2024学年甘肃省庆阳市长庆中学物理高二上期末综合测试试题含解析

2024学年甘肃省庆阳市长庆中学物理高二上期末综合测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是：（）A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场反向C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同2、电子通过磁场时会发生偏转，这是因为受到（）A.库仑力的作用 B.万有引力的作用C.洛伦兹力的作用 D.安培力的作用3、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.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大D.轨道半径增大，角速度减小4、由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点()A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比B.无论检验电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C.电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零5、如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E，内阻为r电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为A.，水平向右B.，垂直于回路平面向下C.，竖直向下D.，垂直于回路平面向上6、关于元电荷的理解，下列说法正确的是（）A.元电荷就是电子B.元电荷是表示跟一个电子所带电荷量数值相等的电荷量C.元电荷就是质子D.物体所带电量不一定是元电荷的整数倍二、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、如图所示，平行板电容器的两个极板A、B间距为d，两极板分别接在电压为U的恒压源上，在距离B极板为L处的C点有一质量为m的带电小球恰好处于静止状态，电容器带电荷量为Q，A极板接地，重力加速度为g。下列说法正确的是()A.小球带正电B.小球的电荷量为C.C点的电势为D将极板B向上缓慢移动一小段距离，小球将向上做加速运动8、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N不做功D.M的运行时间大于N的运行时间9、如图，是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（）A.该磁场是匀强磁场 B.线圈将逆时针方向转动C.线圈将顺时针方向转动 D.a、b导线受到的安培力大小总为IlB10、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，图中电表均为理想电表，R、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、电感线圈和灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是()A.电压u的频率为50HzB.电压表的示数为VC.有光照射R时，电流表的示数变大D.抽出L中的铁芯，D灯变亮三、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）某研究性学习小组欲测量一个未知电阻R的阻值及某电源的电动势E和内阻r，设计了如图甲所示的电路来进行测量，其中为待测未知电阻，R为电阻箱，为保护电阻，已知学习小组先对未知电阻进行测量，请将同学们的操作补充完整：先闭合和，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电压表示数U，然后______使电压表的示数仍为U，读出此时电阻箱的示数，则电阻Rx的表达式为______学习小组为测电源的电动势E和内阻r，该小组同学的做法是：闭合，断开，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值根据测得的的阻值计算出相应的与的值，并在坐标系中描出坐标点，画出关系图线，如图乙所示．根据图线可得电源的电动势______、内阻______计算结果保留2位有效数字若只考虑系统误差，采用此测量电路测得的电动势与实际值相比______，测得的内阻与实际值相比______填“偏大”“偏小”或“相同”12．（12分）水平放置的平行金属导轨相距为d，导轨一端与电源相连，电源电动势为E，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为B，方向如图所示。长为l的金属棒ab静止在导轨上，棒与导轨成60°角，金属棒受到的安培力为F，则此时通过金属棒的电流为_________，回路的总电阻为_________。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L14．（16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15．（12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

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】当磁通量增大时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同；即感应电流的磁场一定是阻碍引起感应电流的磁通量的变化A.阻碍引起感应电流的磁通量，与分析不相符，故A项错误；B.与引起感应电流的磁场反向，与分析不相符，故B项错误；C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化，与分析相符，故C项正确；D.与引起感应电流的磁场方向相同，与分析不相符，故D项错误2、C【解题分析】电子通过磁场时会发生偏转，这是因为受到了洛伦兹力的作用，C正确3、D【解题分析】由于磁场方向与速度方向垂直，粒子只受到洛伦兹力作用，即，轨道半径，洛伦兹力不做功，从较强到较弱磁场区域后，速度大小不变，但磁感应强度变小，轨道半径变大，根据角速度可判断角速度变小，选项D正确【定位】磁场中带电粒子的偏转【名师点睛】洛伦兹力在任何情况下都与速度垂直，都不做功，不改变动能【此处有视频，请去附件查看】4、B【解题分析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定；一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零；【题目详解】A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定，故A错误；B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变，故B正确；C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小，故C错误；D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误【题目点拨】对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身的性质决定，反映电场本身的强弱和方向5、B【解题分析】对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示：从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，安培力的最小值为：FA=mgsinθ，故磁感应强度的最小值为：根据欧姆定律，有：E=I(R+r)故有：，根据左手定则，磁场方向垂直平面向下。A.，水平向右。与上述结论不符，故A错误；B.，垂直于回路平面向下。与上述结论不符，故B正确；C.，竖直向下。与上述结论不符，故C错误；D.，垂直于回路平面向上与上述结论不符，故D错误。故选：B6、B【解题分析】AC．元电荷是指最小的电荷量，元电荷不是代表电子或质子，电子和质子的电荷量等于元电荷，AC错误；BD．任何带电体所带电荷都等于元电荷或者是元电荷的整数倍，B正确，D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、BD【解题分析】A．由图可知，上极板带正电，小球受到的电场力向上，故小球带负电，故A错误；B．对小球，由可得小球电荷量为故B正确；C．由与A板电势为0，故故C点电势为故C错误；D．B板上移后，两板间场强电大，电场力变大，故小球向上做加速运动，故D正确；故选BD。8、AC【解题分析】由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系【题目详解】A：由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；B：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，故B错误；C：洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，故C正确；D：粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误9、CD【解题分析】A．该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，选项A错误；BC．由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，选项B错误，C正确；D．a、b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小总为IlB，选项D正确。故选CD。10、ACD【解题分析】由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比．和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.【题目详解】A、原线圈接入题图乙所示的电源电压，T=0.02

s，所以频率为;故A正确.B、原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22

V，所以电压表的示数为22

V，故B错误；C、有光照射R时，R阻值随光强增大而减小，根据，得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以电流表的示数变大，故C正确；D、抽出L中的铁芯，电感线圈自感系数减小，电感线圈对电流的阻碍减小，所以D变亮，故D正确.故选ACD.【题目点拨】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法.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.断开，调节电阻箱②.③.10V④.

⑤.偏小⑥.偏小【解题分析】根据题意应用欧姆定律，由等效法可求出电阻阻值；根据表中实验数据，应用描点法作出图象；根据闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电源电动势与内阻；由实验原理分析，系统误差的原因，从而找到电动势和内阻的偏小【题目详解】由于闭合前后电压表的示数均为U，那么外电路的总电阻两次是相等的，即，所以根据欧姆定律可以写出电压表的示数：，所以，结合题目图象的纵轴截距可知：，所以；从图象的斜率看：，将E代入求得由于电压表的分流，造成路端电压的测量值偏小，该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电压表示数表示的电流小于通过电源的真实电流．利用等效电源分析，即可将电压表等效为电源内阻，测实验中测出的电动势应为等效电阻输出的电压，由图可知，输出电压小于电源的电动势；故可知电动势的测量值小于真实值，所以测得的内阻与实际值相比偏小【题目点拨】本题要注意通过审题明确实验原理，根据实验原理分析实验中应采用的实验方法；并通过闭合电路欧姆定律可结合数学规律求解电动势和内电阻12、①.②.【解题分析】[1]通电导体垂直于磁场的长度为受到的安培力为解得通过金属棒电