青海省西宁市示范名校2023年物理高二上期末综合测试试题含解析

青海省西宁市示范名校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、如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A.该粒子带正电B.减少R2，粒子将打在O点左侧C.增大R1，粒子在板间运动时间不变D.减少R1，粒子将打在O点左侧2、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在Q点，P为O点正下方一点，OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环．现对小球施加一个外力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小3、如图所示的圆形线圈共n匝,电阻为R,过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点，A、B两点的距离为L，A、B关于O点对称.一条形磁铁开始放在A点，中心与O点重合，轴线与A、B所在直线重合,此时线圈中的磁通量为Φ1，将条形磁铁以速度v匀速向右移动，轴线始终与直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为Φ2，下列说法中正确的是()A.磁铁在A点时，通过一匝线圈的磁通量为B.磁铁从A到O的过程中,线圈中产生的平均感应电动势为E=C.磁铁从A到B的过程中,线圈中磁通量的变化量为2Φ1D.磁铁从A到B的过程中,通过线圈某一截面的电量不为零4、如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路．刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量．测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路.正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感．下列说法正确的是A.刘伟被电击时变压器线圈中的电流瞬间变大B.刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压C.刘伟受到电击的同时多用电表也可能被烧坏D.实验过程中若李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，他也会受到电击5、图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动．在儿童从最高点下降到最低点的过程中A重力对儿童做负功B.合力对儿童做正功C.儿童重力的功率一直减小D.儿童的重力势能减少6、金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，如图的四个图象中可能表示金属铂电阻的U﹣I图象是（）A. B.C. D.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、如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b从容器中的A点飘出(在A点初速度为零)，经电压U加速后，从x轴坐标原点处进入磁场方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，最后分别打在感光板S上，坐标分别为x1、x2。图中半圆形虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（）A.a、b均为负电荷B.b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度C.若a、b电荷量相等，则它们的质量之比ma﹕mb=x1﹕x2D.若a、b质量相等，则它们的电荷量之比qa﹕qb=x22﹕x128、如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则A.用户端的电压 B.输电线上的电压降为UC.输电线路上损失的电功率为 D.输电线路上损失的电功率为I1U9、一质量为m的带电粒子，以初速度v0从a点竖直向上射入匀强电场中，场强方向水平向右．粒子通过电场中的b点时，速率为2v0，方向与电场方向一致，重力加速度为g，则A.粒子受电场力大小为mg B.粒子受电场力大小为2mgC.粒子从a到b机械能增加了2mv02 D.粒子从a到b机械能增加了10、如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u=220sin100t（V），则下列表述正确的是（）A.U1＜U2，U3＞U4B.电厂输出电压的有效值U1＝220VC.若电厂输电功率不变，将U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的D.用户得到的交变电流频率为25Hz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）如图所示，理想变压器的原．副线圈匝数之比为n1：n2＝4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等．a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB＝____；两电阻两端的电压之比UA：UB＝__12．（12分）某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，已知小灯泡标称值为“2.5V1.25W”，实验室中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：电压表(量程为3V，内阻为3kΩ)；电流表(量程为100mA，内阻为10Ω)；电流表(量程为3A，内阻为0.1Ω)；滑动变阻器(0～10Ω，额定电流为2A)；滑动变阻器(0～1kΩ，额定电流为0.5A)；定值电阻(阻值为2.5Ω)；定值电阻(阻值为10Ω)；定值电阻(阻值为1kΩ)；电源E(E＝3V，内阻不计)。实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。（1）实验中滑动变阻器应选用________，电流表应选用________(均填器材符号)，并________(填“串联”或“并联”)定值电阻。（2）在图中的虚线框内画出电路图______________。(图中标出选用的器材的符号)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）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

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】本题是含容电路的动态分析与带电粒子运动相结合的问题，运用闭合电路欧姆定律和类平抛运动的知识可进行求解【详解】设板间场强为，粒子的电荷量是，板间间距为，则粒子在板间运动时：、A：由电路图知，极板M带负电、极板N带正电，板间场强的方向向上，重力不计的带电粒子向下偏转，粒子带负电．故A项错误B：由于R2与平行金属板串联，稳定时此支路断路，调节R2对电路无影响；减少R2，平行板两端的电压不变，板内场强不变，粒子运动情况不变，仍打在O点．故B项错误CD：增大R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压减小，板内场强减小，粒子在电场中的运动时间变长．减少R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压增大，板内场强增大，粒子在电场中的运动时间变短，粒子将打在O点左侧．故C项错误，D项正确2、A【解析】设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量：△x=2R•cosα橡皮筋的弹力：F′=k△x=mgcosα对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向：Fcosβ=F′sinα竖直方向：F′cosα+Fsinβ=mg联立可得：β=α，F=mgsinα可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直，与结论相符，选项A正确；B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右，与结论不相符，选项B错误；C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小，与结论不相符，选项C错误；D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小，与结论不相符，选项D错误；3、B【解析】A．磁铁在A点时，线圈中的磁通量为Φ1，所以通过一匝线圈的磁通量也为Φ1，与匝数无关，故A错误；B．磁铁从A到O的过程中，线圈中产生的平均感应电动势为故B正确；CD．磁铁从A点运动到B点，磁通量先增加后减小，磁通量的变化量为零，故平均感应电动势为零，故平均感应电流为零，故通过线圈某一截面的电量为零，故CD错误。故选B。4、B【解析】当回路断开时电流要立即减小到零但由于线圈的自感现象会产生感应电动势，该自感电动势较大，所以刘伟倍“电”到，即刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压，故A错误，B正确；因多用表的表笔已经与被测线圈脱离，则多用电表不可能被烧坏，选项C错误；实验过程中若李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，当与线圈脱离后，在电表回路不会产生感应电动势，则他不会受到电击，选项D错误；故选B.点睛：本题考查了自感电动势产生的条件，要知道欧姆表测电阻时，电流是很小的；当电流变化时变压器的线圈会产生较大的自感电动势5、D【解析】儿童高度下降，因此重力对儿童做正功，儿童的重力势能减小，故A错误，D正确；由于儿童初末位置时的速度均为零，则由动能定理可知，合力对儿童做功为零，故B错误；儿童的速度先增加后减小，根据P=Gv可知，重力的功率先增加后减小，选项C错误；故选D【点睛】该题考查物体的动能、重力势能与弹性势能之间的相互转化，要注意分析人在下落过程中的能量转化情况以及速度变化情况，明确功能关系即可正确求解6、B【解析】金属铂导体的电阻对温度的变化很敏感，电阻随温度的升高而增大，在一定温度下其U-I图线是非线性的，且图线的斜率越来越大，B正确、ACD错误故选B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、ABD【解析】A．粒子在磁场中向右偏转，由左手定则可知，a、b均为负电荷，选项A正确；B．粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可知因b的半径比a大，则b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度，选项B正确；CD．由动能定理可知粒子经过加速电场后的速度为则若a、b电荷量相等，则故C错误；若a、b质量相等，则即选项D正确；故选ABD。8、AC【解析】详解】A．根据变压器输入功率等于输出功率相等可得解得用户端的电压选项A正确；B．输电线上的电压降为U-U1，选项B错误；C．根据焦耳定律可知，输电线路上损失的电功率为，选项C正确；D．输电线路上损失的电功率为I1U-I1U1，选项D错误；故选AC.9、BC【解析】本题考查带电粒子在匀强电场中的运动。【详解】AB．从a到b水平和竖直方向的运动时间相同，且都做匀变速运动，水平方向为2v0，所以水平方向加速度是竖直方向的2倍，则电场力大小为2mg，故B正确，A错误；CD．从a到b因电场力做正功，所以机械能增加，电场力做功为故C正确，D错误。故选BC。10、AC【解析】A．电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用户，所以故A正确；B．根据有效值与最大值的关系可知故B错误；C．若U2提高为原来的10倍，由公式则电流为原来的，根据可知，输电线上损失的功率为原来的，故C正确；D．由题意可知，输电过程中功率不变，所以用户得到交流电的频率仍为50Hz，故D错误。故选AC。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、①.1：16②.1：4【解析】[1]根据变压器原副线圈电流与匝数成反比得电阻消耗的功率，所以两电阻消耗的电功率之比[2]电阻两端的电压U=IR，所以两电阻两端的电压之比12、①.R1②.A1③.并联④.【解析】[1]由于所做实验为“描绘小灯泡的伏安特性曲线”，滑动变阻器需采用分压的接法，故滑动变阻器选R1；[2][3]由电功率公式，小灯泡的额定电流为电流表A2的量程过大，无法使用；而电流表A1的量程过小，但已知电流表内阻且题目中给有定值电阻，则可把电流表进行改装使用，故把电流表与定值电阻串联且改装后的电流表需外接；