山东省菏泽市加定陶山大附中、思源学校、郓城一中等十校2023年高二物理第一学期期末综合测试试题含解析.doc

山东省菏泽市加定陶山大附中、思源学校、郓城一中等十校2023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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、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，线圈L与小灯泡D并联后接到电源上。闭合开关S，稳定后，通过线圈的电流为，通过小灯泡D的电流为。断开开关S，发现小灯泡D闪亮一下再熄灭。下列说法正确的是（ ）

A.断开开关S前后，通过线圈的电流方向不变
B.断开开关S前后，通过小灯泡的电流方向不变
C.断开开关S，发现小灯泡D闪亮一下再熄灭，是小灯泡D发生了自感
D.断开开关S前后，通过小灯泡两次的电流是一样大的
2、将一个电源与一个电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图所示，下列说法正确的是

A.电源的电动势为45V
B.电源的内阻为5Ω
C.电源最大输出功率可能大于45W
D.电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50%
3、如图所示，在探究影响通电导线受力的因素的实验中，三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上，可以认为磁极间的磁场是均匀的．将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁感应强度的方向（由下向上）垂直．若导线质量为m，导线中的电流为I，处于磁场中通电部分的长度为L，导线静止时悬线与竖直方向的夹角为θ，则导线所处空间磁场的磁感应强度大小为（　　）

A. B.
C. D.
4、如图①②所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示的位置，则

A.从上往下俯视，①中的线圈顺时针转动
B.从上往下俯视，①中的线圈逆时针转动
C.从上往下俯视，②中的线圈顺时针转动
D.从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动
5、如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，下列操作可使指针张开角度减小的是　　

A.保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动
B.保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些
C.断开开关S后，将A、B两极板靠近一些
D.断开开关S后，将A、B两极板正对面积减小一些
6、一质量为m＝1kg物体在水平恒力F作用下沿直线水平运动，1s末撤去恒力F，其v－t图象如图所示，则恒力F和物体所受阻力Ff的大小是（）

A.F＝9N，Ff＝2N B.F＝8N，Ff＝3N
C.F＝8N，Ff＝2N D.F＝9N，Ff＝3N
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、如图甲所示,一正方形导线框置于匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间的变化如图乙所示,则线框中的电流和导线受到的安培力随时间变化的图象分别是(规定垂直纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,逆时针方向为线框中电流的正方向,向右为安培力的正方向)

A.A B.B
C.C D.D
8、在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变。若输送功率增大为原来2倍，下列说法中正确的有( )

A.升压变压器的输出电压增大为原来2倍
B.输电线上的电流增大为原来的2倍
C.输电线上损耗的功率增大为原来的4倍
D.输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
9、实验得到金属钙的光电子的最大初动能 与入射光频率的关系如图所示。下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是( )

金属
钨
钙
钠
截止频率
10.95
7.73
5.53
逸出功W/eV
4.54
3.20
2.29
A.如用金属钨做实验得到的图线也是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等
B.如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大
C.如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为(0，)，则
D.如用金属钨做实验，当入射光的频率时，可能会有光电子逸出
10、如图所示的电路中，各个电键均闭合，且k2接a，此时电容器C中的带电微粒恰好静止，现要使微粒向下运动，则应该（）

A.将k1断开 B.将k2掷在b
C.将k2掷在c D.将k3断开
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）学校物理兴趣小组为探究多用表欧姆档的原理，决定自己动手设计一个可以测量电阻的装置．手边的器材有：干电池组，电流计A，电阻箱，待测电阻Rx .其中电流计刻度盘刻线清晰，但是读数已经模糊

（1）小组成员先将电池组与电流计电流计A进行串联，电路两端分别接好表笔，如图（1）所示；将表笔短接，发现电流表指针刚好能够指在刻度盘最右端刻度处
（2）将两表笔分别与电阻箱两接线柱相连，调节电阻箱，直到电流计指针指在刻度盘正中央，电阻箱示数如图（2），则电阻箱接入电路的电阻值为_______Ω
（3）用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，则电流表指针指示如图（3）所示，则可知待测电阻Rx=_______Ω．（保留小数点后一位）
此次实验快结束时，有同学拿来一块内阻为2803Ω的电压表，将所设计装置的两表笔正确接在电压表的两接线柱上，电压表示数为2.8V，可以推知实验中使用的电池组的电动势为________V（保留小数点后一位）
12．（12分）匀强电场中a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°、∠c＝90°.电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－)V、(2＋)V和2V．该三角形的外接圆上最低电势为________；最高电势为______________
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】在断开开关后，线圈中将产生自感电动势，所以线圈中的电流不会发生突变，通过线圈的电流方向不变；而灯泡的电路中没有自感，所以电流可以发生突变；由于灯泡与线圈构成回路，所以断开开关前后，通过小灯泡的电流方向相反，由于小灯泡D闪亮一下，说明断开开关S瞬间通过小灯泡的电流更大，故A正确。
故选A。
2、B
【解析】根据电源输出功率的性质可知，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大值为P=，此时电源的效率为50%
【详解】当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为5Ω，故B正确；由可知，E=30V；故A错误；由图可知，电源的输出功率最大为45W，故C错误；根据效率公式可得：，最大功率时内外电阻相等，所以效率为50%．故D错误．故选B
【点睛】本题考查电源的输出功率的特点，要注意明确当内外电阻相等时电源的输出功率最大，但此时效率只有50%
3、B
【解析】导线静止处于平衡状态，根据导线受力情况，应用平衡条件求出磁感应强度大小
【详解】通电导线静止处于平衡状态，由平衡条件得：BIL=mgtanθ，解得：，故B正确，ACD错误；故选B
【点睛】本题考查了求磁感应强度问题，通电导线静止处于平衡状态，应用安培力公式与平衡条件可以解题
4、D
【解析】根据图①所示，由左手定则可知，线圈各边所示安培力都在线圈所在平面内，线圈不会绕OO′轴转动，故A错误，B错误；根据图②所示，由左手定则可知，线圈左、右两边所受安培力分别垂直与纸面向外和向里，线圈会绕OO′轴转动，从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动．故C错误，D正确．故选D
考点：电磁感应；左手定则
【名师点睛】本题考查了判断线圈是否会绕轴转动，应用左手定则判断出线圈所受安培力方向即可正确解题
5、C
【解析】根据静电计测量的是电容器两端的电势差，断开电键，电容器所带的电量不变，根据电容的变化判断电势差的变化．闭合电键，电容器两端的电势差等于电源的电动势
【详解】保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，则指针张角不变，故AB错误；断开开关S后，电容器带电量不变，将AB靠近一些，则d减小，电容增大，根据知，电势差减小，指针张角减小，故C正确；断开开关S后，电容器带电量Q不变，将A、B两极板的正对面积S减小，电容C减小，根据知，电势差U增大，指针张角增大，故D错误．所以C正确，ABD错误
【点睛】本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开电键，电容器所带的电量不变，电键闭合，电容器两端的电势差不变．与电容器串联的电阻视为导线
6、D
【解析】根据图线分别求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小，根据牛顿第二定律求出恒力F和阻力的大小
【详解】由图线知，匀加速直线运动的加速度

匀减速直线运动的加速度大小

根据牛顿第二定律得
F-Ff=ma1
Ff=ma2
解得
F=9N
Ff=3N
故D正确、ABC错误
故选D。
【点睛】本题考查了牛顿第二定律的基本运用，通过图线得出加速度，结合牛顿第二定律进行求解

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、AC
【解析】由右图所示B-t图象可知，0-T/2内，线圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，沿ABCDA方向，即电流为正方向；T/2-T内，线圈中向里的磁通量减小，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针方向，即电流为负方向；由法拉第电磁感应定律：，由于磁感应强度均匀变化，所以产生的感应电流大小保持不变．故A正确，B错误；0-T/2内，电路中电流方向为逆时针，根据左手定则可知，AB边受到的安培力的方向向右，为正值；T/2-T内，电路中的电流为顺时针，AB边受到的安培力的方向向左，为负值；根据安培力的公式：F=BIL，电流大小不变，安培力的大小与磁感应强度成正比．故C正确，D错误．故选AC
点睛：本题考查了判断感应电流随时间变化关系，关键是分析清楚B-t图象，其斜率反应感应电流的大小和方向，应用楞次定律即可正确解题，要注意排除法的应用
8、BCD
【解析】A．输入电压决定输出电压，发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误；
B．输出功率决定输入功率，根据：

可知升压变压器输出电压不变，功率变为原来2倍，输电线上的电流变为原来的2倍，故B正确；
C．根据电功率的表达式：

可知输电线上电阻不变，电流变为原来的2倍，则输电线上消耗的功率增大为原来的4倍，故C正确；
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例：

输电线上电流增大，占比增大，故D正确。
故选BCD
9、AC
【解析】A．由光电效应方程

可知，图线的斜率表示普朗克常量，横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，也可能知道极限波长，根据

可求出逸出功，因普朗克常量与金属的性质、与光电子的最大初动能、入射光的频率无关，如用金属钨做实验得到的图线也是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，A正确；
B C．同理如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，设其延长线与纵轴交点的坐标为（0，），由于钠的逸出功小于钨的逸出功，则，B错误, C正确；
D．金属钨的截止频率高于钙的截止频率如用金属钨做实验，当入射光的频率时，不可能会有光电子逸出，D错误；
故选AC。
【点睛】只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解。解决本题的关键掌握光电效应方程

知道逸出功与极限频率的关系。
10、AC
【解析】A．断开k1，电容器与电源断开，电容器放电，电压减小，粒子向下运动，故A正确；
B．将k2掷在b时，电容器之间与电源连接，电容器两端电压变大，粒子受向上的电场力变大，则粒子向上运动，故B错误；
C．将k2掷在c时，电容器被短路，电容器放电，电压减小，粒子向下运动，故C正确；
D．断开k3，电容器被断开，不会产生充放电现象，故粒子受力不变，油滴不会运动，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、 ①.97Ω ②.48.5Ω ③.2.9V
【解析】（2）根据图2可知，电阻箱接入电路的电阻值为：R=9×10+7×1=97Ω，
（3）设电流表满偏电流为Im，短接时，根据闭合电路欧姆定律得：，接入电阻箱时有：，接入电阻Rx有：，解得：Rx=48.5Ω，r=97Ω，
当两表笔正确接在电压表的两接线柱上时，根据闭合电路欧姆定律得：
12、 ①.0 ②.4
【解析】作出三角形的外接圆，其圆心O在ab的中点，该点电势为2V，OC为等势线，作出OC的垂线MN为电场线，根据U=Ed，顺着电场线MN，找出离O点最远的点，电势最低；逆着电场线，离O点最远点电势最高
如图所示，取ab的中点O，即为三角形的外接圆的圆心，

则：O点的电势为

故Oc为等势线，其垂线MN为电场线，方向为：M→N
所以外接圆上电势最低点为N点，最高点为M点
设外接半径为R，则Op间的电势差等于Oa间的电势差，即：

又
UON=ER，UOP=ERcos30°，
则：

故有：UON=2V，N点电势为零，为最低电势点，
同理M点电势为4V，为最高电势点。

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