云南省师范大学附属中学2023-2024学年高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

云南省师范大学附属中学2023-2024学年高二物理第一学期期末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、如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是（）A.5A B.3.5AC.3.5A D.5A2、如图所示，若α粒子和质子以相同速度垂直进入同一匀强磁场中,它们的质量比是4:1电量比是2:1，则α粒子和质子A.运动半径之比是2∶1B.回到磁场边界时速度大小之比是2∶1C.在磁场中运动时间之比是1∶1D.受到的洛伦兹力之比是1∶13、下列各图中正确的是（）A. B.C. D.4、关于力学单位制下列说法正确的是（）A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、s、J是基本单位C.只有在国际单位制中，牛顿第二定律表达式才是F=maD.在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是g5、如图所法，N、S两极间的磁场可视为匀强磁场，将一矩形闭合金属线框垂直于磁场方向放置在该磁场中．下列情况线框中能出现感应电流的是A.线框绕图中竖直轴aa’旋转B.线框绕图中水平轴bb’旋转C.线框沿竖直方向向上平移D.线框沿竖直方向向下平移6、如图所示，两个带电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2的小球，以等长的丝线悬挂于一点，下列情况正确的是（）A.若m1＝m2，q1≠q2，则а＝βB.若m1＝m2，q1＞q2，则а＞βC.若m1＝m2，q1＜q2，则а＜βD.若m1≠m2，q1＝q2，则а＝β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、如图甲所示，实线是一个电阻为R、半径为a的圆形金属线圈，线圈内部半径为b的圆形虚线范围内存在一方向垂直于线圈平面的匀强磁场，已知磁场的磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示，时刻磁场方向垂直于纸面向里，则下列说法正确的是A.时刻，穿过线圈磁通量为B.在时间内，线圈磁通量的变化量为C.在时间内，通过线圈导线横截面的电荷量为D.在时间内，线圈中的感应电流方向始终为顺时针方向8、如图（a）所示的电路中，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动，根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图（b）所示的两条U–I图线（）A.图线甲是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的B.由图线可知，电源内阻r=3.0ΩC.图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源的输出功率最大D.图中两图线的交点表示在整个调节过程中，此时电源效率达到最大值9、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，匀强电场的电场强度为E，方向竖直，有一质子重力不计恰能以速率V从左向右沿直线水平飞越此区域．下列说法正确的是A.电场方向竖直向下B.如果B和E的方向都改变为原来的相反方向，质子将向上偏转C.该质子通过此区域的速度D.若一电子以速率V从左向右飞入，则该电子也将沿直线运动10、如图所示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω，车灯电阻不变，电动机线圈内阻为0.02Ω，电流表和电压表均为理想电表。只闭合时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再闭合，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则（）A.通过启动电动机的电流是2A B.通过启动电动机的电流是50AC.启动工作时电动机的机械功率为430W D.启动工作时电动机的发热功率为50W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）某学校实验小组研究匀变速直线运动，如图所示为该组同学实验中得到的一条纸带的一部分，1、2、3、4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。打点计时器所接电源频率为50Hz，通过刻度尺测量并计算回答下列问题：(1)打计数点2时，小车速度为_____m/s；（结果保留两位有效数字）(2)打计数点1时，小车的速度为_____m/s；（结果保留两位有效数字）(3)小车运动的加速度大小为_____m/s2.（结果保留两位有效数字）12．（12分）同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：①用螺旋测微器测量其直径如图1所示，可知其直径为_______mm；②用多用电表的电阻“×10”档，按正确步骤测此圆柱体的电阻，表盘示数如图2，则该电阻的阻值约为_______Ω，他还需要换档重新测量吗？_______（答“需要”或“不需要”）。③为更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）直流电源E（电动势4V，内阻不计）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ）开关S，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。④请在图3中补充连线完成本实验________________。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、D【解析】交流电的有效值是根据其热效应定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效。设交流电的有效值为I，令该交变电流通过一阻值为R的纯电阻，在一个周期内有I2RT=I12R＋I22R所以该交流电的有效值为I==5A故选D。2、A【解析】质子和粒子以相同的速度在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律和圆周运动的规律，可求得比较r、速度v及T的表达式，根据表达式可以得到半径以及周期之比【详解】A、质子和粒子在同一磁场中以同一速率做匀速圆周运动，根据，可得粒子轨迹半径，因和B相同，故粒子和质子的半径之比是2:1，故A正确；B、因洛伦兹力不做功，故再次回到磁场边界时速度大小不变，故回到磁场边界时速度大小之比是1：1，故B错误；C、粒子运动周期：，因相同，半径之比为2:1，所以周期之比也为2:1，两粒子在磁场中均转半个周期，所以在磁场中运动时间之比是2:1，C错误；D、根据洛伦兹力公式，，因为B和相同，粒子和质子的q之比为2：1，故受到的洛伦兹力之比是2：1，故D错误【点睛】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，利用洛伦兹力提供向心力进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间3、C【解析】AB．根据右手定则，可知A选项磁场是逆时针方向；B选项螺线管内的磁场方向应该向右，AB错误；CD．由左手定则可知C选项画图正确，D选项受洛伦兹力方向应该向左，C正确，D错误。故选C。4、C【解析】A.kg是质量的单位它是基本单位，故A错误；B.三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，J是能量的单位，不是基本单位。故B错误；C.牛顿第二定律的表达式F＝ma，是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的，故C正确；D.g也是质量的单位，但它不是质量在国际单位制中的基本单位，故D错误；故选：C；5、B【解析】A、由于线框平面开始垂直于于磁场方向，磁通量最大，线框绕图中竖直轴旋转时，线框平面始终垂直于于磁场方向，磁通量不变，故不会出现感应电流，故选项A从错误；B、线框绕图中水平轴旋转，线框平面与磁场方向的夹角发生改变，所以通过线框平面的磁通量发生改变，故会出现感应电流，故选项B正确；CD、将线框沿竖直方向向上平移或线框沿竖直方向向下平移，线框平面始终垂直于于磁场方向，磁通量不变，故不会出现感应电流，故选C、D错误6、A【解析】m1、m2受力如图所示，由平衡条件可知，m1g＝Fcotβ，m2g＝F′cotα因F=，则可见，若m1＞m2，则α＞β；若m1＝m2，则α＝β；若m1＜m2，则α＜β．α、β的关系与两电荷所带电量无关．故A正确，BCD均错误故选A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、BCD【解析】A．时刻，磁感应强度为穿过线圈的磁通量为，故A错误；B．在时间内，线圈磁通量由垂直纸面向里变为垂直纸面向外，变化量为，故B正确；C．在时间内，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为：，根据闭合电路欧姆定律，产生的感应电流为：，通过线圈导线横截面的电荷量，故C正确；D．根据楞次定律和安培定则，感应电流的方向方向为顺时针，故D正确8、AC【解析】A．甲图表示路端电压和电流中电流的关系，即电压表V1和电流表A的示数描述，故A正确；B．其中总截距表示电源电动势斜率的绝对值表示电源内阻故B错误；C．交点表示两电表示数相等，即滑动变阻器阻值为零，因为所以交点表示此时电源的输出功率最大，故C正确。D．电源的效率在交点处外电阻最小，则电源效率最小，选项D错误；故选AC。9、ACD【解析】根据“质子以速率V直线水平飞越正交的电磁场”可知，本题考查速度选择器的问题，根据质子受力平衡而做匀速直线运动，运用速度选择器的两选两不选分析推断.【详解】A、质子在电磁场中受到电场力和洛伦兹力而做直线运动，二力必定平衡，由左手定则知质子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向竖直向下，而质子带正电，所以电场方向竖直向下，故A正确.B、如果B和E的方向都改变为原来的相反方向，则电场力和洛伦兹力的方向都反向，而大小均不变，则电场力和洛伦兹力仍平衡，质子仍沿直线运动，故B错误.C、质子做直线运动时电场力和洛伦兹力平衡，有，得，故C正确.D、若换为电子带负电，也从左边以速度v射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是仍有，所以该电子也将沿直线运动；故D正确.故选ACD.【点睛】在速度选择器中，粒子的受力特点是：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用．粒子能匀速通过速度选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，可得，只有速度的粒子才能沿直线通过选择器．即粒子选择器只选择粒子的速度大小和射入方向，与粒子的带电情况、质量无关.10、BCD【解析】AB．只接通时，根据闭合电路欧姆定律可知电源电动势车灯电阻接通后，电流表示数，电压表示数所以电源内电压干路电流所以通过电动机的电流故A错误，B正确；CD．根据前面的分析可知启动工作时电动机的发热功率为电动机的总功率为所以电动机的机械功率为故C正确，D正确。故选BCD。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).0.40(2).0.16(3).2.4【解析】(1)[1]根据匀变速直线运动的规律，打计数点2时，小车的速度等于1、3两点间的平均速度，可得：v2＝＝0.40m/s(2)[2]根据匀变速直线运动的规律，打计数点3，小车的速度等于2、4两点间的平均速度，可得：v3＝＝0.64m/s又v2＝，解得：v1＝0.16m/s(3)[3]根据逐差法△x＝aT2可得：a＝＝＝＝2.4m/s212、①.4.745②.220③.不需要④.A2⑤.V1⑥.R1⑦.【解析】(1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：4.5mm+24.5×0.01mm=4.745mm；(2)[2]欧姆表读数=表盘读数×倍率=22Ω×10=220Ω；[3]中值电阻附近刻度最均匀，读数误差最小，故不需要重新换挡；(3)[4]根据欧姆定律，最大电流故电流表选择A2；[5]电源电动势4V，故电压表选择V1；[6]要求测得多组数据进行分析，滑动变阻器采用分压式接法，用小电阻控制大电阻，故滑动变阻器选择R1；(4)[