2024届河北省保定市长城高级中学物理高二上期末综合测试试题含解析

2024届河北省保定市长城高级中学物理高二上期末综合测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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E=600V/m的匀强电场中，a、b两点相距d=2cm，它们的连线跟场强方向的夹角是60°，则Uab等于（）A.6V B.12VC.-6V D.-12V2、在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，在两电荷连线上的电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则（）A.q1和q2都是正电荷B.C、D两点间电场强度沿x轴正方向C.C点的电场强度大于B点的电场强度D.将一负点电荷从B点移到D点，电势能先增大后减小3、如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随电流变化的伏安特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是A.在这两种连接状态下，小灯泡电阻相等B.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2C.电源1与电源2的内阻之比是7∶11D.由于小灯泡L的U－I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用4、如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒.S闭合时，该微粒恰好能保持静止.在以下两种情况下：①保持S闭合，②充电后将S断开.下列说法能实现使该带电微粒向上运动打到上极板的是()A.①情况下，可以通过上移极板M实现B.①情况下，可以通过上移极板N实现C.②情况下，可以通过上移极板M实现D.②情况下，可以通过上移极板N实现5、真空中两个静止的点电荷，A和B，两者相距为R时，其相互作用力大小为F。如果将A和B的电荷量都增大到原来的2倍，距离保持不变，那么，相互作用的大小为A.F B.2FC.4F D.8F6、某同学用伏安法测电阻时，分别采用了电流表内接法和外接法，测得的某电阻Rx的阻值分别为R1和R2，则所测阻值与真实值Rx之间的关系为()A.R1＞Rx＞R2 B.R1＜Rx＜R2C.R1＞R2＞Rx D.R1＜R2＜Rx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1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒A.一直向右移动 B.速度随时间周期性变化C.受到的安培力大小不随时间而变化 D.受到的安培力在一个周期内做正功8、如图所示，线圈C连接光滑平行导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒MN.为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒MN()A.向右加速运动 B.向右减速运动C.向左加速运动 D.向左减速运动9、如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是（）A.直导线中的电流方向垂直纸面向外B.b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°C.c点的实际磁感应强度也为零D.d点的实际磁感应强度跟b点的相同10、如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则()A.粒子到达y轴的位置一定各不相同B.磁场区域半径R应满足R≤C.从x轴入射的粒子最先到达y轴D.Δt＝－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝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）一般情况下，金属导体的电阻会随着温度改变而改变．某同学为研究一小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验．实验中用到了下列器材：待测小灯泡、15V直流稳压电源、滑动变阻器（最大阻值为30Ω，最大允许电流为1.0A）、电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.13Ω）、开关一只及导线若干．实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流压，得到了下表中的实验数据：(1)请在方框内画出为完成上述实验而设计的合理的电路图_______(2)通过所测的数据可知，小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而______（选填“增大”、“保持不变”或“减小”）．从而得到了灯丝电阻随温度变化的规律(3)该小灯泡正常工作时的电阻值约为_______Ω（保留2位有效数字）12．（12分）某同学做“测定电动势约2V，内阻约几欧的电池的电动势和内阻”实验。（1）他采用如下图所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：A．电压表(0～15V，内阻约20kΩ)B．电压表(0～3V，内阻约10kΩ)C．电流表(0～0．6A，内阻约0．4Ω)D．电流表(0～3A，内阻约1Ω)E．滑动变阻器(500Ω，1A)F．滑动变阻器(20Ω，2A)实验中所用电压表应选________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（填字母代号）（2）上图中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路______________________(在答题卷上先用铅笔连线，确定准确无误后，再用签字笔连线)。（3）根据实验数据做出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω（结果保留2位有效数字）。（4）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是________。A．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用导致的B．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用导致的C．实验测出的电动势小于真实值D．实验测出的内阻大于真实值四、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、C【解析】根据顺着电场线方向电势降低可知a点的电势低于b点的电势，则Uab<0，则得选项C正确，ABD错误。故选C。2、B【解析】根据两点电荷连线的电势高低的分布图，结合沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性，图象切线的斜率等于场强，由斜率大小分析场强的大小，根据负电荷在电势高处电势能小，分析负电荷移动时电势能的变化；【详解】A、由图知从O到B电势先不断降低后先升高再降低，则两个点电荷必定是异种电荷，故A错误；B、由图可知：从C到D，电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，CD间电场强度方向沿x轴正方向，故B正确；C、根据图象切线的斜率等于场强，可知C点场强为零，B点的场强不等于零，则B点的场强比C点的大，故C错误；D、将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，故D错误【点睛】通过本题解答要知道：电势为零处，电场强度不一定为零，负电荷在电势高处电势能小，电场力做功的正负决定电势能的增加与否3、B【解析】根据电源的外特性曲线U-I图线，可求出灯泡电阻和电源电动势以及内阻；根据灯泡伏安特性曲线与电源伏安特性曲线交点确定灯泡与电源连接时工作电压与电流，即可求出功率；欧姆定律适用于纯电阻，灯泡是纯电阻；【详解】A、根据图象交点知与电源1相接时电阻，与电源2相连接时，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻不相等，故A错误；B、小灯泡伏安特性曲线与电源伏安特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电源Ⅰ时，，，故连接电源Ⅱ时，，，故，所以小灯泡消耗的功率之比为：，故B正确；C、U-I图象的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源U-I图线，，，则，故C错误；D、欧姆定律适用于纯电阻，灯泡是纯电阻，适用欧姆定律，故D错误【点睛】本题关键在于对电源伏安特性曲线、灯泡伏安特性曲线的理解，明确交点的含义4、B【解析】保持S闭合的分析：因为第①种情况下两板间电压U不变，所以电场强度E=U/d，只有d减小，E增大，电场力增大，带电微粒才向上运动打到上极板M上，故可以通过下移极板M或者上移极板N来实现，选项A错，B正确；充电后将S断开的分析：因为第②种情况下两极板带电荷量Q不变，根据Q=CU，C=可得，E=，可以看出E与两板间距离d无关，所以无论怎样移动M、N两极板改变两板间的距离，场强E、电场力F都不变，带电微粒都处于静止状态，选项C、D错误，B正确.5、C【解析】根据库仑定律，距离不变，电荷量均增大2倍，所以ABD错误，C正确；故选C。6、A【解析】采用内接法时，电流表与待测电阻串联，故电流表是准确的；而由于电流表的分压使电压表测量值偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏大，故R1＞Rx；当采用外接法时，电压表与待测电阻并联，故电压表是准确的；而由于电压表的分流使电流表测量结果偏大，故由欧姆定律求得的测量值偏小，故Rx＞R2；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、ABC【解析】AB.由于电流大小不变，安培力大小不变。根据左手定则，0～时间内，金属棒受到的安培力向右，做匀加速运动；～T时间内，金属棒受到的安培力向左，做匀减速运动，T时刻速度减为零。T～时间内，金属棒受到的安培力向右，做匀加速运动；～2T时间内，金属棒受到的安培力向左，做匀减速运动，2T时刻速度减为零。所以金属棒一直向右运动，速度随时间做周期性变化，故A正确，B正确；C.根据公式F=BIL，安培力的大小随时间周期性变化，故C正确；D.根据动能定理，一个周期内，动能变化量为零，安培力做功为零，故D错误。故选：ABC。8、AD【解析】N再由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D.→N再由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D.9、AB【解析】A．由a点合磁感应强度为零知，该电流在a点的磁感应强度方向向左，大小为1T，由安培定则知直导线中的电流方向垂直纸面向外。A正确；B．通电导线在b处产生的磁场竖直向上，根据平行四边形定则可知b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°，B正确；C．通电导线在c处产生的磁场水平向右，所以c点的实际磁感应强度2T，方向向右。C错误；D．通电导线在d处产生的磁场竖直向下，根据平行四边形定则可知d点的实际磁感应强度为T，方向斜向下，与B的夹角为45°，D错误。故选AB。10、BD【解析】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转。A.由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到达y轴的位置不是各不相同的，故A错误；B.以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所有粒子才能穿过磁场到达y轴，故B正确；C.从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，而y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，故C错误；D.从x轴入射的粒子运动时间为：沿y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，则所以其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角，根据几何关系有：则有：而，所以有：故D正确三、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、①.②.增大③.46【解析】(1)[1]因小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻较小，电流表用外接法，如图所示；(2)[2]根据可求灯泡在不同电流值时阻值的大小，得小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而增大，(3)[3]由题意知，小灯泡的额定电压为12V，此时电流I=0.26A，所以正常工作时阻值R=12∕0.26=46Ω12、①.B②.C③.F④.⑤.2.0⑥.3.8⑦.BC【解析】(1)[1][2][3]电源电动势为1.5V，故电压表选择3V量程的B；内阻约为几欧，故电流较小，电流表选C；为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小的F；(2)[4]根据电路图连接实物图，如图所示：(3)[5][6]由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为2.0，电源电动势E=2.0V，电源内阻为：(4)[7]在测量电源的电动势和内阻时，电压