安徽省马鞍山市含山中学2023-2024学年物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

安徽省马鞍山市含山中学2023-2024学年物理高二第一学期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、如图所示为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的情况是()A.无感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.有顺时针方向的感应电流D.先逆时针方向后顺时针方向感应电流2、在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点．其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是A.甲图：与点电荷等距的a、b两点B.乙图：两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图：点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a、b两点D.丁图：匀强电场中的a、b两点3、电磁学中电荷量、电动势、电容、磁通量这四个物理概念的国际制单位是（）A.库伦，特斯拉，法拉，伏特 B.库伦，伏特，法拉，韦伯C.库伦，伏特，法拉，特斯拉 D.安培，焦耳，伏特，韦伯4、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是()A.图示位置线圈中的感应电动势最大为Em＝BL2ωB.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωcosωtC.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝D.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝5、如图所示，变压器原副线圈的匝数比为3:1，L1、为四只规格均为“6V，6W”的相同灯泡，各电表为理想电表，四只灯泡均能正常发光则下列说法正确的是（）A.此电路输入电压U=18VB.电流表的示数为3AC.电压表的示数为0VD.原线圈的输入功率为24W6、如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置，下列情况中不会引起电流表指针偏转的是A.闭合开关时 B.断开开关时C.闭合开关后拔出线圈A时 D.断开开关后移动变阻器的滑片时二、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,用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．实验中，极板所带电荷量保持不变A.若保持不变，增大，则变大B.若保持不变，增大，则变小C.若保持不变，减小，则变小D.若保持不变，减小，则变大8、如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是（规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向）（）A. B.C. D.9、一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度大小随时间变化的图象如图所示，、分别是带电粒子在A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的有（）A.A处的场强一定小于B处的场强B.A处的电势一定高于B处的电势C.带电粒子从A到B的过程中，电场力一定对它做正功D.带电粒子在A处的电势能一定小于B处的电势能10、如图所示，一根足够长的水平滑杆上套有一质量为的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道，穿过金属环的圆心．现使质量为的条形磁铁以水平速度沿绝缘轨道向右运动，则()A.磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来B.磁铁将不会穿越滑环运动C.磁铁与圆环的最终速度为D.整个过程最多能产生热量三、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）某同学用图1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．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06A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15Ω）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）滑动变阻器：R1（最大阻值约为100Ω），R2（最大阻值约为10Ω），电键S，导线若干（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2所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为_____（3）根据R﹣U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的_____12．（12分）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：（1）旋动部件______，使指针对准电流的“0”刻线；（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置；（3）将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻“0”刻线；（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，将按照下面的步骤进行操作：①将K旋转到电阻挡________的位置（选填“×1k”或“×10”）；②将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准；③将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接；④完成读数测量。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、A【解析】由题意可知，带负电的粒子沿直径方向运动，周围会产生磁场，但因沿着直径运动，则穿过圆环的合磁通量为零，因此没有感应电流，故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】解决此题的关键是知道产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量发生变化，并根据穿过圆环的磁通量分清正反面，从而求解。2、B【解析】A、甲图为正的点电荷的电场，图中、两点在同一个圆上，所以、b两点的电势相同，电场强度的大小也相同，但是场强的方向不同，故选项A错误；B、乙图为等量的异种电荷的电场，在连线的中垂线上的所有的点的电势都为零，并且场强的方向均为水平的指向负电荷，所以此时、两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同，故选项B正确；C、丙图中、处于金属平板上，处在电场中的金属平板处于静电平衡状态，金属板的表面为等势面，所以、两点的电势相等；由于、两点的电场线疏密不同，所以、两点电场强度大小不相等，但电场线与等势面垂直，所以、两点的电场强度的方向相同，故选项C错误；D、丁图是匀强电场，、点的场强的大小和方向都相同，但是根据沿电场线的方向电势降低可知，点的电势要比点的电势高，故选项D错误3、B【解析】电荷量Q、电动势Q、电容C、磁通量的国际制单位为库伦C、伏特V、法拉F、韦伯Wb，故B正确，ACD错误。故选B。4、D【解析】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流，根据规律可列出感应电动势的瞬时表达式，最大值与有效值的倍，每当线框通过中性面时，电流方向改变；当磁通量为零时，线框切割速度最大，产生的电动势也最大【详解】A项：图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A错误；B项：当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为Em=BSω=，瞬时值表达式为e=Emsinωt=，故B错误；C项：线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为△Φ=2BS=，流过电阻R的电荷量为q=，故C错误；D项：感应电动势的有效值为，感应电流有效值为，R产生的热量为Q=I2RT，联立解得：，故D正确故选D【点睛】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．同时注意磁场只有一半5、B【解析】由四只灯泡均正常发光，则可求得原副线圈的电流，求得匝数之比，由图象中的周期求得频率，各表的示数为有效值【详解】B、副线圈中每个灯泡正常发光，则电流为，则电流表测量的是三个灯泡的总电流，故示数为I2=3A；则B正确.A、原线圈的电流为I1=1A，由理想变压器的电流比等于匝数的反比可得匝数比为3:1,输出电压为6V，则原线圈电压为18V，输入电压为18+6=24V，则A错误.C、电压表示数为原线圈两端电压18V，则C错误；D、原线圈输入功率为P=U1I1=18W，则D错误.故选B.【点睛】考查变压器的基本内容，明确电流电压与匝数的关系，电表的示数为有效值6、D【解析】闭合开关时，穿过B线圈的磁通量从无到有，磁通量发生了变化，可以产生感应电流，会引起电流表指针的偏转，故A不合题意；断开开关时，穿过B线圈的磁通量从有到无，磁通量发生了变化，可以产生感应电流，会引起电流表指针的偏转，故B不合题意；闭合开关后拔出线圈A时，穿过B线圈的磁通量发生了变化，可以产生感应电流，会引起电流表指针的偏转，故C不合题意；断开开关后，移动变阻器的滑片时，磁通量始终为零，不会产生感应电流，不会引起电流表指针的偏转，故D符合题意二、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.根据电容的决定式：知当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式：知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大，故A正确，B错误CD.根据电容的决定式：知当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，由电容的定义式：知板间电势差增大，静电计指针的偏角变大，故C错误，D正确8、AC【解析】AB．根据右手定则，开始时感应电流方向为正，大小均匀增加，运动到正方形的对角线的右侧，由于B增大为原来的2倍，感应电流突变为原来的2倍，由于B的方向反向，感应电流方向变化，为负值，选项A正确，B错误；CD．感应电流均匀变化，切割的有效长度均匀变化，根据F=BIL，安培力大小与时间呈二次函数变化，根据楞次定律的广义表述，安培力方向不变，选项C正确，D错误；故选AC。9、AC【解析】v-t图象的斜率等于加速度，由v-t图象看出，质点做加速度增大的加速运动，而质点在电场中仅受电场力作用，则知电场力增大，说明电场强度增大，即有A处的场强一定小于B处的场强．故A正确．由于电荷的电性未知，不能判断电场线的方向，也就无法判断电势的高低．故B错误．质点的动能增大，由能量守恒定律得知，其电势能一定减小，电场力一定对它做正功，则有电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能．故C正确，D错误．故选AC【点睛】本题首先要根据速度图象的斜率读出质点加速度的变化，判断场强的大小，从能量的角度可判断电势能及电场力做功的正负10、CD【解析】金属圆环光滑，一足够长的水平的绝缘轨道光滑，所以圆环与磁铁组成的系统水平方向受到的合力为0，满足动量守恒，根据动量守恒定律与能量的转化与守恒定律即可解答【详解】A．金属环是光滑的，足够长的水平的绝缘轨道是光滑的，在磁铁穿过金属环后，二者由于不受摩擦力的作用，两者将不会停下来，A错误；B．磁铁在靠近金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相反，所以磁铁受到阻力的作用，同理，在离开金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相同，也是受到阻力的作用，但是由于不知道初速度以及环与磁铁的质量之间的关系，所以不能判断出磁铁是否能够会穿越滑环运动，B错误；C．选取磁铁与圆环组成的系统为研究的系统，系统在水平方向受到的合力为0，满足动量守恒；选取磁铁M运动的方向为正方向，则最终可能到达共同速度时得C正确；D．磁铁若能穿过金属环，运动的过程中系统的产生的热量等于系统损失的动能，二者的末速度相等时损失的动能最大，为D正确【点睛】本题为结合楞次定律考查动量守恒定律应用，要注意选取的研究对象是磁铁与圆环组成的系统，可根据楞次定律的表现来判断物体运动状态的变化三、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.A2②.V1③.R2④.E2⑤.1.5⑥.11.5⑦.0.78⑧.A【解析】（1）[1][2][3][4]因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选A2，电压表应选V1，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R2，显然电源应选E2（2）[5]由R﹣U图象知U＝0时R为1.5Ω；[6][7]U＝3V时R为11.5Ω；由得P＝0.78W（3）[8]由知，U＝0时P＝0，P随U的增大而增大，故A正确，BCD错误12、①.S②.T③.×1k【解析】（1）[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S；（3）[2]接着是欧姆调零，将“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋