资源描述
广西河池市2025-2026学年高二上物理期末综合测试试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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,实线表示电场线,虚线表示带正电粒子只受电场力作用的运动轨迹,粒子先经过M点,后经过N点,则( )
A.M点的电势高于N点的电势
B.M点的电场强度大于N点的电场强度
C.粒子在M点的速度大于在N点的速度
D.电场力对粒子做负功
2、下列说法中不正确的是( )
A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力
B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力
C.两物体间有弹力,则其间不一定有摩擦力
D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力
3、如图所示,两平行光滑金属导轨MN、PQ间距为l,与电动势为E、内阻不计电源相连,质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面的夹角为θ,回路其余电阻不计。为使ab棒静止,需在空间施加一匀强磁场,其磁感应强度的最小值及方向分别为( )
A.,水平向右 B.,垂直于回路平面向上
C.,竖直向下 D.,垂直于回路平面向下
4、如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则下列说法错误的是()
A.带电油滴的电势能将增大
B.P点的电势将降低
C.带电油滴将沿竖直方向向上运动
D.电容器的电容减小,极板带电量减小
5、如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出).一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出,从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O,已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变,不计重力.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为
A.2
B.
C.1
D.
6、已知通过三个并联支路的电流之比I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为
A.6∶3∶2 B.2∶3∶6
C.1∶2∶3 D.2∶3∶1
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、四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表、和两个电压表、已知电流表的量程大于的量程,电压表的量程大于的量程,改装好后把它们按图所示接法连入电路,则( )
A.电流表的读数大于电流表的读数
B.电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角
C.电压表的读数小于电压表的读数
D.电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角
8、关于电流,下列说法中正确的是( )
A.由可知,通过导线截面的电量越多,电流越大
B.由I=nqsv可知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,电流越大
C.由I=可知,同一导体中的电流与导体两端的电压成正比
D.因为电流有方向,所以电流是矢量
9、如图所示,相互正交的匀强电场方向竖直向下,匀强磁场垂直纸面向里.带有等量同种电荷的三个液滴在此空间中,液滴静止不动,液滴沿水平线向右做直线运动,液滴沿水平线向左做直线运动,则下列说法中正确的是
A.三个液滴都带负电
B.液滴的速率一定大于液滴的速率
C.三个液滴中液滴质量最大
D.液滴和液滴一定做的是匀速直线运动
10、如图所示,边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′以角速度ω匀速转动,轴OO′'垂直于磁感线,制成一台交流发电机,它与理想变压器的原线圈连接,变压器原、副线圈的匝数之比为1∶2,二极管的正向电阻为零,反向电阻无穷大,从正方形线圈处于图示位置开始计时,下列判断正确的是( )
A.交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBωL2cos ωt
B.变压器的输入功率与输出功率之比为2∶1
C.电压表V示数为NBωL2
D.若将滑动变阻器的滑片向下滑动,电流表和电压表示数均变小
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)如图所示是研究光电管产生的电流的电路图,A、K是光电管的两个电极,已知该光电管阴极的极限频率为ν0。现将频率为ν(大于ν0)的光照射在阴极上,则:
(1)________是阴极,阴极材料的逸出功等于________。
(2)加在A、K间的正向电压为U时,到达阳极的光电子的最大动能为____________,将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加,电流表的示数的变化情况是________________。
(3)为了阻止光电子到达阳极,在A、K间应加U反=________的反向电压。
(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是________。
A.照射光频率不变,增加光强
B.照射光强度不变,增加光的频率
C.增加A、K电极间的电压
D.减小A、K电极间的电压
12.(12分)物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中,测出了不同摆长L所对应的周期T,在进行实验数据处理时:
①甲同学以摆长L为横坐标、周期T的平方为纵坐标作出了T2—L图线.若他由图象测得的图线斜率为K,则测得的重力加速度g=_____________.若甲同学测摆长时,忘记测摆球的半径,则他用图线法求得的重力加速度___________________(选填“偏大”、“偏小”、“准确”)
②乙同学根据公式得,并计算重力加速度,若他测得摆长时,把摆线长当作摆长(忘记加上小球半径),则他测得的重力加速度值__________(选填“偏大”、“偏小”、“准确”)
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L
14.(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】A项:根据沿电场线方向电势越来越低可知,M点的电势高于N点的电势,故A正确;
B项:根据电场线的疏密程度表示场强大小,即电场线越密场强越大可知,M点的电场强度小于N点的电场强度,故B错误;
C、D项:由于M点电势高于N点的电势,粒子带正电,所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,根据能量守恒可知,M点的速度小于N点的速度,电场力做正功,故C、D错误
点晴:解决本题关键理解沿电场线方向电势越来越低,电场线的疏密程度表示场强大小,即电场线越密场强越大
2、A
【解析】A、相互接触并有相对运动的两物体间若光滑,则没有摩擦力.故A错误.
B、弹力产生的条件:相互接触挤压;摩擦力产生的条件:接触面粗糙;相互接触挤压;有相对运动或相对运动趋势.可见,有摩擦力,必有弹力;有弹力,不一定有摩擦力,故BC正确.
D、接触的物体间有弹力是产生摩擦力的条件之一.所以D正确.
本题选不正确的,所以A是不正确的
3、D
【解析】以导体棒为研究对象,受力分析如图所示
由金属棒ab受力分析可知,为使ab棒静止,ab受到沿斜面向上的安培力作用时,安培力最小,此时对应的磁感应强度也就最小,由左手定则可知此时磁场方向垂直于回路平面向下,再由平衡关系可知
IlB=mgsin θ
其中
可得磁感应强度
故选D。
4、C
【解析】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,电容器两板间电压不变,根据E=U/d 分析板间场强的变化,判断电场力变化,确定油滴运动情况.由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化,即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化
【详解】将平行板电容器上极板竖直向上移动一小段距离,由于电容器两板间电压不变,根据E=U/d得知板间场强减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动.故C错误.场强E减小,而P点与下极板间的距离不变,则由公式U=Ed分析可知,P点与下极板间电势差将减小,而P点的电势高于下极板的电势,则知P点的电势将降低.由带电油滴原来处于平衡状态可知,油滴带负电,P点的电势降低,则油滴的电势能将增加.故AB正确.根据,可知d增大时,电容器的电容减小;根据Q=UC,由于电势差不变,电容器的电容减小,故带电量减小,故D正确;此题选择错误的选项,故选C
【点睛】本题运用E=U/d分析板间场强的变化,判断油滴如何运动.运用推论:正电荷在电势高处电势能大,而负电荷在电势高处电势能小,来判断电势能的变化
5、D
【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,从而求出磁感应强度的表达式.结合动能,最终得到关于磁感应强度B与动能Ek的关系式,从关系式及题设条件--带电粒子在穿越铝板时减半,就能求出上下磁感应强度之比
【详解】由动能公式,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力得,
联立可得
,
上下磁场磁感应强度之比为
,
D正确
6、A
【解析】三个并联支路的电压相等,根据欧姆定律U=IR得,电流I与电阻R成反比。电流之比I1:I2:I3=1:2:3,则电阻之比
R1:R2:R3=6:3:2
A.6∶3∶2与分析相符,故A正确。
B.2∶3∶6与分析不符,故B错误。
C.1∶2∶3与分析不符,故C错误。
D.2∶3∶1与分析不符,故D错误。
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.电流表的量程大于的量程,故电流表的内阻小于的内阻;由图可知,两电流表并联,故两流表两端的电压相等,两表由同一电流表改装而成,而将电流表扩大量程时为并联一小电阻,故相当于为四个电阻并联,故两表头中电流相同,故两表的偏角相同,因表量程大于表,故的读数比的读数大,A正确,B错误;
CD.电压表的量程大于的量程,故的电阻大于的电阻;两电压表串联,故通过两表的电流相等,故的读数比的读数大,两电压表串联,通过表头的电流相等,表头指针偏转角度相等,电压表的偏转角等于电压表的偏转角,C错误,D正确。
故选AD。
8、BC
【解析】通过导线截面的电量多,若时间长,电流不一定大,A错误;由I=nqsv可知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,电流越大,B正确;由知,同一导体中的电流与导体两端的电压成正比,选项C正确;电流有方向,但是电流合成不遵循平行四边形法则,所以电流是标量,D错误
9、AD
【解析】三个带电油滴都受力平衡,根据共点力平衡条件列式求解确定电性与质量大小,再依据洛伦兹力、电场力与重力关系,来判定速率的大小,最后根据洛伦兹力受到速率的影响,从而确定运动性质;
【详解】AC、a球受力平衡,有:,重力和电场力等值、反向、共线,故电场力向上,由于电场强度向下,故球带负电;b球受力平衡,有:,c球受力平衡,有:,解得:,故A正确,C错误;
B、由上分析可知,无法确定b与c洛伦兹力大小,因此无法确定液滴速率大小,故B错误;
D、根据可知,液滴的洛伦兹力受到速率的约束,若不是做匀速直线运动时,则洛伦兹力变化,导致受力不平衡,那么就不可能做直线运动,故D正确;
故选AD
10、AC
【解析】A.从垂直于中性面时开始时,矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
e=NBL2ωcosωt
故A正确;
B.变压器的输入与输出功率之比为1:1,故B错误;
C.交流电在一个周期内有半个周期通过二极管,次级交流电压的最大值等于
U2m=2NBωL2
根据电流的热效应可得
解得
U=NBωL2
故C正确;
D.当P位置向下移动,R增大,根据理想变压器的变压原理知输出电压即电压表V的示数不变,电阻消耗的功率变小,故电流表示数变小,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.K ②.hν0 ③.hν-hν0+eU ④.逐渐增大,直至保持不变 ⑤. ⑥.A
【解析】(1)[1][2]被光照射的金属将有光电子逸出,故K是阴极,逸出功与极限频率的关系为W0=hν0。
(2)[3][4]根据光电效应方程可知,逸出的光电子的最大初动能为hν-hν0,经过电场加速获得的能量为eU,所以到达阳极的光电子的最大动能为hν-hν0+eU,随着电压增加,单位时间内到达阳极的光电子数量将逐渐增多,但当从阴极逸出的所有光电子都到达阳极时,再增大电压,也不可能使单位时间内到达阳极的光电子数量增多。所以电流表的示数先是逐渐增大,直到保持不变。
(3)[5]从阴极逸出的光电子在到达阳极的过程中将被减速,被电场消耗的动能为eU反,如果
hν-hν0=eU反
就将没有光电子能够到达阳极,所以
U反=
(4)[6]要增加单位时间内从阴极逸出的光电子的数量,就需要增加照射光单位时间内入射光子的个数,所以只有A正确。
12、 ①. ②.准确 ③.偏小
【解析】①[1][2] 如果甲同学以摆长(l)为横坐标、周期(T)的平方为纵坐标作出了T2-l图象,若他测得的图象的斜率为k,则,由公式,可知测得的重力加速度;若甲同学测摆长时,忘记测摆球的半径,将摆线的长误为摆长,由公式可知,与摆长无关,所以测量值准确
②[3] 乙同学根据公式:得,并计算重力加速度,若乙同学测摆长时,也忘记了测摆球的半径,将摆线的长误为摆长,即摆长L的测量值偏小,所以重力加速度的测量值就偏小
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、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处,由动能定理得
代入有关数据,解得
,代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图
由几何关系得
联立求得
代入数据解得
14、(1)2T;(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上
【解析】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度,由平衡条件求解磁感应强度;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右;
由平衡条件有:BILcosθ=mgsinθ
解得B=2T;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,大小不变;
根据牛顿第二定律可得:BIL﹣mgsinθ=ma
解得:a=1.5m/s2,方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题,解答此类问题要明确导体棒的受力情况,结合平衡条件列方程解答
15、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC,则对于小球由A→C的过程中,由动能定理得:
解得:
(2)小球在C点时受力分析如图
由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律可知,小球对轨道压力:
NC′=NC=3N
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