2024届安徽省芜湖市无为县开城中学物理高二上期末检测试题含解析

2024届安徽省芜湖市无为县开城中学物理高二上期末检测试题注意事项：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、关于电源电动势，下列说法正确的是（）A.同一电源接入不同的电路中，其电动势会发生改变B.电源电动势与是否接入外电路无关C.电源电动势就是电源两极间的电压D.电源电动势与外电路电阻有关2、如图，直角坐标系oxy2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B，现将半径为R，圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向．则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是（）A. B.C. D.3、两个完全相同的小金属球（皆可视为点电荷），所带电荷量之比为5:1，它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为，如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为，则为A.5：2 B.5：6C.5：4 D.5：94、如图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方位置M向下运动，到达磁铁上端位置N，套在磁铁上到达中部P，再到达磁铁下端位置Q，后来到达下方L。圆环在M→N→P→Q→L过程中，穿过圆环的磁通量变化情况是（）A.变大，变小，变大，变小B.变大，变大，变小，变小C.变大，不变，不变，变小D.变小，变小，变大，变大5、如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，一条形磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管，不计空气阻力．下列说法正确的是A.条形磁铁做自由落体运动 B.电流计中的电流先由B到A，后由A到BC.磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量 D.A点的电势先高于B点的电势，后低于B点的电势6、如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态。现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变。下列说法中正确的是（）A.液滴将向下运动 B.液滴将保持静止C.板间电场强度增大 D.极板带电荷量将减少二、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，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，则下列说法中正确的是（）A.电场的周期与粒子在磁场中圆周运动周期相同B.电场的周期是粒子从磁场中圆周运动周期的2倍C.增大电场强度可以增大带电粒子射出时的动能D.增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能8、国庆期间小明去逛超市，遇促销打折买了一个电吹风，电吹风的使用说明书上给出了如表所的参数及图示电路图。下列说法正确的是（）A.该电吹风发热电阻R的阻值约为64.5ΩB.该电吹风电动机M的内阻为193.6ΩC.当开关S1断开、S2闭合时，电吹风吹冷风D.当开关S1、S2均闭合时，电动机每秒钟消耗的电能为1000J9、如图所示，两根足够长的水平光滑平行金属导轨PQ和MN，它们相距为L，导轨左端连有阻值为R的定值电阻，导轨处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。垂直导轨放置的金属棒用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，物块c的质量是m，连接金属棒的细线平行于导轨。物块c由静止释放，金属棒沿着导轨向右运动，当地重力加速度为g，金属棒的电阻不计。则A.金属棒做匀加速直线运动B.金属棒先做加速运动再做匀速直线运动C.金属棒的最大速度为D.金属棒的最大速度为10、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数n=100匝，电阻为r=1Ω的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻R1=6Ω，R2=3Ω，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期T=0.2s．从线框与磁场方向平行位置开始计时，线圈转动的过程中，理想电压表的示数为2V．下列说法中正确的是A.电阻R2上的电功率为WB.经过10s时间，通过R1的电流方向改变100次C.从开始计时到1/20s通过电阻R2的电荷量为CD.若线圈转速变为原来的2倍，线圈中产生的电动势随时间变化规律三、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）某实验小组欲测定一电源的电动势和内电阻，已知待测电源的电动势约为4V。实验室提供了下列器材：A．定值电阻R0=2ΩB．直流电流表（量程0～1A，内阻不能忽略）C．电压表（量程0～5V内阻较大）D．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）E．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω、额定电流1A）F．电键及导线若干(1)实验时滑动变阻器应选用__________；（填“D”或“E”）(2)某同学将选定的器材进行了部分实物图连接，请你以笔画线做导线完成剩余部分的电路连接；（）(3)按正确操作完成实验，根据实验记录，将测量数据描点做出拟合图线如图所示，由图象可得该电源的电动势是_______V，内电阻是_____Ω；（计算结果保留二位有效数字）(4)本次实验产生系统误差的原因是_________________________。12．（12分）(1)用20分度的游标卡尺测量物体的长度如图所示，由图可知其长度为_________mm；(2)用螺旋测微器测量物体直径如图，由图可知其直径为_________mm；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）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15．（12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

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、B【解析】电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势．电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和【详解】A.电动势反映电源本身的特性，与外电路的结构无关，同一电源接入不同电路中，电动势不变，故AD错误，B正确；B.电压表是有内阻的，跟电源连接后构成一个通路，测量的是电压表内阻的电压，所以电压表测得的电源两极间电压值略小于电动势．故C错误故选B2、B【解析】在0﹣t时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90°的过程中，产生的感应电动势为：E1=ω•R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1==．根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针在t﹣2t时间内，线框进入第3象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E2=ω•R2+ω•R2=Bω•R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在2t﹣3t时间内，线框进入第4象限的过程中，回路电流方向为逆时针．回路中产生的感应电动势为：E3=ω•R2+ω•R2=Bω•R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在3t﹣4t时间内，线框出第4象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E4=ω•R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I4=I1；故B正确故选B3、C【解析】两个球相互吸引，则带异种电荷，则接触带电的原则是总电荷平分，根据得出接触后再放回原处的库仑力大小【详解】它们在相距一定距离时相互作用力为；两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2q，此时两球的库仑力，则F1：F2为5：4，故选C.【点睛】解决本题的关键是掌握接触带电的原则，总电荷平分，同时要注意原来的电荷的电性，以及掌握库仑定律的公式.4、B【解析】圆环从M到N过程中，穿过线圈的磁感线条数增多，则磁通量变大；由N到中部P的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消；因越到中间外部磁感线越少；故本过程磁通量变大；而P→Q的过程是N到中部P的过程的相反过程，磁通量变小；Q→L的过程中远离磁铁，磁通量变小；ACD错误；B正确。故选B。5、B【解析】A．由于磁铁在运动中产生电磁感应现象，故磁铁受到阻碍作用，故磁铁不会做自由落体运动；故A错误；BD．当磁铁N极向下运动，导致穿过线圈的磁通量变大，且方向向下，则由楞次定律可得线圈中产生感应电流方向盘旋而下，螺线管下端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从B到A，当S极离开螺线管时，穿过线圈的磁通量变小，且方向向下，则螺线管上端相当于电源的正极。所以通过G的电流方向为从A到B，则A点的电势先低于B点的电势，后高于B点电势，故D错误，B正确；C．根据能量守恒规律可知，磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量和磁铁的动能之和，故磁铁减小的重力势能大于回路中产生的热量，故C错误。故选B。6、C【解析】ABC．电容器板间的电压保持不变，当将极板A向下平移一小段距离时，d减小，根据分析得知，板间场强增大，液滴所受电场力增大，液滴将向上运动，故AB错误，C正确。D．将极板A向下平移一小段距离时，根据电容的决定式得知电容C增大，而电容器的电压U不变，极板带电荷量将增大，故D错误。故选C。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、AD【解析】AB．在回旋加速器中，只有电场的周期与粒子在磁场中做圆周运动周期相同时，粒子才能在电场中不断被加速，故选项A正确，B错误；CD．当粒子从加速器中射出时满足则最大动能可知增大D形金属盒的半径可以增大带电粒子射出时的动能，增大电场强度不可以增大带电粒子射出时的动能，选项D正确，C错误。故选AD。8、AC【解析】A．由题意可知，电阻R上的功率为750W，故R的阻值为故A正确；B．该吹风机的电动机总功率为250W，它是非纯电阻电路，不能用求其电阻，由于其输出功率未知，故无法求出该电动机的内阻，故B错误；C．由于电阻用来发热，故当开关S1断开、S2闭合时，电阻不工作，故电吹风吹冷风，故C正确；D．当开关S1、S2均闭合时，电动机每秒钟消耗的电能为250J，故D错误；故选AC。9、BC【解析】AB．在金属棒加速阶段中，由金属棒受力分析可知，细线的拉力先大于安培力，随着安培力的增加金属棒的加速度逐渐减小，当拉力等于安培力时加速度为零做匀速运动，则金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动，再做匀速直线运动，故A错误、B正确；CD．由平衡条件得，BIL=mgE=BLvm解得C正确、D错误。故选BC10、BC【解析】A.电阻上的电功率为，故A错误B.交流电的频率为，所以交流电在内方向改变10次，经过10s时间，电流方向改变100次，故B正确C.根据闭合电路欧姆定律产生的感应电动势的有效值为，所以的感应电动势的最大值为，由公式，可知，故线圈中的磁通量为，从开始计时到，磁通量的变化量为，故通过的电量为，故C正确D.若转速增大2倍，角速度也增大2倍，所以产生的感应电动势，线圈中产生的电动势随时间变化的规律为，故D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.D②.③.3.9④.2.1⑤.电压表分流【解析】(1)[1]为了测量方便，要求电流不能太小，所以滑动变阻器选用阻值较小、额定电流较大的的，故选D(2)[2]由原理图可知滑动变阻器为限流接法，伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实物电路图如图所示(3)[3]由图示电路图可知，电源电动势[4]电源内阻(4)[5]由图示实物电路图可知，由于电压表的分流作用，电流表的测量值小于流过电源的电流，电压表的分流作用是造成实验误差的原因。12、①.49.10②.1.772【解析】(1)20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为49mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为2×0.05mm=0.10mm，所以最终读数为：49mm+0.10mm=49.10mm.(2)螺旋测微器的固定刻度为1.5mm，可