2025届新疆乌鲁木齐市沙依巴克区乌鲁木齐四中高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

2025届新疆乌鲁木齐市沙依巴克区乌鲁木齐四中高二物理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、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚D.a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氚、氘、氕2、下列情况中，应用了温度传感器的是（）A.商场里的自动玻璃门B.夜间自动打开的路灯C.夜间有声音时就亮的楼梯灯D.自动恒温冰箱3、如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为，乙的圆心为，在两环圆心的连线上有、、三点，其中，此时点的磁感应强度大小为，点的磁感应强度大小为．当把环形电流乙撤去后，点的磁感应强度大小为（）A. B.C. D.4、力F1、F2是两个相互垂直的共点力，其中F1＝5N，F2＝12N，则F1、F2的合力大小为A.2N B.7NC.13N D.17N5、在静电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为5eV（1eV＝1.6×10－19J），则以下说法中正确的是A.电场强度的方向一定由b沿直线指向aB.A、B两点间电势差Uab＝5VC.电子的电势能减少5eVD.电子的电势能减少5J6、在如图所示四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是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、“电流天平”是根据通电导线在磁场中受安培力作用制成的一种灵敏测量仪器．利用“电流天平”可以测量磁感应强度B的大小，把匝数为n的矩形导线框吊在等臂天平的一臂，另一臂挂空砝码盘，使天平平衡；再在天平砝码盘加重为mg的砝码，矩形导线框通电流强度为I的电流，长度为L的ab边在磁场中，天平再次平衡．则A.导线框中电流的方向为a→bB.导线框中电流的方向为b→aC.磁感应强度B的大小为mg/ILD.磁感应强度B大小mg/nIL8、为了测量某化工厂污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内流出的污水体积），下列说法中正确的是（）A.M板电势一定高于N板的电势B.污水中离子浓度越高，电压表的示数越大C.污水流动的速度越大，电压表的示数越大D.电压表的示数U与污水流量Q成正比9、下列说法正确的是（）A.公式E=对匀强电场适用B.公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量C.物体所带的电量有可能是元电荷的2.5倍D.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹10、如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为EK．则()A.W1=EkB.WF+WG=EK+QC.W1=QD.W1+W2=Q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）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_____倍率的电阻档（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图，结果为_____②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图完成实物图丙中的连线_________③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于____端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向_____端滑动12．（12分）小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，…．然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，…（1）有以下两种电流表，实验电路中应选用__________（A）量程0~100mA，内阻约2Ω（B）量程0~0.6A，内阻可忽略（2）实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9Ω调节至10.0Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是__________①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”（3）实验记录的t和R的数据见下表：温度20.040.060.080.0100.0阻值9.610.411.112.112.8请根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R-t图线．__________由图线求得R随t变化关系为R=__________Ω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，两根平行光滑金属导轨MP、NQ与水平面成θ＝30°角固定放置，装置所在区域存在一沿竖直方向的匀强磁场，导轨电阻不计，两导轨间距L＝0.5m，在两导轨形成的斜面上放一个与导轨垂直的均匀金属棒ab，同时闭合电键S，金属棒ab处于静止状态，它的质量为m＝5×10﹣2kg．金属棒ab两端连在导轨间部分对应的电阻为R2＝2Ω，电源电动势E＝3V，电源内阻r＝0.5Ω，电阻R1＝2Ω，其他电阻不计．g取10m/s2，求：（1）金属棒中的电流；（2）所加磁场的磁感应强度大小和方向14．（16分）如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计，导体棒ab的质量，电阻，与导轨接触良好，电源电动势，内阻，电阻，外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于ab，与导轨平面成角，ab与导轨间动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，g取，ab处于静止状态．求：（1）ab受到的安培力大小和方向；（2）重物的重力G的取值范围15．（12分）如图甲所示，竖直平面内有边长L=1m、匝数n=10的正方形线圈，线圈的总电阻r=1Ω，在线圈的中间位置以下区域分布着垂直于线圈的磁场，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。求：（1）通过线圈的电流；（2）在t=4s时线圈受到的安培力。

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】根据求出粒子进入偏转磁场的速度，知道三种粒子进入磁场的速度大小关系，再根据求出R与什么因素有关，从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序【详解】A项：根据得：比荷最大的是氕，最小的是氚，所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚，故A错误；B项：根据动能定理可知Ek=qU，故动能相同，故B错误；C项：时间为，故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕，故C错误；D项：进入偏转磁场有，解得：氕比荷最大的，轨道半径最小，c对应的是氕，氚比荷最小，则轨道半径最大，a对应的是氚，故D正确故选D【点睛】解决本题的关键知道根据可求出速度，知道速度与比荷有关，以及知道根据可求出轨道半径与比荷有关2、D【解析】A项：商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A错误；B项：夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B错误；C项：夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器，C错误；D项：自动恒温冰箱是利用了温度传感器，D正确故选D3、A【解析】甲乙两环在点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，则两环在点分别产生的场强大小为，两环在点产生的场强大小为，甲环在点产生的场强大小为，两环在点产生的场强方向相同，则乙环在点产生的场强大小为，由于乙环在点产生的场强与甲环在点产生的场强大小相等，则当把环形电流乙撤去后，点的磁感应强度大小为，故A正确；BCD错误；故选A。4、C【解析】力F1、F2是两个相互垂直的共点力，根据平行四边形法则可知，F1、F2的合力大小为，故选C.5、C【解析】A．电场强度的方向与运动路径无关，选项A错误；B．根据电场力的功与电势差的关系；Uab＝＝＝－5V选项B错误；CD．静电力做5eV的正功，电势能减少5eV，选项C正确，D错误；故选C。6、B【解析】由左手定则判断出带电粒子所受洛伦兹力方向，然后答题【详解】A项：由左手定则可知，在第1幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向下，故A错误；B项：由左手定则可知，在第2幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向上，故B正确；C项：由左手定则可知，在第3幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向内，故C错误；D项：由左手定则可知，在第4幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向外，故D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、BD【解析】根据左手定则判断电流方向；由安培力和重力平衡求解B.【详解】导线框受安培力向下，由左手定则可知，ab中的电流的方向为b→a，选项A错误，B正确；由平衡知识可知：mg=nBIL可知，选项C错误，D正确；故选BD.8、ACD【解析】A项，根据左手定则知负离子所受洛伦兹力方向向下，正离子所受洛伦兹力方向向上，所以M板电势一定高于N板的电势，故A正确；B、C项，最终离子处于平衡，故电场力等于洛伦兹力，根据牛顿第二定律有，解得，所以与离子的浓度无关，与污水流动的速度成正比，故B项错误，C项正确D项，根据，则流量，即，故电压表示数与污水流量成正比，故D项正确综上所述本题正确答案ACD9、AB【解析】A．公式E=对匀强电场适用，A正确；B．公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量，B正确；C．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍，C错误；D．电场线是为了描述电场而假想的曲线，一般不是带电粒子在电场中运动的轨迹，D错误。故选AB。10、AB【解析】AC．根据题意，由动能定理知：导体棒：W1=Ek，故A正确，C错误；D．根据能量守恒知W2-W1=Q，故D错误；B．对磁铁有：WF+WG-W2=0，联立得WF+WG=Ek+Q，故B正确；故选AB。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.×1②.7.5③.④.左端（或a端）⑤.右端（或b端）【解析】①小电珠的电阻，故可选用×1档；读数为7.5Ω②如右图所示；③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于左端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向右端滑动12、(1).A(2).①②③（或①③②）(3).(4).0.04t+8.8（0.04t+8.6~0.04t+9.0都算对）【解析】（1）[1]已知电源电动势为1.5V，R在常温下的阻值为约10Ω，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，常温下电路的电流最小，约为75mA，所以电流表选择A；（2）[2]先将旋钮a由“0”旋转至“1”，然后将个位数及小数位旋转至0，所以顺序为①②③；（3）[3]描点画图，如图所示：[4]由图线可求R随t的变化关系为R=0.04t+8.8【点睛】考查电阻温度随时间的变化关系，通过估算电路中电压或电流的数值选择电表的量程，在描点画图时，尽可能使图像充满格子，纵坐标不一定要从0开始四、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、（1）0.75A；（2），方向竖直向下【解析】（1）分析电路的连接情况，根据闭合电路欧姆定律求解电流强度；（2）分析导体棒受力情况，根据左手定则判断磁场方向，根据平衡条件求解磁感应强度【详解】（1）R1和R2并联的总电阻R＝＝1Ω电路中的总电流I＝＝A＝1.5A通过导体棒的电流I′＝＝0.75A（2）磁场方向在竖直方向，要使导体棒平衡，则安培力的方向水平向右，根据左手定则可知磁场方向竖直向下，前视图如图所示；根据导体棒受力平衡得：F安＝mgtanθ导体棒受到安培力为F＝BI′L解得磁感应强度为B＝T14、（1）2N，方向与水平方向成30°角斜向左上方（2）1.8N≤G≤4.2N【解析】(1)由闭合电路的欧姆定律可以求出通过ab的电流，根据电路图可以判断出电流方向．由安培力公式可以求出安培力大小(2)由平衡条件求