浙江平阳中学2023年物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

浙江平阳中学2023年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，在匀强磁场中匀速转动的矩形单匝线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60º时的感应电流为1A，那么（）A.任意时刻线圈中的感应电动势为B.任意时刻穿过线圈的磁通量为C.线圈消耗的电功率为5WD.线圈中感应电流的有效值为2A2、如图所示，矩形线框在匀强磁场中做的各种运动，能够产生感应电流的是（）A. B.C. D.3、一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图甲所示．设垂直于纸面向内的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正．已知圆形线圈中感应电流I随时间变化的图象如图乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图中的A.B.C.D.4、一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示．下列说法中正确的是A.时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大B.时刻通过线圈磁通量为0C.时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当电流方向变化时，线圈平面就会与中性面垂直5、当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法不正确的是（）A.质点P的振动始终是加强的B.质点P的位移始终最大C.质点P的振幅最大D.质点P的位移有时为零6、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，在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力)，从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负粒子在磁场中：A.运动轨迹的半径相同B.重新回到边界所用时间相同C.重新回到边界时速度大小和方向相同D.重新回到边界时与O点的距离相等8、如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法（）A.将小球A、B的质量都增大到原来的2倍B.将小球B的质量增大到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍9、下列说法中正确的是()A.布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B.一滴液态金属在完全失重条件下呈球状，是由液体的表面张力所致C.当分子力表现为引力时，其大小随分子间距离的增大而减小D.一定质量气体在等容变化中压强增大，单位时间内分子对器壁单位面积上撞击次数增多10、在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，下列说法正确的是A.电压表V1示数在变大，电压表V2示数在变小B.电流表A的示数减小，电压表V3示数在变小C.电容器的电荷量增大，电阻R1消耗的电功率变大D.电源内阻损耗的功率变大，电源消耗的总功率变大三、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）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:（1）闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应放在_____处（2）现备有以下器材：A.干电池1个B.滑动变阻器（0~50Ω）C滑动变阻器（0~1750Ω）D.电压表（0~3V）E.电压表（0~15V）F.电流表（0~0.6A）G.电流表（0~3A）其中滑动变阻器应选_____，电流表应选____，电压表应选_____．(填字母代号)（3）由U-I图像．由此可知这个干电池的电动势E=_______V，内电阻r=______Ω（4）由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E测___E真，，r测____r真(填“>”“<”或“=”)12．（12分）在测干电池的电动势和内电阻的实验中，有图甲、图乙两个可供选择的电路，为了测量准确应该选用______电路进行实验，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是______V，内电阻是______Ω．测量值与真实值相比E测______E真；r测______r真（填“＞”“=”或“＜”）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、A【解析】ACD．从垂直中性面开始其瞬时表达式为则故电流的有效值为。感应电动势的最大值为电功率为所以从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，电动势的瞬时表达式为故A正确，CD错误；B．任意时刻穿过线圈的磁通量为根据公式可得故故B错误。故选A。2、B【解析】A项：线框在匀强磁场中运动时，穿过线框的磁感线条数不变，即磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误；B项：线框在磁场中转动时，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，故B正确CD项：线框与磁场平行，穿过线框磁通量为零，当线框向右平动时，磁通量保持为零，没有变化，所以没有感应电流产生，故CD错误故选B3、C【解析】设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正，则由乙可知：线圈中在前0.5s内产生了逆时针方向的感应电流，由楞次定律可得：当磁通量增加时，感应磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应磁场方向与原磁场方向相同A图：在前0.5s内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的．所以A选项错误；B图：在前0.5s内，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，由感应电流方向，结合楞次定律可得：若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的．故B错误；C图：在前0.5s内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的．所以C正确；D图中磁场的变化引起的感应电流与A中完全相同，故可知D错误；故选C．【点睛】本题考查法拉第电磁感应定律的图象应用，要注意正确掌握楞次定律的应用，同时要注意正确分析图象的性质，能正确应用排除法进行分析．4、C【解析】A.由图t1时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，故A错误；B.t2时刻感应电动势为零，线圈通过中性面时，磁通量最大，故B错误；C.t3时刻感应电动势最大，由法拉第电磁感电动势可知，此时通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大，故C正确；D.每当电流转换方向时，线圈与磁场垂直，故D错误故选C。点晴：矩形线圈中产生正弦式电流，当线圈通过中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，电动势方向发生改变．而当线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大5、B【解析】两列波波峰与波峰相遇，振动加强，振幅最大．频率相同的两列波发生干涉，振动加强点始终加强，减弱点始终减弱，都呈周期性变化【详解】P点为波峰与波峰叠加，为振动加强点，振动始终加强，振幅最大．位移在变化，有时为零，有时处于最大．故ACD正确，B错误；此题选择不正确的选项，故选B【点睛】解决本题的关键知道波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加，为振动加强点，波峰与波谷叠加，为振动减弱点6、B【解析】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。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【解析】A．根据牛顿第二定律得：解得：由题q、m、v、B大小均相同，则r相同。故A正确。B．粒子的运动周期，由题q、m、B大小均相同，则知T相同。粒子运动轨迹如图所示：根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π-2θ，轨迹的圆心角也为2π-2θ，运动时间为：同理，负离子运动时间为：显然时间不等。故B错误。C．正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同。故C正确。D．根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离S=2rsinθ，r、θ相同，则S相同。故D正确。故选ACD。8、BD【解析】如图所示，B受重力、丝线的拉力及库仑力，将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知＝而库仑力F=，即==有mgd3=kQAQBL则d=要使d变为，可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立，或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍，也可保证等式成立故选BD。9、BD【解析】A.液体分子无法用普通光学显微镜观察，实际观察到的是固体小颗粒在液体分子中无规则碰撞造成的无规则运动，故A错误；B.一滴液态金属在完全失重条件下呈球状，是由液体的表面张力所致，故B正确；C.当分子力表现为引力时，其大小随分子间距离的增大而减小，故C错误；D.一定质量气体在等容变化中压强增大，则温度升高，分子的平均速率增大，单位时间内分子对器壁单位面积上撞击次数增多，故D正确。故选BD。10、AD【解析】保持开关S闭合，根据变阻器接入电路电阻的变化，由欧姆定律分析电表读数的变化．根据电容与板间距离的关系，分析电容的变化，确定电容器电量的变化，判断R2中电流的方向．断开开关S，分析板间场强的变化【详解】A、B项：该电路中两个电阻串联，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动过程中，接入电路的有效电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知电路中电流I变大，则电流表A读数变大；路端电压：U=E-Ir减小，电压表V3示数在变小，U1示数U1=IR1，随I的增大在变大，U2示数U2=E-I（R1+r），随电流I的增大而减小，故A正确，B错误；C项：电容器两端的电压为路端电压，U减小，根据Q=CU可知电容器的带电量减小，故C错误；D项：电源内阻损耗的功率，由于电流变大，所以电源内阻损耗的功率变大，电源消耗的总功率，电流变大，所以电源消耗的总功率变大，故D正确故应选：AD【点睛】电容器的动态分析重点在于明确电容器的两种状态：充电后断开电源则极板上的电量不变；电容器保持和电源相连，则两板间的电势差不变．要掌握、及电容决定因素三、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.a②.B③.D④.F⑤.1.5⑥.0.75⑦.<⑧.<【解析】（1）[1]闭合开关之前滑动变阻器的滑动头P应放在最大值位置处，即a处（2）[2]滑动变阻器起控制电流的作用，而电源电动势大约1.5V，电路中电流较小，故为了便用调节，滑动变阻器选取B[3]电源电动势大约1.5V，因此电压表选择量程为3V比较合适，故电压表选择D，[4]由图可知，电路中的电流较小，因此电流表选择F（3）[5]在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.5V；[6]图象中的斜率表示电源的内阻，则有：Ω（4）[7][8]由图所示电路图可知，相对于电源来说，电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示：电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图象可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值12、①.甲②.1.5③.0.625④.<⑤.<【解析】[1]本实验中电压表应测量路端电压，电流表应测量通过电源的电流，由于电压表和电流表都有一定的内阻，两种电路都存在系统误差。甲电路中，电流表读出的不是通过电源的电流，比电源的电流小，其读数等于电源的电流与通过电压表电流之差，误差来源于电压表的分流，而乙电路中，电压表测量的电压不等于路端电压，是由于电流表的分压。由于电源的内阻较小，电流表的内阻也较小，若采用乙电路，电流表分压较大，测得的内阻误差较大；而甲电路中，电源内阻较小时，电压表分流较小，测量误差较小．故可采用甲电路进行实验；[2]由可得图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为：[3