内蒙古自治区包头市第二中学2023-2024学年高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

内蒙古自治区包头市第二中学2023-2024学年高二物理第一学期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，一平行电容器两极板之间充满陶瓷介质，现闭合开关S待电路稳定后再断开S，此时若将陶瓷介质移出，则电容器A.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B.极板上的电荷量不变，极板间的电场强度变小C.两极板间电压变大，极板间的电场强度变大D.两极板间电压变小，极板间的电场强度变小2、通过电阻的电流为I时，在时间t内产生的热量为Q，若通过同一电阻的电流为2I时，则在时间t内产生的热量为（）A.2Q B.C. D.4Q3、如图所示,质量为m，带电量为q的微粒以初速度v0，从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB=2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为(

)A. B.C. D.4、如图所示，在光滑水平面上有两块木块A和B，质量均为m，B的左侧固定一轻质弹簧．开始时B静止，A以初速度v0向右运动与弹簧接触，则在相互作用的过程中（）A.任意时刻，A、B系统的总动能恒定不变B.当弹簧恢复到原长时，A与B具有相同的速度C.当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度D.当弹簧压缩到最短时，系统弹性势能是A初始动能的5、关于交变电流的理解，下列说法正确的是（）A.大小随时间周期性变化的电流叫交变电流B.交变电流就是正弦交变电流C.我们照明用电是交流电D.电池也是提供的交变电流6、如图所示，a、b、c

为电场中同一条电场线上的三点，其中

c

为

ab

的中点已

知

a、b

两点的电势分别为φa=3V，φb=9V，则下列叙述正确的是()A.该电场在

c

点处的电势一定为

6

VB.负电荷从

a

点运动到

b

点的过程中电势能一定增大C.正电荷只受电场力作用从

a

点运动到

b

点的过程中动能一定增大D.a

点处的场强

可能小于

b

点处的场强二、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，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（）A.加速度为 B.下滑的位移为C.产生的焦耳热为 D.受到的最大安培力为8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A.带电粒子在磁场中运动周期和交变电流的周期相等B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.不改变磁场磁感应强度和交变电流的频率，该回旋加速器也能用于加速α粒子9、如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，为自感线圈(自感系数较大；直流电阻不计)，为电源，为开关．下列说法正确的是A.闭合开关的瞬间，A、B同时亮，但A很快又熄灭B.闭合开关稳定后，A、B一样亮C.闭合开关稳定后，断开开关，A、B立即同时熄灭D.闭合开关稳定后，断开开关，A闪亮后又熄灭10、如图所示，用回旋加速器分别加速A、B两种离子．已知A离子的质量为3m，电量为q；B离子的质量为4m，电量为2q．以下说法正确的是A.加速A离子的交变电源的周期较小B.加速B离子的交变电源的周期较小C.带电离子获得的最大动能与加速器两D形盒间加速电压大小无关D.A离子从加速器中出来时的速度比B离子的大三、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）将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮手电筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．为了较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．提供的实验器材有：A.电流表A1（量程0～3mA，内阻约为0.5Ω）B.电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）C.电压表V（量程0～1.5V，内阻约为3kΩD.滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流为1A）E.滑动变阻器R2（阻值0～3kΩ，额定电流为1A）F.电键，导线若G.水果电池(1)应选图______（选填“a”或“b”）电路图进行实验(2)实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用___________（均用序号字母表示）(3)根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图象如图所示，由图象可知，水果电池的电动势E=___________V.12．（12分）张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm（如图甲所示）；(2)用20分度的游标卡尺测其长度为______cm（如图乙所示）；(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)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.由可知，当陶瓷介质抽出时，ɛ变小，电容器的电容C变小；电容器充电后断开，故Q不变，故A错误；BCD.根据可知，当C减小时，U变大。再由，由于d不变，U变大，故E也变大，故C正确，BD错误。故选：C。2、D【解析】由焦耳定律可知，电阻相同，电流变为原来的两倍，相同的时间内产生的热量变为原来的4倍即4QA．2Q与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．4Q与分析相符，故D正确3、C【解析】粒子从到，根据动能定理得：若只考虑粒子在竖直方向，由速度位移公式，则有：联立可得：A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析相符，故C正确；D.与分析不符，故D错误4、C【解析】A以v0速度向右运动与B发生无机械能损失的碰撞，根据能量守恒得弹簧的势能增大过程，A、B系统的总动能减小，故A错误；弹簧恢复原长时弹簧弹性势能为零，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝mvA+mvB，由能量守恒定律得：，解得：vA＝0，vB＝v0，故B错误；当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝2mv，由能量守恒定律得：EP，解得：vv0，，故C正确，D错误；5、C【解析】大小和方向随时间周期性变化的电流叫交变电流，选项A错误；正弦交变电流是交流电的一种，并非交变电流就是正弦交变电流，选项B错误；我们的照明用电是正弦交流电，选项C正确；电池提供的是恒定不变的稳恒电流，选项D错误；故选C.6、D【解析】若该电场是匀强电场，则在c点处电势为φc==6V，若该电场不是匀强电场，则在c点处的电势为φc≠6V．故A错误．根据负电荷在电势高处电势能小，可知负电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定减小，选项B错误；正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中电势能增大，则动能一定减小，选项C错误；一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，所以a点处的场强Ea可能小于b点处的场强Eb，故D正确．故选D【点睛】电场线的疏密可表示电场强度的相对大小，但一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小．但可根据电势的高低判断电势能的大小.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、BCD【解析】A、金属棒ab开始做加速运动，速度增大，感应电动势增大，感应电流也增大，金属棒受到的安培力增大；根据牛顿第二定律，有：，又，则：，所以加速度减小，即金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动．故A错误B、由感应电量计算公式可得，下滑的位移，故B正确C、根据能量守恒定律：产生的焦耳热，故C正确D、当金属棒的速度大小为v时，金属棒ab受到的安培力最大，所以安培力的最大值，故D正确8、AB【解析】回旋加速器的工作原理是带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，其在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，当粒子从D形盒中出来时，速度最大，此时运动的半径等于D形盒的半径。当粒子在磁场中运动时，得A．据加速器的工作原理可知，在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故A正确；BC．据可知，粒子的最大速度由D形盒的半径决定，与加速电场的电压无关；且质子的最终速度与半径R相对应，并不能加速到任意值，故B正确，C错误；D．当质子α粒子，在磁场的运动周期发生变化，即在磁场的运动周期与在电场的周期不相等，不满足回旋加速器的工作原理，故D错误。故选AB。9、AD【解析】闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化．断开S，B灯立即熄灭，线圈中电流，根据楞次定律判断A灯亮度如何变化A、B闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮．故A正确，B错误C、D断开S，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭．故C错误，D正确故选AD考点：自感现象和自感系数点评：对于通电与断电的自感现象，它们是特殊的电磁感应现象，可楞次定律分析发生的现象10、BC【解析】加速离子的交变电源的周期等于离子在磁场中做圆周运动的周期；当离子获得最大速度时，在磁场中的运动半径等于D型盒的半径【详解】加速离子的交变电源的周期等于离子在磁场中做圆周运动的周期，即，因A离子的q/m小于B离子，可知加速A离子的交变电源的周期较大，选项A错误，B正确；带电离子获得的最大动能，可知带电离子获得的最大动能与加速器两D形盒间加速电压大小无关，选项C正确；A离子的q2/m比B离子小，则由可知A离子从加速器中获得的动能较小，速度较小，选项D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能三、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.a②.A③.E④.1.35【解析】（1）电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小（2）由题意可知，选择电流表量程；通过水果电池的内阻大小，选择合适的电流表和滑动变阻器（3）U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻【详解】（1）水果电池内阻较大，电流表内阻较小，电流表分压较小，为减小实验误差，电流表采取外接法，因此需要选择图a所示实验电路（2）由题意可知，电流表选择量程是3mA的A即可；电源的内阻大约，若选用0～10Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，所以本实验中滑动变阻器应选用E（3）U-I图线的纵轴截距等于电源的电动势，由图示图线可知，电源电动势：E=1.35V12、①.3.202-3.205②.5.015③.偏小【解析】（1）解决本题的关键明确：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（2）游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读（3）由电路图，根据电表内阻的影响确定误差情况【详解】（1）螺旋测微器的固定刻度为3.0mm，可动刻度为20.5×0.01mm=0.205mm，所以最终读数为3.0mm+0.205mm=3.205mm（2）20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm（3）由欧姆定律得，电阻阻值R=U/I，由于电压表的分流作用使电流测