2024届广东省广州市南沙区第一中学物理高二第一学期期中综合测试试题含解析

2024届广东省广州市南沙区第一中学物理高二第一学期期中综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、基于人的指纹具有终身不变性和唯一性的特点，发明了指纹识别技术．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示．指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”．传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同．此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，电容值小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图象数据．根据文中信息，下列说法正确的是()A．在峪处形成的电容器电容较大B．在峪处形成的电容器放电较慢C．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量大D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响2、如图所示，三条长直导线都通以垂直纸面向外的电流，且I1=I2=I3，则距三条导线等距离的A点处磁场方向为（）A．向上 B．向下 C．向左 D．向右3、在地球赤道正上方一导线中通有自西向东的电流，则导线受到地磁场给它的安培力方向为（）A．竖直向上 B．竖直向下 C．东偏上 D．西偏上4、四种电场的电场线如图所示，一正电荷q仅在静电场力作用下由M点向N点做加速运动，且加速度越来越大，则该电荷所在的电场是图中的()A． B．C． D．5、一带电油滴在匀强电场E中从a到b的运动轨迹如图虚线所示，电场方向竖直向下，不计空气阻力，此带电油滴从a到b的过程中，能量变化情况是A．动能减小B．电势能增加C．重力势能和电势能之和减小D．动能和电势能之和增加6、有一竖直放置的轨道和半圆形轨道平滑连接，所有接触面均绝缘光滑，现在半圆形轨道所在的虚线间空间加上如图所示的匀强电场E和匀强磁场B，它们相互正交或平行。将一个带负电的小球从竖直轨道的某处静止释放，那么，带电小球可以沿半圆形轨道做匀速圆周运动的是(带箭头实线表示电场线，·×表示磁感线)A． B．C． D．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、如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器．闭合开关，有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动．若滑动变阻器的滑片向下滑动，则()A．L变亮B．L变暗C．油滴向上运动D．油滴向下运动8、如图电路，A1和A2为电流表，示数分别为I1和I2；，当a、b两点间加以恒定的电压U后，下列结论正确的是（）A．B．C．将A1和A2换成理想电压表，示数之比为3：5D．将A1和A2换成理想电压表，示数之比为1：19、下列说法正确的是（）A．沿电场线方向场强逐渐减小B．沿电场线方向电势逐渐降低C．沿电场线方向电势逐渐升高D．沿电场线方向移动正电荷电场力做正功10、如图所示，离地高H处有一质量为m，带电量为+q的物体处于电场强度随时间变化规律为E=E0-kt(E0和k均为大于零的常数，水平向左为电场正方向)的均匀电场中，物体与竖直绝缘墙壁的动摩擦因数为μ，已知μqE0＞mg，t=0时，将物体从墙上由静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑h（h＜H）时恰好脱离墙面，此时速度大小为v，最终落在地面上，则A．物体落地前做加速度一直增大的加速运动B．物体从脱落墙壁到落地前的运动轨迹是直线C．物体克服摩擦力做的功等于mgh-D．物体与墙壁脱离的时刻等于三、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）在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住．已知木箱的质量为30kg，人与车的质量为50kg．求：①推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；②小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量．12．（12分）如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置．（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度．（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是___________．②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是（______）A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大四、计算题：本题共2小题，共26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，水平平行放置的金属导轨PQ和MN相距1m，导体棒ab放在导轨上，棒的质量为m=0.4kg，棒的中点用细绳经光滑小滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体保持静止，应在棒中通入多大的电流？方向如何？（g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）14．（16分）桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖直的条形磁铁，此时线圈内的的磁通量为0.04Wb．把条形磁铁竖直放在线圈内的桌面上时，线圈内的磁通量为0.12Wb．分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势．（1）把条形磁铁从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上；（2）换用10匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁铁从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上15．（12分）如图所示，一根长L＝1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E＝1.0×105N/C、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中．杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝＋4.5×10－6C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝＋1.0×10－6C，质量m＝1.0×10－2kg.现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动(静电力常量k＝9.0×109N·m2/C2，取g＝10m/s2)(1)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？

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】

根据电容的决定式分析d改变时电容的变化以及电荷量的多少；根据电荷量的多少分析放电时间长短．【题目详解】A．根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪(凹下部分)距离d大，构成的电容器电容小，故A错误；BC．传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后电容器放电，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹沟(凹的部分，d大，电容小)构成的电容器充上的电荷较少，所以在峪处形成的电容器放电过程中放电时间短，放电快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，故C正确，B错误；D．湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁，故D错误．2、D【解题分析】

由安培定则知电流和，在A点的磁感线方向相反，距离又相等，所以合场强为零，在A点的电场线方向水平向右，故A点的磁感线方向向右，D正确．3、A【解题分析】

赤道处的磁场方向从南向北，电流方向自西向东，根据左手定则，安培力的方向竖直向上，故选A。4、D【解题分析】

因粒子由M到N是加速运动，而粒子带正电，故说明电场线是由M到N的；因粒子在运动中加速度越大越大，说明受电场力越大越大，则电场强度越大越大，电场线越来越密；A.图像与分析不符，故A错误。B.图像与分析不符，故B错误。C.图像与分析不符，故C错误。D.图像与分析相符，故D正确。5、C【解题分析】试题分析：从轨迹图可以看出油滴在竖直方向上向上运动，则受到向上的电场力，电场力做正功，电势能减小，B错误；做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内测，故电场力和重力的合力竖直向上，合力做正功，根据动能定理可得动能增大，而重力做功和电场力做功之和等于重力势能和电势能之和，所以重力势能和电势能之和减小考点：考查了功能关系，动能定理【名师点睛】本题的突破口是根据轨迹的弯曲方向判断电场力方向．明确各种功能关系是解这类问题的关键：电场力做正功，电势能减小，反之电势能增大，重力做正功，重力势能减小，反之重力势能增大。6、A【解题分析】由于带电小球沿半圆形轨道做匀速圆周运动，则有重力与电场力大小相等，方向相反，又由于小球带负电，所以电场方向竖直向下，故A正确，BCD错误；故选A。【题目点拨】带电小球沿半圆形轨道做匀速圆周运动，合外力做功为0，有重力与电场力大小相等，方向相反。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】滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入回路电阻变小，外电路的总电阻变小，回路电流变大，内压降变大，路端电压变小，L变暗．电容器两端的电压变小，电场强度变小，带电油滴所受电场力变小，油滴向下运动，故选项BD正确，AC错误；故选BD．8、BC【解题分析】

考查串并联电路的电流电压电阻关系。【题目详解】AB．电源接在a、b两点时，三个电阻并联，理想电流表A1测量的是和的电流，理想电流表A2测量的是和的电流，由题知，可得到三个电阻中电流比值为，则，故选项A错误，B正确；CD．将A1、A2换成理想电压表时，三个电阻串联，测和两端的电压，测和两端的电压，则，故选项C正确，D错误．故选BC。9、BD【解题分析】

本题根据电场线的物理意义分析场强与电势的关系；根据电场力方向与位移方向的关系分析电场力做功的正负．【题目详解】A、B、C、沿电场线方向，电势必定降低，而电场线疏密不一定，则场强不一定减小，故AC错误，B正确．D、顺着电场线方向移动正电荷时，电场力方向沿电场线方向，则电场力做正功，故D正确．故选BD．【题目点拨】电场强度和电势都是描述电场本身性质的物理量，可根据电场线的物理意义来理解它们之间的关系：场强大小看电场线的疏密，而电势高低看电场线的方向，两者无关．10、ACD【解题分析】竖直方向上有mg-μqE=ma，随着电场强度E的减小，加速度a逐渐增大，当E=0时，加速度增大到重力加速度g，此后物块脱离墙面，此后电场力增大，重力不变。物体所受的合力增大，加速度也继续增大，故A正确；物体脱离墙面时的速度向下，之后所受合外力与初速度不在同一条直线上，所以运动轨迹为曲线，故B错误；物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功，由动能定理得：，解得：，故C错误；当物体与墙面脱离时电场强度为零，所以E=E0-kt=0，解得时间：，故D正确。所以AD正确，BC错误。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）3m/s（2）37.5J【解题分析】试题分析：①人在推木箱的过程，由动量守恒定律可得：解得：人车一起向左运动的速度②小明在接木箱的过程，由动量守恒定律可得：解得：三者的共同速度损失的能量：考点：动量守恒定律，能量守恒定律12、小车的质量小车所受的合外力质量不变的情况下，加速度与合外力成正比C【解题分析】试题分析：（1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力大小作为小车所受合外力；（2)①在小车质量不变的条件下，加速度大小与所受的合外力大小成正比；②设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma，得，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．故C正确．考点：验证牛顿第二定律．四、计算题：本题共2小题，共26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、a→b0.5A-2.5A【解题分析】

导体棒的最大静摩擦力大小为fmax=0.5mg=2N，M的重力为G=Mg=3N，则fmax＜G，要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b。

根据受力分析，由平衡条件，当摩擦力向右时有：F安=T+f=BI1