遼寧沈陽(yáng)市郊聯(lián)體2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

遼寧沈陽(yáng)市郊聯(lián)體2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、導(dǎo)線中帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)形成了電流．帶電粒子定向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)線所受的安培力．如圖所示，設(shè)導(dǎo)線ab中每個(gè)帶正電粒子定向運(yùn)動(dòng)的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為n，粒子的電荷量為q，導(dǎo)線的橫截面積為S，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，則下列說(shuō)法正確的是A.由題目已知條件可以算得通過導(dǎo)線的電流為B.題中導(dǎo)線受到的安培力的方向可用安培定則判斷C.每個(gè)粒子所受的洛倫茲力為，通電導(dǎo)線所受的安培力為D.改變適當(dāng)?shù)臈l件，有可能使圖中帶電粒子受到的洛倫茲力方向反向而導(dǎo)線受到的安培力方向保持不變2、如圖所示是一種簡(jiǎn)易的驗(yàn)電器，金屬絲固定在絕緣立柱上，兩端（未接觸）上有兩塊可以活動(dòng)的鋁箔，帶電體與金屬絲接觸之后，兩塊鋁箔帶上等量同種電荷，在靜電斥力的作用下彼此分開．關(guān)于兩塊鋁箔之間的靜電力，下面說(shuō)法正確的是（）A.兩塊鋁箔之間的靜電力跟兩鋁箔帶電量成正比B.兩塊鋁箔之間的靜電力跟兩鋁箔之間的距離成反比C.兩塊鋁箔之間的靜電力跟兩鋁箔之間的距離的平方成反比D.以上結(jié)論都不正確3、某研究小組成員設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的電路，已知定值電阻R．與R并聯(lián)的是一個(gè)理想交流電壓表，D是理想二極管（它的導(dǎo)電特點(diǎn)是正向電阻為零，反向電阻為無(wú)窮大）．在A、B間加一交流電壓，瞬時(shí)值的表達(dá)式為u＝20sin100πtV，則交流電壓表示數(shù)為（）A.10V B.20VC.15V D.14.14V4、下列關(guān)于電流的說(shuō)法中，不正確的是A.習(xí)慣上規(guī)定正電荷定向移動(dòng)得方向?yàn)殡娏鞯梅较駼.國(guó)際單位制中，電流的單位是安培，簡(jiǎn)稱安C.電流既有大小又有方向，所以電流是矢量D.由可知，電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多5、如圖所示，50匝矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S＝0.5m2，線框電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω＝200rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10A，下列說(shuō)法正確的是（）A.圖示位置穿過線框的磁通量變化率不為零B.線框中產(chǎn)生交變電壓的表達(dá)式為u＝500sin(200t)VC.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為50：11D.允許變壓器輸出的最大功率為2200W6、下列各圖中，用帶箭頭的細(xì)實(shí)線表示通電直導(dǎo)線周圍磁感線的分布情況，其中正確的是A. B.C. D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、鋪設(shè)海底金屬油氣管道時(shí)，焊接管道需要先用感應(yīng)加熱的方法對(duì)焊口兩側(cè)進(jìn)行預(yù)熱．如圖所示，將被加熱管道置于感應(yīng)線圈中，當(dāng)感應(yīng)線圈中通以電流時(shí)管道發(fā)熱，下列說(shuō)法中正確的是A.采用增大交變電流的頻率，可使焊接效果越好B.采用增大感應(yīng)線圈電阻值，可使焊接效果越好C.采用金屬電阻率越小的管道材料，焊接效果越好D.感應(yīng)線圈中通以正弦交流電，在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電8、如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪．質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊,通過不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中（）A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B.重力對(duì)M做的功等于M動(dòng)能的增加C.輕繩對(duì)m做的功等于m機(jī)械能的增加D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能損失等于M克服摩擦力做的功9、某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A.交變電流的表達(dá)式為(V)B.交變電流的表達(dá)式為(V)C.若其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則交變電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為D.若其他條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，則交變電動(dòng)勢(shì)的最大值變?yōu)?0V10、在豎直平面內(nèi)放一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的磁場(chǎng)與軌道所在平面垂直．如圖所示．一個(gè)帶正電荷的小球由靜止開始從半圓形軌道的最高點(diǎn)A滑下，則（）A.小球經(jīng)過最低點(diǎn)C的速率比無(wú)磁場(chǎng)時(shí)大B.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C所用的時(shí)間比無(wú)磁場(chǎng)時(shí)短C.小球經(jīng)過最低點(diǎn)C的速度與無(wú)磁場(chǎng)時(shí)相等D.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C所用的時(shí)間跟無(wú)磁場(chǎng)時(shí)相等三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小杜家里新裝修時(shí)使用了一批照明鹵鎢燈泡，如圖．小杜利用多用電表測(cè)量了該燈泡的電阻：（1）小杜拿到多用電表后，選好“”，紅黑表筆短接后指針位置如圖，則應(yīng)該調(diào)節(jié)（）（2）校準(zhǔn)之后，用紅黑表筆分別接觸鹵鎢燈泡的兩腳，發(fā)現(xiàn)指針近乎滿偏轉(zhuǎn)，為了使測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確，則需要更換“”檔位，指針位置如圖，則該燈泡電阻為__Ω（3）小杜翻閱了該產(chǎn)品的說(shuō)明書，說(shuō)明書上寫著“額定電壓220V，65W”，小杜根據(jù)計(jì)算得知電阻約為744Ω．該計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果相差較大的主要原因可能是__12．（12分）在測(cè)金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，回答下列問題。(1)測(cè)得某金屬絲的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，直徑為d，兩端的電壓為U，通過它的電流為I，可以得到該金屬絲的電阻率______（用題中所給的物理量符號(hào)表示）。(2)若金屬絲的電阻約為5Ω，電流表內(nèi)阻約為1Ω，電壓表內(nèi)阻約為1kΩ，則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該將電流表______（填“內(nèi)接”或“外接”）。(3)若實(shí)驗(yàn)中采取電流表內(nèi)接法，則金屬絲電阻率實(shí)際測(cè)量值______（填“偏大”“偏小”或“不變”）。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】判斷洛倫茲力的方向用左手定則，電流由其定義I=Q/t確定，洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力【詳解】電流：，則A正確；導(dǎo)線受到的安培力的方向由左手定則判斷，則B錯(cuò)誤；粒子所受的洛倫茲力為F洛=qvB，導(dǎo)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則其受的安培力為：F=nqLSvB=BIL，則C錯(cuò)誤；洛倫茲力方向反向決定了所受到的安培力方向也反向，則D錯(cuò)誤；故選A【點(diǎn)睛】本題考查電流的微觀表達(dá)式，關(guān)鍵在于明確有多少電荷流過我們所確定的截面，并由洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力2、D【解析】庫(kù)侖定律適于點(diǎn)電荷，不是點(diǎn)電荷不能用其求庫(kù)侖力．對(duì)于兩塊鋁箔，因距離小，則不能視為點(diǎn)電荷，不適用于庫(kù)侖定律【詳解】庫(kù)侖定律只適用于點(diǎn)電荷，兩塊靠近的鋁箔是不能看作點(diǎn)電荷的，因此，兩塊鋁箔之間的靜電力并不滿足庫(kù)侖定律，故ABC說(shuō)法錯(cuò)誤，D說(shuō)法正確【點(diǎn)睛】考查庫(kù)侖定律的適用條件，明確兩塊近距鋁箔不能視為點(diǎn)電荷3、D【解析】交流電壓表示數(shù)為有效值，注意二極管的單向?qū)щ娦?，使得半個(gè)周期內(nèi)R通路，另半個(gè)周期內(nèi)R斷路，從而利用熱效應(yīng)即可求解；【詳解】二極管具有單向?qū)щ娦?，使得半個(gè)周期內(nèi)通路，另半個(gè)周期內(nèi)R斷路．在正半周內(nèi)，交流電的有效值為20V，故一個(gè)周期內(nèi)的電阻發(fā)熱為，解得，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】考查交流電的有效值求解，注意正弦交流電表的示數(shù)為有效值以及有效值與最大值的關(guān)系，同時(shí)注意二極管的單向?qū)щ娦?、C【解析】導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)，形成了電流，規(guī)定正電荷定向移動(dòng)得方向?yàn)殡娏鞯梅较?，A正確，在國(guó)際單位制中，電流的單位是A，B正確，電流有方向，從正極流向負(fù)極，但是電流是標(biāo)量，C錯(cuò)誤，由可知，電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多，D正確5、B【解析】A．由圖可知，此時(shí)線圈和磁場(chǎng)垂直，此時(shí)線框的磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，故A錯(cuò)誤。B．矩形閉合導(dǎo)線框ABCD在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電的最大值為Em＝nBSω＝50××0.5×200V＝500V所以線框中產(chǎn)生交變電壓的表達(dá)式為u＝500sin(200t)V故B正確；C．有效值：E＝＝500V由于電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為＝故C錯(cuò)誤；D．由于熔斷器允許通過的最大電流為10A，所以允許變壓器輸出的最大功率為P＝UI＝500×10W＝5000W故D錯(cuò)誤。故選B。6、D【解析】本題考查直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的分布情況，可根據(jù)安培定則得出磁場(chǎng)的形狀并能畫出不同面上的平面圖【詳解】通電直導(dǎo)線的磁感線是由導(dǎo)線為中心的一系列同心圓，且導(dǎo)線與各圓一定是相互垂直的，故D正確，ABC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】在電磁學(xué)中應(yīng)注意空間想象能力的培養(yǎng)，要學(xué)會(huì)由立體圖畫出平面圖，只有這樣才能順利求解一些電磁場(chǎng)中的力學(xué)問題二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析電流變化的頻率與焊縫處的溫度升高的關(guān)系．焊縫處橫截面積小，電阻大，電流相同，焊縫處熱功率大，溫度升的很高【詳解】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流越大，焊縫處的溫度升高的越快．故A正確．當(dāng)增大感應(yīng)線圈電阻，相當(dāng)于減小了交流電的電流，電流的峰值變小，在頻率不變的情況下，單位時(shí)間電流的變化量變小，即電流的變化率變小，則磁場(chǎng)的變化率變小，磁通量的變化率變小，加熱效果減弱，故B錯(cuò)誤；采用金屬電阻率越小的管道材料，會(huì)在焊接的管道中產(chǎn)生較大的電流，焊接效果越好，選項(xiàng)C正確；感應(yīng)線圈中通以正弦交流電，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電，選項(xiàng)D正確；故選ACD.8、CD【解析】由于“粗糙斜面ab”，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得，重力、拉力、摩擦力對(duì)M做的總功等于M動(dòng)能的增加，故B錯(cuò)誤；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機(jī)械能變化，故C正確；除重力彈力以外的力做功，將導(dǎo)致機(jī)械能變化，摩擦力做負(fù)功，故造成機(jī)械能損失，故D正確考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律，動(dòng)能定理的應(yīng)用9、BD【解析】AB、由圖象可知，交變電流動(dòng)勢(shì)的最大值，周期，所以瞬時(shí)值表達(dá)式為，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的表達(dá)式得知，與成正比，則線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?lái)的一半，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值變?yōu)樵瓉?lái)的一半，為，則交變電流動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD【點(diǎn)睛】從圖象中可以求出該交變電流的最大電壓以及周期等物理量，然后根據(jù)最大值與有效值以及周期與頻率關(guān)系求解10、CD【解析】滑塊下滑時(shí)受到重力、洛倫茲力、軌道的支持力，洛倫茲力與軌道支持力不做功，只有重力做功；由動(dòng)能定理可以判斷滑塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度關(guān)系，由向心力公式可以判斷加速度大小，對(duì)軌道壓力大小，根據(jù)滑塊的速度關(guān)系判斷運(yùn)動(dòng)時(shí)間【詳解】AC、滑塊下滑時(shí)受到重力、洛倫茲力、軌道的支持力，洛倫茲力與軌道支持力不做功，只有重力做功，由動(dòng)能定理可知，滑塊到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度與磁場(chǎng)不存在時(shí)的速度相等，故A錯(cuò)誤，C正確；BD、滑塊在下滑過程中，在任何位置的速度與有沒有磁場(chǎng)無(wú)關(guān)，因此滑塊從M點(diǎn)到最低點(diǎn)所用時(shí)間與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等，故B錯(cuò)誤，D正確；故選CD三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.T②.240Ω③.計(jì)算結(jié)果中是用220V電壓計(jì)算，說(shuō)明燈泡發(fā)熱量很大，使得燈絲電阻率變大，因此導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果中的電阻比多用電表計(jì)算結(jié)果大很多（突出溫度對(duì)電阻率的影響即可）【解析】(1)[1]紅黑表筆短節(jié)后指針沒有滿偏，說(shuō)明需要?dú)W姆調(diào)零，即調(diào)節(jié)T旋鈕即可；(2)[2]根據(jù)多用電表讀數(shù)方法，測(cè)量結(jié)果為240Ω；(3)[3]計(jì)算結(jié)果中是用220V電壓計(jì)算，說(shuō)明燈泡發(fā)熱量很大，使得燈絲電阻率變大，因此導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果中的電阻比多用電表計(jì)算結(jié)果大很多（突出溫度對(duì)電阻率的影響即可）。12、①.②.外接③.偏大【解析】(1)[1]根據(jù)電阻定律有所以可得(2)[2]由題中數(shù)據(jù)可知故應(yīng)采用電流表外