2024届江苏省苏州市实验中学教育集团物理高二上期末综合测试试题含解析

2024届江苏省苏州市实验中学教育集团物理高二上期末综合测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂．MN处在向里的水平匀强磁场中，棒中通有由M流向N的电流，此时悬线受金属棒的拉力作用．为了使悬线中的拉力减小，可采取的措施有（）A.使磁场反向B.使电流反向C.增大电流强度D.减小磁感应强度2、一个椰子由于某种原因突然从椰树上自由掉落，如果知道其落地时间为1.3秒，则这棵椰树的高度大约为：（）A.5m B.8mC.13m D.16m3、关于通电导线在磁场中受到的安培力、运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力、通电导线周围产生的磁场方向及闭合导体回路中导体棒切割磁感线产生电流的情况分别如图A、B、C、D所示，其中方向关系正确的是()A.B.C.D.4、如图所示，长直导线中有从A到B的电流，C为导线正下方的一点，则该电流在C处产生的磁场方向是（）A.向右 B.向左C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里5、矩形线圈，长=20cm，宽=10cm，匝数=200，线圈回路总电阻R=5Ω。整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过。若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则（）A.线圈回路中感应电动势随时间增大B.线圈回路中产生的感应电流为0.2AC.当t=0.3时，线圈的边所受的安培力大小为0.016ND.在1min内线圈回路产生的焦耳热为48J6、下列操作能减小摩擦力的是A.汽车换上新轮胎 B.短跑运动员换上钉子鞋C.卫生间铺上防滑垫 D.电风扇转轴处加上润滑油二、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、下列图中，绝缘细绳一端固定在O点，另一端系一个质量为m，带电量为—q的小球。为了使小球能静止在图中所示位置，可以加一个与纸面平行的匀强电场，则所加电场方向符合要求的是（）A. B.C. D.8、如图所示，A、B、C为匀强电场中的三个点，已知，，、，将一带电量为的正电荷从A点移到C点，电场力做功，则下列说法正确的是（）A.C点电势为2VB.电场强度E沿AB方向由，大小为200N/CC.该正电荷在B点具有的电势能为D.将该正电荷从C点移到B点，电势能增加了9、如图所示电路中，A、B为两个相同灯泡，L为自感系数较大、电阻可忽略不计的电感线圈，C为电容较大的电容器，下列说法中正确的有A.接通开关S，A立即变亮，最后A、B一样亮B.接通开关S，B逐渐变亮，最后A、B一样亮C.断开开关S，A、B都立刻熄灭D.断开开关S，A立刻熄灭，B逐渐熄灭10、正得意间，小明突然不由自主地向前倾去，原来是遇到了红灯。小明想，刹车过程中，汽车动能因摩擦转化为内能而无法再回收利用，何不在车厢底部靠近车轮处固定永久磁铁，在刹车时接通装在车轮上的线圈，这样就可以利用电磁感应原理，将汽车的一部分动能转化为电能，从而回收一部分能量?如图所示为小明的设计，扇形区域匀强磁场的磁感应强度为B，五个形状与磁场边界形状完全相同线圈对称的固定在车轮内侧，已知车轴到线圈内侧的距离为，到线圈外侧的距离为，车轮的半径为R，设某次刹车过程中的某时刻车速为，则此时（）A.车轮转动的角速度为B.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为C.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为D.线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用三、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）某研究性学习小组利用如图（甲）所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0.闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数U，并计算出通过电阻箱的电流数值I，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如图（乙）所示的U－I图象，由图象可得：E＝________V，r＝________Ω.12．（12分）某同学需测量一个圆柱体工件的电阻率，该同学先用螺旋测微器测量圆柱体的直径，游标卡尺测量该圆柱体的长度。(1)螺旋测微器和游标卡尺的示数如上图，则直径为______m，圆柱体的长度为______mm；(2)为了测量出该金属的电阻，该同学设计了如图甲所示的电路，请按设计的电路完成实物图乙的连线；（）(3)如图丙所示，实验中当把电压表的右端分别接于a点和b点，发现电流表的示数有明显的变化。若实验时把电压表的右端接于a点，这时测得的电阻值比真实值偏______（选填“大”或“小”）；(4)实验测得工件两端的电压为U，通过的电流为I，写出该工件材料电阻率的表达式_______（用已测量的物理量相应的字母表达）。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】棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有从M流向N的电流，根据左手定则可知，棒所受安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力减小，则安培力必须增加，由安培力公式F=BIL知，可以适当增加电流强度，或增大磁场，若使电流或磁场反向，安培力方向竖直向下，悬线的拉力将增大．故C正确，ABD错误．故选C【点睛】解决本题的关键要掌握安培力的方向判断方法：左手定则以及安培力大小公式F=BIL2、B【解析】根据自由落体运动的位移时间公式h＝gt2求出椰树的高度【详解】椰树的高度h＝gt2＝×10×1.32m＝8.45m．故B正确，ACD错误．故选B3、D【解析】判断通电导线在磁场中受的安培力的方向以及带电粒子在磁场中受洛伦兹力的方向用左手定则；判断通电直导线周围的磁场方向用右手定则；判断闭合导体回路中导体棒切割磁感线产生电流用右手定则【详解】A图是通电导线在磁场中受到的安培力，由左手定则可知安培力方向应该向上，选项A错误；B图是运动电荷在磁场中受到的洛仑兹力，根据左手定则可知洛伦兹力的方向应该向上，选项B错误；C图是通电导线周围产生的磁场方向，根据右手定则可知导线的上边磁场向里，下边向外，选项C错误；D图是闭合导体回路中导体棒切割磁感线产生电流，根据右手定则可知，导线中产生的电流向下，选项D正确；故选D.【点睛】此题关键要搞清左手定则和右手定则的使用范围，这是易错易混淆的问题，必须要记清楚.4、D【解析】根据安培定则可知C点的磁场方向为垂直纸面向里，故D正确，ABC错误5、D【解析】A．由法拉第电磁感应定律，则有可知，由于线圈中磁感应强度的变化率为定值则回路中感应电动势为且恒定不变，故A错误；B．回路中感应电流的大小为故B错误；C．当t=0.3s时，磁感应强度B=0.2T，则安培力为故C错误；D．1min内线圈回路产生的焦耳热为故D正确。故选D。6、D【解析】新轮胎的花纹清晰，汽车换上新轮胎后，轮胎与地面之间的粗糙程度增大，能增大摩擦力．故A错误；短跑运动员换上钉子鞋能增大鞋与地面之间的摩擦力．故B错误；卫生间铺上防滑垫增大防滑垫与地面之间的摩擦力．故C错误；电风扇转轴处加上润滑油，能减小转轴与接触点的摩擦力．故D正确二、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、BD【解析】A．当电场方向向下时，带电小球所受的电场力方向向下，重力方向也向下，根据共点力的平衡条件，小球不能静止在图中位置，A错误；B．当电场方向向上时，带电小球所受的电场力方向上，当细线可以无拉力，小球可以静止在如图位置，B正确；C．当电场方向水平向左，带电小球所受的电场力方向向左，重力方向向下，根据共点力的平衡条件，小球不能静止在图中位置，C错误；D．当电场方向水平向右，带电小球所受的电场力水平向右，重力方向向下，根据共点力的平衡条件，小球可以静止在如图位置，D正确。故选BD。8、BC【解析】A.AC之间的电势差为结合UAC=φA-φC将φA=0V代入得：φC=-2V故A错误；B．若过C点作AB的垂线，垂足为D，则交点D为AB的四等分点，可知D点电势为-2V，因此，CD为等势线，场强方向垂直于CD，即电场强度E沿AB方向由A→B，场强大小为：故B正确；C.该正电荷在B点具有的电势能为：EpB=qφB=4×10-5×（-8）J=-3.2×10-4J故C正确。D.CB间的电势差为：UCB=φC-φB=-2V-（-8）V=6V将该正电荷从C点移到B点，电场力做功为：WCB=qUCB=4×10-5×6J=2.4×10-4J电场力做正功，则电势能减少了2．4×10-4J，故D错误。故选：BC。9、ABD【解析】接通开关S，电容器C要通过A充电，因此A立刻亮，由于充电电流越来越小，当充电完毕后，相当于断路，而L对电流变化有阻碍作用，所以通过B的电流逐渐增大，故B逐渐变亮，当闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，因此A、B一样亮，故AB正确；当S闭合足够长时间后再断开，A立刻熄灭，而L产生自感电动势，且电容器也要对B放电，故B要逐渐熄灭，故C错误D正确【点睛】解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小，注意电容器也要放电10、ACD【解析】A．车轴相对于车轮边缘与地面接触点的速度为v，反过来，车轮边缘相对于车轴的速度也是v，则车轮的角速度为A正确；BC．线圈内内缘速度大小为线圈外缘速度大小为则线圈进入或者穿出磁场时，侧边产生的电动势为即B错误C正确；D．由楞次定律可知，线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用，D正确。故选ACD。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、①.2.0②.0.5【解析】电源的U－I图象，与纵轴的截距为电源电动势的值，由图可得E=2.0V；由题可得,则r=0.5Ω考点：测电源电动势和内电阻点评：本题利用U－I图象求解电动势和内阻时要注意：图线的斜率为等效电源的内电阻，即，图线与纵轴的截距为电源的电动势12、①.1.610②.38.35③.④.小⑤.【解析】(1)[1][2]由图示螺旋测微器可知，其示数为：

5mm+11.0×0.01mm=1.610mm由图示游标卡尺可知，其示数为：38mm+7×0.05mm=38.35mm(2)[3]根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：(3)[4]若实验时把电压表的右端接于a点，电压表测量值等于真实值，而电流表测量值大于真实值，因此依据，此时测量值偏小。(4)[5]电阻：由电阻定律可知：则电阻率为：四、计算