云南省曲靖市沾益区第一中学2023年物理高二第一学期期末综合测试试题含解析.doc

云南省曲靖市沾益区第一中学2023年物理高二第一学期期末综合测试试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、某区域的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB，下列判断正确的是（　　）

A.EAEB
B.EAEB
C.EA=EB
D.EAEB
2、如图所示，被绝缘杆支撑的导体A带正电，当带负电的导体B靠近A时，A带的（　　）

A.正电荷增加
B.负电荷增加
C.电荷数不变
D.正、负电荷均增加
3、以下说法哪一个是正确的（）
A.如果电流在磁场中不受力，说明此处无磁场． B.判断安培力方向的方法是安培定则
C.磁通量有正负，是矢量． D.电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的
4、如图所示，质量为m的通电直导线用一绝缘轻绳悬挂，电流方向垂直于纸面，匀强磁场平行于纸面，导线处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为30°.以下说法中正确的是(　　)

A.安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向不是唯一的
B.安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向不是唯一的
C.安培力的大小可能等于mg，此时磁场的可能方向是唯一的
D.安培力的大小可能等于2mg，此时磁场的可能方向是唯一的
5、下列科学家中，用扭秤实验测出引力常数数值的是(　　)
A.牛顿 B.爱因斯坦
C.卡文迪许 D.伽利略
6、真空中,在A点放置一的点电荷,则距离A点处的B点和处的C点电场强度小之比为
A.2:1 B.1:2
C.1:4 D.4:1
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、如图表示交变电流的图象是（　　）
A B.
C. D.
8、如图所示，质量为m、带电荷量为q小滑块放置在倾角为α、足够长的固定光滑绝缘斜面上，斜面置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．现让小滑块在斜面上由静止释放，一段时间后小滑块离开斜面．重力加速度大小为g．下列判断正确的是

A.小滑块带正电
B.小滑块在斜面上滑行的过程中机械能守恒
C.小滑块离开斜面时的速度大小为
D.小滑块要离开斜面时的加速度大小为g
9、下列操作符合安全用电常识的有
A.将洗衣机外壳接地 B.用铜丝代替保险丝
C.将易燃物远离正在工作的电暖气或者热水壶 D.把多个大功率电器同时接入一个额定电流较小的插座上
10、理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，以下说法中正确的是( )
A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1
B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等
C.原、副线圈的电流之比为10∶1
D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1
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）某同学用伏安法利用下列器材测一节干电池的电动势和内阻。
A．被测干电池一节；
B．电流表1：量程0~0.6 A，内阻为0.3 Ω；
C．电流表2：量程0~0.6 A，内阻约0.1 Ω；
D．电压表1：量程0~3 V，内阻未知；
E．电压表2：量程0~15 V，内阻未知；
F．滑动变阻器1：0~10 Ω，2A；
G．滑动变阻器2：0~100 Ω，1 A；
H．开关、导线若干。
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)请在上述器材中选择适当的器材：___________（填写器材前的字母）；
(2)实验电路图应选择图___________（填“甲”或“乙”）；

(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。
12．（12分）用如图所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平

（1）实验时，一定要进行的操作是_______．（填步骤序号）
A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数；
B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带
C．用天平测出砂和砂桶的质量
D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）以拉力传感器示数的二倍F（F=2）为横坐标，以加速度为纵坐标，画出的图象如下图所示，则可能正确的是________

（3）在实验中，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点，1～5每相邻两个点间各有四个打印点未画出，用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为：10．92、18．22、23．96、28．30、31．10（cm），通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz．则：小车的加速度大小为______m/s2，（结果保留一位小数）

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，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
14．（16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
15．（12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

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】由电场线的特点，电场线越密集，场强越大，所以EA＜EB；故A正确，BCD错误；
故选A。
2、C
【解析】根据电荷守恒定律，与外界没有电荷交换的情况下，一个系统所带的电量总是守恒的，A是一个孤立的系统，跟外界没有电荷交换，电荷数保持不变．故ABD错误、C正确．故选C.
点睛：该题考查对电荷守恒定律的理解，解答本题关键是要知道感应起电的实质是电荷的转移，电荷是守恒的
3、D
【解析】如果电流在磁场中不受力，可能是直导线与磁场方向平行，此处不一定无磁场，选项A错误．判断安培力方向方法是左手定则，选项B错误．磁通量是穿过某一面的磁感线的条数，虽有正负，但是标量，选项C错误．电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的，选项D正确；故选D
4、D
【解析】先对导体棒受力分析，根据平衡条件并结合合成法得到安培力的最小值；然后结合安培力公式FA=BIL和左手定则分析
【详解】对导体棒受力分析，受重力、安培力和细线拉力，如图所示：

根据平衡条件，当安培力与线垂直向上时，安培力最小，为：FA=BIL=mgsin30°=
根据左手定则，磁感线方向沿悬线向上，故此时磁场方向是唯一的；
当mg≥FA＞时，有2解
当FA＞mg时，有一解；
当FA＜时，无解
故选D
【点睛】本题关键是先根据平衡条件确定安培力的最小值，然后结合左手定则分析磁感线的方向
5、C
【解析】牛顿提出了万有引力定律，由于没有测出引力常量，英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的大小，故C正确
6、D
【解析】根据“在A点放置一的点电荷,则距离A点处的B点和处的C点电场强度小之比”可知，考查了电场强度的计算；根据点电荷电场强度的计算公式即可求出A点的点电荷在B、C两处电场强度大小之比
【详解】在B点，电场强度的大小，C点电场强度大小，则，故D正确．

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、CD
【解析】交变电流电流大小和方向都随时间呈周期性变化，故CD正确，AB错误。
故选CD。
8、BC
【解析】带电滑块在滑至某一位置时，由于在洛伦兹力的作用下，要离开斜面．根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性．由光滑斜面，所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动．借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小；
【详解】由题意可知：小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上，根据左手定则可得：小滑块带负电，故A错误；滑块下滑过程中，支持力与速度垂直，且洛伦兹力与速度也垂直，因此两个力不做功，因光滑，没有摩擦力，因此只有重力做功，小滑块的机械能守恒，故B正确；由题意：当滑块离开斜面时，洛伦兹力：Bqv=mgcosα，则，故C正确；滑块要离开斜面时，重力垂直斜面的分力与洛伦兹力平衡，则重力另一分力产生加速度，那么其加速度大小为gsinα，故D错误．故选BC
【点睛】本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时，从而确定洛伦兹力的大小，进而得出刚离开时的速度大小，由于没有离开之前做匀加速直线运动，所以由运动与力学可解出运动的时间及位移
9、AC
【解析】洗衣机的金属外壳要接地，这样可防止金属外壳漏电时发生触电事故，故A正确；用铜丝代替保险丝，由于铜的熔点高，当电路中电流过大时，铜丝不能自动熔断，起不到保险作用，故B错误；为了防止引发火灾，应将易燃物远离正在工作的电暖气或者热水壶，故C正确；插座上同时接入多个大功率用电器，使用的电器总功率过大，会使电路中电流过大，引起保险丝的熔断，故D错误
10、BD
【解析】A．理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：1，故A错误；
B．理想变压器无漏磁，故穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是1：1，故穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等，在每匝的线圈中，原、副线圈产生的电动势瞬时值是相等的，故B正确；
C．若一个原线圈对应一个副线圈时，原、副线圈的电流之比等于匝数的反比即为1：10，故C错误；
D．正常工作时变压器的输入、输出功率之比为1：1，故D正确。
故选BD。

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.ABDFH ②.甲 ③.15 ④.0.7
【解析】(1)[1]为了读数准确，电压表应选择D；电流表应选择内阻精确的，即选B；滑动变阻器总阻值较小有利于电表的数值变化，便于操作且可减小误差，故选F。综上所述可知选ABDFH。
(2)[2]因电流表内阻已知，故应采用相对电源的电流表内接法，故选甲。
(3)[3]由U-I图像可知，电池的电动势
E=1.50 V
[4]内阻
r= Ω-RA=0.7 Ω
12、 ①.AB ②.C ③.1.5
【解析】（1）A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确；
B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确；
C、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误
故选AB；
（2）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以a﹣F图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的a﹣F图象在F轴上有截距，故C正确
故选C；
（3）根据△x=aT2，运用逐差法得，，则小车的加速度大小为1.48m/s2

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）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
14、 (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
15、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