁场传递能量，在锅和电磁炉中间放一纸板，电磁炉依然能起到加热的作用，C错误；D．陶瓷锅的材料属于绝缘材料，不具备产生涡流的条件，所以不能用，D错误。故选A。6、B【解题分析】欧姆表中值电阻等于欧姆表的内电阻，根据闭合电路欧姆定律，满偏时当电流计指针指在满刻度的时联立解得联立可得：Rx=5kΩ。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、ACD【解题分析】A．根据左手定则可知电流受到的安培力方向和该处磁感应强度方向垂直，故A错误；B．当电流方向和磁场方向平行时，不受磁场力的作用，所以一小段通电导线放在某处不受磁场力作用，有可能是通电方向和磁场平行了，该处的磁感应强度方向不一定为零，故B正确；C．影响通电导线在磁场中受到的磁场力大小的因素有电流的大小、磁感应强度的大小、通电导线的长度以及电流方向与磁场方向的夹角，同一小段通电导线在A处受到的磁场力比在B处的大，有可能两处电流方向与磁场方向的夹角不同造成的，不一定是A处的磁感应强度比B处的磁感应强度大，故C错误；D．公式为磁感应强度的计算式，不是决定式，磁感应强度的大小和外界因素无关，只和磁场本身的性质有关，故D错误。故选ACD。8、AC【解题分析】A．质子在回旋加速器中每做半个圆周运动电场变换一次，则回旋加速器的交流电频率等于质子在磁场中的运动周期，故有，故A正确；B．质子第一次进入D1盒时加速了一次，设速度为，有做圆周运动的半径为，有可得质子第一次进入D2盒时加速了两次，同理推得，故两半径之比为故B错误；D．无论质子在电场中加速多少次，最后都是从磁场中以最大速度匀速圆周离开，有可得最大动能为故有质子的最大动能与加速电压U无关，与加速度的最大半径R有关，故若只增大交变电压U，则质子的最大动能不变，故D错误；C．由最大动能可推出质子在电场中的加速次数，有解得质子在电场中加速的次数为故C正确故选AC。9、CD【解题分析】电容器上板带正电，而油滴所受电场力向上，可知油滴带负电，选项A错误；增大两极板距离的过程中，电容器的电容变小，而电容器板间电压不变，由Q=CU分析知电容器带电量减小，电容器要放电，电阻R中有从a到b的电流，故B错误．断开S，极板上是电量Q不变；减小两极板正对面积的过程中，根据电容的决定式分析知电容减小，由C=Q/U分析可知U增大，由公式E=U/d分析可知E增大，油滴所受的电场力变大，则液滴将加速上升，选项C正确；断开S，电容器极板上带电量不变；减小两极板两极板距离过程中，根据电容的决定式、电容的定义式C=Q/U，以及由公式E=U/d可得与d无关，即E保持不变，所以液滴静止仍然不动．故D正确；故选CD【题目点拨】本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电压不变，同时掌握电容定义式与决定式的内容及其区别，并理解的推导过程10、BD【解题分析】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c点电势最高，故A错误；BC．根据带正电的质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，即P点时电势能较大，而动能较小，故B正确，C错误；D．等差等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此P点加速度也大，故D正确三、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、①.0.742(0.741mm-0.743mm)②.B③.D④.F⑤.【解题分析】（1）金属丝的直径是：0.5mm+0.01mm×24.2=0.742mm.（2）电源电压为6V，电压表选择量程为3V的D;待测电阻阻值约为5Ω，电路中的最爱电流不超过，则电流表选B.滑动变阻器应选择阻值较小的F；（3）电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表采用外接法；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：12、①1:2②.1:2【解题分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后根据粒子轨道半径公式、周期公式.【题目详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得：，解得：，则：；粒子做