2023年甘肃省武威市高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

2023年甘肃省武威市高二物理第一学期期末综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示为某电子元器件的工作原理示意图，在外界磁场的作用下，当存在方向流动的电流时，电子元器件、两侧面会形成电势差，下列说法中正确的事A.若在方向上通以由向运动的粒子流，带正电粒子会在板聚集B.当增大方向的电流时，两面的电势差会减小C.若在方向上通以由向运动的正电荷流，电子元器件端电势低于端电势D.电势差的大小仅与电子元器件的制造材料有关2、在绝缘光滑水平面上，相隔一定距离有两个带异种电荷的小球，同时从静止释放，则两小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是（）A.速度变大，加速度变大 B.速度变小，加速度变小C.速度变大，加速度变小 D.速度变小，加速度变大3、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，取重力加速度为g。整个装置处于匀强磁场中，在导体棒中通以垂直纸面向外的恒定电流I时，欲使导体棒静止在斜面上，且匀强磁场的磁感应强度取最小值，则关于磁感应强度B的大小和方向，下列说法正确的是A.大小为，方向为水平向右 B.大小为，方向为竖直向下C.大小为，方向为垂直斜面向下 D.大小为，方向为沿着斜面向上4、如图所示，三个电阻R1、R2、R3，按如图所示连接，已知R1＞R2＞R3，则哪两点间的电阻最小（）A.A与B两点间 B.A与C两点间C.B与C两点间 D.无法判断5、两个分别带有电荷量－2Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为()A.F B.FC.12F D.6、如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则()A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的发热功率为二、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、我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将名为“悟空”的暗物质粒子探测卫星送入太空．若该卫星发射后在距地球表面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动，其运行的周期为T，以R表示地球的半径，引力常量为G.根据这些信息，可求出（）A.该卫星绕地球做匀速圆周运动时的线速度大小为B.地球表面的重力加速度大小为C.在地球上发射卫星的最小发射速度为D.地球的平均密度为8、位于地球赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，周期为T．已知地球同步通信卫星轨道半径为r，地球半径为R，第一宇宙速度为v，仅利用以上已知条件能求出（）A.地球同步通信卫星运行速率B.地球同步通信卫星的向心加速度C.随地球自转的物体的向心加速度D.万有引力常量9、理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片，原线圈两端接在电压为U的交流电源上。则（）A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小10、如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知A.该电源的电动势为6V，内阻是2ΩB.固定电阻R的阻值为1ΩC.该电源的最大输出功率为9WD.当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需要测量一个规格为“”的小灯泡两端的电压和通过它的电流．现有如下器材：A.直流电源（电动势，内阻不计）B.电流表（量程，内阻约为）C.电流表（量程，内阻约）D.电压表（量程，内阻约）E.电压表（量程，内阻约为）F．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）（1）实验中，电流表应选择_________；电压表应选择____________．（填所选器材前字母）（2）为了尽可能地减小实验误差，请根据正确选择的器材设计电路并在方框中作出电路图______（3）在正确操作的情况下，某同学根据实验所得的数据画出该小灯泡在伏安特性曲线如图所示．实验中，若把该小灯泡和一个阻值为的定值电阻串联在电动势为3、内阻为的直流电源上，则小灯泡此时的电阻为_________．（结果保留两位有效数字）12．（12分）在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池一节B．电流表A1（量程0~3mA，内阻Rg1＝10Ω）C．电流表A2（量程0~0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0~20Ω，1.0A）E．电阻箱R0（0~9999.9Ω）F．开关和若干导线（1）某同学发现上述器材中没有电压表，他想利用其中的一个电流表和电阻箱改装成一块电压表，其量程为0~3V，并设计了图甲所示的a、b两个参考实验电路（虚线框内为改装电压表的电路），其中合理的是______（选填“a”或“b”）电路；此时R0的阻值应取______Ω；（2）图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1-I2图象（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数）。根据该图线可得被测电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。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【解析】考查霍尔元件。【详解】A．由图可知，磁场方向向下，若在方向上通以由向运动的粒子流，由左手定则可知，带正电粒子受向右的洛伦兹力，在D板聚集，A错误；B．稳定时，带电粒子受力平衡：解得两面的电势差为，增大方向的电流I时，粒子运动速度增大，两面的电势差会增大，B错误；C．若在方向上通以由向运动的正电荷流，则正电荷往D板聚集，D板带正电，电势高于C板，C正确；D．由可知，电势差UCD的大小不只与电子元件的材料有关，还与磁场强度有关，D错误。故选C。2、A【解析】由于异种电荷间存在相互作用的吸引力，两球将相互靠近，距离减小，根据库仑定律得知，相互作用力增大。由牛顿第二定律得知它们的加速度变大。如图所示随着两球间距离减小，电场力做正功，电势能减少，总动能增加。所以速度增加，故速度变大，加速度变大，故A正确，BCD错误。故选A。3、C【解析】对导体棒受力分析，受重力mg、支持力FN和安培力FA，三力平衡，合力为零，将支持力FN和安培力FA合成，合力与重力相平衡，如图，当安培力平行斜面向上是，安培力最小，由公式可知，此时磁感应强度最小，由平衡可得得由左手定则可知，磁场方向为垂直斜面向下。故选C。4、B【解析】A、B间的电阻：①，A、C间的电阻：②，B、C间的电阻：③据R1>R2>R3，三个表达式中分子R3(R1+R2)最小，则A、C间的电阻最小，故B正确5、D【解析】相距为r时，根据库仑定律得：，接触后，各自带电量变为，则有：A．F．故选项A不符合题意B．F．故选项B不符合题意C．12F．故选项C不符合题意D．．故选项D符合题意6、B【解析】A、导体棒切割磁感线产生感应电动势，故A错误；B、感应电流的大小，故B正确；C、所受的安培力为，故C错误；D、金属杆的热功率，故D错误二、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【解析】根据线速度与周期的关系可知：，故A错误；根据万有引力提供向心力可得：可得：，卫星在地球的表面：联立可得：．故B正确；在地球上发射卫星的最小发射速度为v，则：则：．故C错误；地球的平均密度，故D正确；故选BD8、ABC【解析】A．地球同步卫星的周期已知，故同步卫星的运行速率由可求，故A正确；B．地球同步通信卫星的向心加速度由可求，故B正确；C．赤道上随地球自转的物体的向心加速度由可求，故C正确；D．要求出引力常量，还需要知道地球的质量，故引力常量不能求出，故D错误。故选ABC。9、AC【解析】AB．在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定，因此保持Q的位置不动，变压器输出电压不变。将P向上滑动时，副线圈电路总电阻增大，则变压器输出电流减小，变压器输入电流也减小，电流表的读数变小，故A正确，B错误；CD．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，变压器输出电压变大，变压器输出电流变大，变压器输出功率变大；变压器的输入功率等于输出功率，变压器输入电压不变，则变压器输入电流变大，电流表的读数变大，故C正确，D错误。故选AC。10、CD【解析】根据U-I图象AB正确读出电源的电动势和短路电流，根据OM图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点【详解】电源的U-I图像的纵截距表示电源电动势，故，电源U-I图像的斜率表示电源内阻，故，A错误；线性电阻U-I图像的斜率表示电阻大小，故，B错误；当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电阻时，电源输出功率为，C正确；当该电源只向电阻R供电时，，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.C②.D③.④.【解析】明确灯泡的额定值，从而根据安全和准确性原则进行分析，确定电表；根据实验原理明确实验中采用的接法，明确本实验采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法；在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，两图象的交点即为灯泡的工作点，再根据欧姆定律即可求得电阻大小；【详解】解：(1)由题意可知，灯泡的额定电压为2.5V，电流为0.5A，因此为了保证实验中的安全和准确，电压表应选择D，电流表选择C；(2)本实验中要求电流由零开始调节，故滑动变阻器应采用分压接法，同时由于灯泡内阻较小，故本实验采用电流表外接法，故原理图如图所示；(3)在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如题图所示，由图可知，灯泡的电压为0.4V，电流为0.26A，故电阻；12、①.b②.990③.1.48（1.46~1.49之间）④.0.84（0.82~0.87之间）【解析】（1）[1][2]上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，电路中电流最大为故电流表至少应选择量程，故应将3mA电流表G串联一个电阻，改装成较大量程的电压表使用，电表流A由于内阻较小，故应采用相对电源来说的外接法，故a、b两个参考实验电路，其中合理的是b，要改装的电压表量程为，根据解得（2）[3][4]图象与纵轴的交点得最大电流为，根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为根据图象与纵轴的交点得电动势为与横轴的交点可得出路端电压为1V