陕西省汉台中学2023-2024学年物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

陕西省汉台中学2023-2024学年物理高二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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、在光滑水平面上，有两个相互接触的物体，如图，已知M＞m，第一次用水平力F由左向右推M，物体间的相互作用力为F1；第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，物体间的相互作用力为F2，则（）A. B.C. D.无法确定2、如图，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P点，则P点的场强方向为（）A.垂直于AB向上 B.垂直于AB向下C.平行于AB向左 D.平行于AB向右3、如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放在通电螺线管正上方、右侧和管内，当开关闭合时，且当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是()A.a、b、c均向左 B.a、b、c均向右C.a向左，b向右，c向右 D.a向右，b向左，c向右4、如图所示，a、b是x轴上两个点电荷，电荷量分别为q1和q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，a、p间距离大于p、b间距离．从图中可以判断以下说法正确的是()A.a和b均为负电荷且q1一定大于q2B.电势最低的p点的电场强度一定不为零C.将一负的检验电荷从c处移到p处，电荷电势能增加D.a、p间的电场方向都指向a点5、如图所示，两个固定的带正电的点电荷q1、q2，电荷量之比为1∶4，相距为d，引入第三个点电荷q3，要使q3能处于平衡状态，对q3的位置、电性和电荷量的要求，以下叙述正确的是A.q3在q1和q2连线之间距离q1处，且为负电荷，对电荷量无要求B.q3在q1和q2连线之间距离q1为处，且为正电荷，对电荷量无要求C.q3在q1和q2连线之间距离q1为处，对电性和电荷量均无要求D.q3在q1和q2连线的延长线上，位于q1左侧处，对电性和电荷量均无要求6、位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）

A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点，电场力做正功C.负电荷从a点移到c点，电场力做正功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能不改变二、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，真空中有等量同种点电荷、分别放置在M、N两点，在MN连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是A.在M、N连线的中垂线上，从b到d，各点电势都相等B.在M、N连线的中垂线上，从b到d，电势先升高后降低C.在M、N连线上，从a到c，场强先减小后增大，电势先减小后增加D.在M、N连线上，从a到c，场强逐渐增大，电势逐渐升高8、自动控制电路中常用到半导体材料，光敏电阻便是其中的一种。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。现将一只光敏电阻连入电路，与定值电阻、小灯泡（灯丝电阻视为不变）组成如图所示的电路，，无光照时。若将照射的光照强度减弱，则A.小灯泡变暗B.光敏电阻消耗的功率先增大后减小C.电源输出功率一直减小D.当时，小灯泡与电阻消耗的总功率最大9、有一电流计，内阻Rg＝25Ω，满偏电流Ig＝3mA，现对它进行改装，下列说法正确的是()A.把它改装成量程为0.6A的电流表，需与它并联一个0.126Ω的电阻B.把它改装成量程为0.6A电流表，需与它串联一个0.126Ω的电阻C.把它改装成量程为3V的电压表，需与它并联一个975Ω的电阻D.把它改装成量程为3V的电压表，需与它串联一个975Ω的电阻10、如图为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以速度v1（沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角。则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（）A.半径之比为 B.半径之比为C.时间之比为2：3 D.时间之比为3：2三、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）某同学用下图所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象；（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1(量程100mA，内阻约2Ω)；A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)电压表：V1(量程5V，内阻约5kΩ)；V2(量程15V，内阻约15kΩ)；滑动变阻器：R1(阻值范围0～10Ω)；R2(阻值范围0～2kΩ)；电源：E1(电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω)；E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)；（1）为了调节方便，测量准确。实验中应选用电流表_______；电压表_________；滑动变阻器________；电源________。(填器材的符号)（2）根据实验数据，计算并描绘出R—U的图象如图所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____Ω；当所加电压为3.0V时，灯丝电阻为___________Ω，灯泡实际消耗的电功率为__________W。12．（12分）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用________传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度，得到右图所示的B-d图线．实验中使用的螺线管的内径（直径）为m，根据图线估算螺线管中心的磁通量约为________Wb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）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）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、C【解析】把两个物体看成一个整体，根据牛顿第二定律得两次系统的加速度大小相等。第一次用水平力F由左向右推M，对m运用牛顿第二定理得第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，对M运用牛顿第二定理得因为M＞m，所以F1＜F2。故选C。2、A【解析】试题分析：根据点电荷的电场强度的定义式，再将棒的电荷看成若干个点电荷，由对称性与矢量的叠加，可得出，P点的电场强度的方向垂直于AB向上，故A正确考点：点电荷电场；电场的叠加3、C【解析】由通电螺线管电流的流向，根据右手螺旋定则可得，通电螺线管的左边为S极，右边为N极。所以a枚小磁针的N极指向为向左、b枚小磁针N极指向为向右、c枚小磁针的N极指向为向右。故选C4、C【解析】AB．由于从a到b，电势φ先减小后增大，所以a、b均为正电荷，根据φ—x图像的可知图像切线斜率表示电场强度，所以P点的电场强度为0，由库仑定律及电场的叠加可知q1>q2，故A错误，B错误；C．根据可知将一负检验电荷从c处移到p处过程中电势降低，电势能增加，故C正确；D．因为从a到P电势都在降低，故a、p间的电场方向都指向p点，故D错误5、C【解析】由题意知，电荷一定在两正电荷之间，根据平衡有：k＝k解得＝即r1＝dq3在q1和q2连线之间距离q1为处，对电性和电荷量均无要求A.q3在q1和q2连线之间距离q1为处，且为负电荷，对电荷量无要求与分析不符，故A项错误；B.q3在q1和q2连线之间距离q1为处，且为正电荷，对电荷量无要求与分析不符，故B项错误；C.q3在q1和q2连线之间距离q1为处，对电性和电荷量均无要求与析相符，故C项正确；D.q3在q1和q2连线的延长线上，位于q1左侧处，对电性和电荷量均无要求与分析不符，故D项错误6、C【解析】A.场强方向与等势面垂直，ab两处电场强度的方向不同，由于场强是矢量，所以a点和b点的电场强度不同，故A错误B.由于场源是负电荷，正电荷从c点移到d点过程中受到场源的引力，而远离场源运动，所以电场力做负功，故B错误C.由于场源是负电荷，负电荷从a点移到c点过程中受到场源的斥力，而远离场源运动，所以电场力做正功，故C正确D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点的过程中，因为e、f两点间电势差不为零，故电场力做功不为零，电势能改变量不为零，所以电势能改变，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、BC【解析】根据等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等【详解】等两同种电荷周围电场线分布如图所示：沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故从b到d，电势先升高后降低，故A错误，B正确；沿电场线方向电势降低，在MN连线的上，O点电势最低，根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，故从a到c，电势先减小后增加，根据电场线疏密可知，从a到c，场强先减小后增大，故C正确，D错误．所以BC正确，AD错误【点睛】本题关键要掌握等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性进行分析8、AC【解析】A．光照减弱，光敏电阻阻值增大，通过灯泡的电流变小，灯泡功率减小，变暗，A正确；B．由令，则当且仅当时取等号，但光照减弱光敏电阻阻值R增大，故消耗的功率在最大值右边一直减小，故B错误；C．由电源的输出功率为：因，则输出功率不能取最大值，在最高点右侧随R的增大而逐渐减小，C正确；D．由可知，（R1+RL）为定值电阻，当R取最小时电路的电流最大，此时最大，选项D错误；故选AC。9、AD【解析】AB．把电流表改装成的电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：故A正确，B错误；CD．把电流表改装成的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：故C错误，D正确【点睛】本题考查了电压表与电流表的改装，知道电表的改装原理，应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题10、AC【解析】AB．设圆柱形区域为R，粒子运动轨迹如图所示由几何知识可知轨道半径之比B错误A正确；CD．粒子在磁场中做圆周运动的周期由几何知识可知，粒子在磁场中做圆周运动转过的圆心角粒子在磁场中的运动时间粒子的运动时间之比D错误C正确。故选AC。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(2).V1(3).R1(4).E2(5).1.5(6).11.5(7).0.78【解析】（1）[1]小灯泡的额定电压和额定电流分别为“3.8V，0.3A”，所以电流表选择A2(量程0.6A，内阻约0.3Ω)测量误差较小；[2]电压表选择V1(量程5V，内阻约5kΩ)测量误差较小；[3]滑动变阻器采用分压式接法，为调节方便需要阻值较小的R1(阻值范围0～10Ω)；[4]所测电压要达到3.8V，电源应选择E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)。（2）[5]由R—U的图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为1.5Ω；[6]当所加电压为3.0V时，灯丝电阻为11.5Ω；[7]此时灯泡实际消耗的电功率为12、①.磁②.Wb【解析】在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度根据图线知，螺线管中心的磁感应强度的大小大约为4.5×10-3T，则磁通量Φ=B