广东省广州市顺德区广州第一中学2023年物理高二上期末综合测试试题含解析

广东省广州市顺德区广州第一中学2023年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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、电源和一个水平放置的平行板电容器、二个变阻器R1、R2和定值电阻R3组成如图所示的电路．当把变阻器R1、R2调到某个值时，闭合开关S，电容器中的一个带电液滴恰好处于静止状态．当再进行其他相关操作时（只改变其中的一个），以下判断正确的是（）A.将R1的阻值增大时，液滴将向下运动B.将R2的阻值增大时，液滴仍保持静止状态C.把电容器的上极板向上平移少许，电容器的电荷量将减小D.断开开关S，电容器上的带电荷量将减为零2、一正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示，由图可知()A.该交变电流的瞬时表达式为i＝10sin(25πt)AB.该交变电流的频率为50HzC.该交变电流的方向每秒钟改变50次D.该交变电流通过阻值为2Ω的电阻时，此电阻消耗的功率为200W3、如图所示，某一导体的形状为长方体,其长、宽、高之比为a∶b∶c=3∶2∶1。在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定电压，导体的电阻为R1；在3、4两端加上恒定电压，导体的电阻为R2，则R1∶R2为A.1∶1B.1∶9C.4∶9D.1∶44、如图所示，人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动．则这两颗卫星相比A.卫星A的角速度较大 B.卫星A的加速度较大C.卫星A的周期较大 D.卫星A的线速度较大5、关于物理学史，下列说法中正确的是（）A.奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场B.安培认为磁化使铁质物体内部产生了分子电流C.库仑发现了点电荷的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值D.库仑通过扭秤实验测出了引力常量G的大小6、如图所示，三个电阻R1、R2、R3，按如图所示连接，已知R1＞R2＞R3，则哪两点间的电阻最小（）A.A与B两点间 B.A与C两点间C.B与C两点间 D.无法判断二、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，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r≠0．若改变四个电阻中的一个阻值，则（）A.减小R1，C1、C2所带的电量都增加B.增大R2，C1、C2所带的电量都增加C.增大R3，C1、C2所带的电量都增加D.减小R4，C1、C2所带的电量都增加8、如图所示，空间内存在着方向竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，一个质量为m的带电液滴，在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是（）A.液滴在运动过程中速率不变B.液滴所带电荷一定为负电荷，电荷量大小为C.液滴一定沿顺时针方向运动D.液滴可以沿逆时针方向运动，也可以沿顺时针方向运动9、空间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度沿水平方向（未标明方向），磁场垂直纸面向外，一带电油滴以某速度进入复合场中，正好做直线运动，其运动轨迹如虚线所示，ab是轨迹上的两个点，则下列判断正确的是（）A.油滴带负电B.油滴必定做匀速直线运动C.油滴可能从a运动到b，也可能从b运动到aD.电场方向水平向左10、在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A、B两极板带有等量异种电荷，A板与静电计连接，如图所示．实验中可能观察到的现象是()A.增大A、B板间的距离，静电计指针张角变小B.减小A、B板间的距离，静电计指针张角变小C.在A、B板间放入一介质板，静电计指针张角变小D.把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，静电计指针张角变小三、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）理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=1:10，副线圈与阻值R=20的电阻相连。原线圈接在以速度v40m/s向右匀速运动的金属棒两端，金属棒的电阻可忽略不计，棒所切割磁场的边界变化规律为y，副线圈输出交流电的频率为_________；匀强磁场的磁感应强度B=0.25T，则交流电压表的示数为_________；电阻R上消耗的电功率为_________。12．（12分）某兴趣小组研究一金属丝的物理性质（1）首先用螺旋测微器测量其直径,其值__________mm（2）有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标尺上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径,如图所示的读数是__________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）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、C【解析】A.闭合开关S，电容器上极板带正电，带电液滴受重力和电场力处于平衡，电场力竖直向上，可知带电液滴带负电．当R1的阻值增大时，电容器两端间的电势差不变，板间场强不变，则带电液滴受到的电场力不变，液滴保持静止不动，故A错误；B.将R2的阻值增大时，则R2两端间的电压增大，所以电容器两端间的电压增大，液滴所受的电场力变大，液滴将向上运动，故B错误；C.把电容器的上极板向上平移少许，d增大，电容减小，电容器两端的电势差不变，则由Q=CU得知，电容器的电荷量将减小，故C正确；D.断开开关，稳定时电容器两端间的电势差等于电源的电动势．电容器的电压增大，带电量增加，不会为零，故D错误2、C【解析】角速度为，所以交流电的电流瞬时值的表达式为i=10sin(50πt)A，故A错误；交流电的频率为，故B错误；一个周期内电流方向改变2次，该交变电流的方向每秒钟改变50次，故C正确；交流电的电流有效值为，将该交变电流的电压加在阻值R=2Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为P＝I2R＝100W，故D错误．所以C正确，ABD错误3、B【解析】根据电阻定律，当在1、2两端加上恒定电压U时阻值为：当在3、4两端加上恒定的电压时阻值为：可得：故B符合题意，ACD不符合题意。4、C【解析】卫星绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力，可以根据牛顿第二定律求解本题【详解】根据万有引力提供向心力由公式可以随着高度的增大除了周期在增大以外，线速度、角速度、加速度都在减小，故C对；ABD错；故选C5、A【解析】A．奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，故A正确；B．安培提出分子电流假说，很好解释了磁现象的电本质，他认为所有物体里面都有分子电流，磁化使铁质物体内部的分子电流的取向趋向一致，故B错误；C．库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故C错误；D．卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量G的大小，故D错误。故选A。6、B【解析】A、B间的电阻：①，A、C间的电阻：②，B、C间的电阻：③据R1>R2>R3，三个表达式中分子R3(R1+R2)最小，则A、C间的电阻最小，故B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】由电路图可知，电阻R2、R3、R4串联接入电路，电容器C1并联在电阻电阻R2两端，电容器C2与R2、R3的串联电路并联；根据电路电阻的变化，应用欧姆定律及串联电路特点判断电容器两端电压如何变化，然后由Q=CU判断出电容器所带电荷量如何变化【详解】A、减小R1，电容器C1、C2两端电压不变，电容器所带电量不变，故A错误；B、增大R2，整个电路电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流减小，路端电压变大，电阻R3、R4两端电压变小，电阻R2两端电压变大，电阻R2、R3串联电压变大，电容器C1、C2两端电压变大，由Q=CU可知，两电容器所带的电量都增加，故B正确；C、增大R3，整个电路电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路电流减小，由U=IR可知，电阻R2两端电压变小，电容器C1两端电压变小；路端电压变大，电阻R4两端电压变小，电阻R2、R3串联电压变大，电容器C2两端电压变大，由Q=CU可知，电容器C1所带电荷量减少，C2所带的电量都增加，故C错误；D、减小R4，电路总电阻变小，由闭合欧姆定律可知，电路电流变大，电阻R2两端电压变大，电阻R2、R3串联电压变大，电容器C1、C2两端电压都增大，由Q=CU可知C1、C2所带电量都增加，故D正确；故选BD8、ABC【解析】AB．粒子在复合场中做匀速圆周运动，速率不变，洛伦兹力提供向心力，所以重力和竖直向上的电场力等大反向：所以液滴带负电，电荷量大小为：AB正确；CD．根据左手定则结合图中轨迹，可知带负电的液滴一定沿顺时针方向运动，C正确，D错误。故选ABC。9、BC【解析】对油滴受力分析，讨论油滴可能的电性以及可能的运动方向，根据三个力的位置关系分析是否能沿直线运动.【详解】若油滴带正电，且由b向a运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向右上方的洛伦兹力，若电场力水平向左，即此时电场水平向左，则油滴受的三个力能够平衡，做匀速直线运动；若油滴带正电，且由a向b运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向左下方的洛伦兹力，无论电场力是水平向左还是向右，油滴受的三个力都不能平衡，不可能沿直线ab运动；若油滴带负电，且由b向a运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向左下方的洛伦兹力，无论电场力是水平向左还是向右，油滴受的三个力都不能平衡，不可能沿直线ab运动；若油滴带负电，且由a向b运动时，油滴受向下的重力，垂直ab斜向右上方的洛伦兹力，若电场力水平向左，即此时电场水平向右，则油滴受的三个力能够平衡，做匀速直线运动；则油滴可能带正电，也可能带负电；油滴必定做匀速直线运动；油滴可能从a运动到b，也可能从b运动到a；电场方向可能水平向左，也可能水平向右；故选项BC正确，AD错误；故选BC.【点睛】本题考查带电粒子在复合场中的运动情况，解题的关键在于明确各力的特点，特别注意洛伦兹力大小和方向均与速度有关，故如果是变速运动时则洛伦兹力发生变化，合力方向一定会发生变化，粒子不可能做直线运动10、BC【解析】A．增大A、B板间的距离，根据电容的决定式知电容C减小，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U增大，静电计指针张角变大。A错误。B．减小A、B板间的距离，根据电容的决定式知电容C增大，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U减小，静电计指针张角变小。B正确。C．在A、B板间放入一介质板，根据电容的决定式知电容C增大，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U减小，静电计指针张角变小。C正确。D．把B板向上平移，减小A、B板的正对面积，根据电容的决定式知电容C减小，电容器的电量Q不变，则由定义式知板间电压U增大，静电计指针张角变大。D错误。故选BC。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、①.10Hz②.20V③.2kW【解析】[1]．原线圈产生的交流电的周期则频率为；[2]．产生交流电的最大值则交流电压表的示数为[3]．变压器次级电压值电阻R上消耗的电功率为12、①.（均正确）②.【解析】螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读；【详解】（1）由图示螺旋测微器可知，其读数为：（均正确）；（2）游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第11个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为：，所以最终读数为：【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺