安徽省巢湖市汇文实验学校2023年物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

安徽省巢湖市汇文实验学校2023年物理高二第一学期期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，小物体m与圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动,则以下说法正确的是（）A.受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B.受重力、支持力、滑动摩擦力C.重力和支持力是一对作用力与反作用力D.摩擦力提供使物体做匀速圆周运动的向心力2、两个完全相同的电热器，分别通过如图（a）和（b）所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比Pa：Pb为（）A.1：2 B.2：1C.1：4 D.4：13、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则（）A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B.乙分子由a到d运动过程中，加速度先减小后增大C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大4、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈输入如图乙所示的交变电压。下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压的频率为10HzB.副线圈输出电压为62.2VC.P向左移动时，电阻R两端的电压增大D.P向左移动时，变压器的输入功率减小5、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.6、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电粒子（不计粒子重力），以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，则从M运动到N的过程中，带电粒子（）A.动能增加 B.电势能增加C.做匀变速运动 D.到达N点时速度水平向左二、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，在匀强磁场中放置一个边长为1m、电阻为0.5Ω的单匝正方形导线框，线框平面与磁场垂直，磁场的磁感应强度的大小按B=(1+2t)T随时间变化，则（）A.线框中的感应电动势逐渐增大B.线框中的感应电流大小始终为4AC.t=ls时线框受到的磁场力为12ND.t=ls时穿过线框的磁通量为3Wb8、据统计交通事故逐年增加，造成交通事故的一个主要原因就是酒后驾驶，“严查酒驾”成为全国交通部门的一项重要任务．酒精测试仪是用于现场检测机动车驾驶人员是否酗酒的一种仪器，它的主要元件是由二氧化锡半导体制成的酒精气体传感器，该传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，则以下说法正确的是（）A.U越大，表示c越小B.U越大，表示c越大C.检测到驾驶员喝了酒时，U的示数变小D.U越大，表示检测到驾驶员喝酒越多9、如图所示为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向以角速度ω匀速转动．线圈的匝数为n、电阻为r，外接电阻为R，A为交流电流表．线圈从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始转过60°时的感应电流为I．下列说法中正确的有A.电流表的读数为2IB.转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为C.线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量为D.从图示位置开始转过90°的过程中，通过电阻R的电荷量为10、如图所示，电路电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20Ω，电阻R1的阻值为5Ω.当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中()A.干路中电流不断增大B.R1上消耗电功率不断增大C.R1上消耗电功率不断减小D.R2上消耗电功率不断减小三、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）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响．实验器材如图所示①测量E和r实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式___________，利用测量数据作出U-I图像，得出E和r②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路_________③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势___________（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”“减小”或“不变”）曲线（c）对应的电源电动势E=_____________V，内阻r=____________Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=_____________mW.（均保留三位有效数字）12．（12分）图是某电场区域的电场线分布，A、B、C是电场中的三点，在这三点中，电场最强的是_______点，电场最弱的是_________点．若该电场是由一个点电荷激发的，那么这个点电荷带_______电，它位于图中的_________侧（填“左”或“右”）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，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14．（16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L15．（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、D【解析】向心力是效果力，在进行受力分析时不能说物体受到向心力，故A错误；小物体m与圆盘保持相对静止，所以物体不受滑动摩擦力，故B错误；重力和支持力是作用在一个物体上的平衡力，故C错误；物体随圆盘做圆周运动，有向外运动的趋势，所以受到指向圆心的摩擦力，并提供了做圆周运动的向心力，故D正确；故选D2、B【解析】方波的电流有效值Ia＝Im正弦交流电的有效值Ib＝根据功率公式P＝I2R得到Pa：Pb＝Ia2：Ib2＝Im2：()2＝2:1故B正确，ACD错误。故选B。3、C【解析】A．从a到b，分子力引力，分子力做正功，做加速运动，由b到c为引力做加速运动，故A错误；B．乙分子由a到d的运动过程中，先是吸引力先增后减，后来是斥力逐渐变大，则加速度先是先增后减，后来又逐渐变大，选项B错误；C．乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故C正确；D．由b到c为引力做正功，由b到d的过程中，分子力做负功，故两分子间的分子势能先减小后增大，故D错误。故选C。【点睛】该题考查分子之间的相互作用，分子间的势能要根据分子间作用力做功进行分析，可以类比重力做功进行理解记忆。4、D【解析】A．理想变压器原副线圈的频率相同，根据图像：A错误；B．原线圈电压的有效值：根据理想变压器的电压规律：解得：，B错误；CD．滑片向左滑动，副线圈电压保持不变，电阻增大，电流减小，根据欧姆定律可知定值电阻分压减小，根据电功率的计算公式：可知副线圈两端功率减小，所以理想变压器的输入功率也减小，C错误，D正确。故选D。5、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.6、C【解析】A．粒子由M点到N点的过程中，增加的动能：故A错误；B．带电粒子运动过程中只有电场力做功，故根据动能定理有：电场力做正功，电势能应该减小，减小量应为，故B错误；C．带电粒子运动过程中所受合外力为电场力是恒力，由牛顿第二定律：可知加速度不变，做匀变速运动，故C正确；D．因带电粒子在竖直方向上没有受力，故竖直方向上做匀速直线运动，合速度不可能水平，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、BD【解析】AB．根据T可得：T/s，为一个定值，根据法拉第电磁感应定律得线框中的感应电动势为：V根据欧姆定律得线框中的感应电流大小为：AA错误，B正确；C．线框全部处于磁场中，对边长度相等，电流大小相等，方向相反，所以受到的磁场力也是大小相等，方向相反，则线框受到的磁场力为零，C错误；D．t=1s时，B=3T，所以此时穿过线框的磁通量为3×1×1Wb=3Wb，D正确。故选BD。8、BD【解析】AB．图中酒精传感器与R、R0串联，电压表测R0两端的电压，U越大，说明电路中电流越大，酒精传感器的电阻减小，由题：酒精气体传感器电阻r´的倒数与酒精气体的浓度c成正比，可知，c越大，故A错误，B正确；C．检测到驾驶员喝了酒时，c增大，r´减小，电路中总电阻减小，电路中电流增大，则U的示数增大，故C错误；D．由上分析可知，U越大，c越大，表示检测到驾驶员喝酒越多，故D正确故选：BD9、BCD【解析】根据感应电流瞬时值表达式求出最大值，再求解有效值，即可得到电流表的读数；磁通量的最大值Φm=BS．由闭合电路欧姆定律求出感应电动势的最大值Em，由公式Em=nBSω求解Φm．通过电阻R的电荷量根据公式q=求解；热量根据焦耳定律求解【详解】A项：由题有：I=Imcos，则得感应电流的最大值Im=2I，有效值I有=，则电流表的读数为，故A错误；B项：感应电动势的最大值Em=Im（R+r）=2I（R+r），又Em=nBSω，磁通量的最大值Φm=BS，联立解得：Φm=，故B正确；C项：线圈转动一周的过程中，电阻R产生的热量Q=，故C正确；D项：从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量，故D正确故应选：BCD【点睛】本题关键知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω，以及瞬时值与最大值之间的关系，对于交变电流，求解热量、电功和电功率要用有效值，对于正弦式电流最大值是有效值的倍10、ABD【解析】电路的动态分析。【详解】A．当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中，滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，由：可得，干路中电流增大，A正确；BC．R1上消耗电功率：由于干路中电流增大，可得，R1上消耗电功率不断增大，B正确，C错误；D．R2上消耗电功率为：其中，R2上的电压：干路中电流增大，所以电压减小，可得R2上消耗电功率不断减小，D正确。故选ABD。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.U=E-Ir②.③.不变④.增大⑤.0.975⑥.478⑦.0.268【解析】①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式U="E-Ir"，利用测量数据作出U-I图像，U-I图像与纵轴截距等于电源电动势E，图线斜率的绝对值等于电源内阻r②由于将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，所以把电流表与滑动变阻器串联后与电源开关构成闭合回路，电压表并联在电源和开关两端，实物图如图所示③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势，由图象可知，图象与纵轴的交点纵坐标不变，所以电动势不变；图线斜率的绝对值即为内阻，由图象可知，（a）（b）（c）（d）图象斜率的绝对值变大，电源内阻变大．由此可知：随电极间距的减小电源内阻增大．由图示图象可知，图象与纵轴交点坐标值为0.975，电源电动势E=0.975V；（c）对应图线斜率绝对值约为478（从线上选取两点即可求斜率），电源的输出功率12、(1).c(2).a(3).负(4).右【解析】如图，C处电场线最密，电场强度最大，电场最强，电场最弱的是A点；同时由图看出，电场线是汇聚的，该电场是由负电荷形成的，位于图中