山東省青島西海岸新區(qū)第一中學(xué)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

山東省青島西海岸新區(qū)第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、在如圖示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，L1、L2、L3均為小燈泡，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，開(kāi)關(guān)S1、S2閉合。則A.向右滑動(dòng)觸頭P，小燈泡L2變亮B.向右滑動(dòng)觸頭P，小燈泡L3變亮C.若只斷開(kāi)S2，小燈泡L1變暗D.若只斷開(kāi)S2，小燈泡L2變亮2、如圖，兩根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線通有方向相反的電流、，且、b、c、d為紙面內(nèi)的四個(gè)點(diǎn)，且b、d的連線與a、b、c的連線垂直．則磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是A.a點(diǎn) B.b點(diǎn)C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)3、某同學(xué)要把一個(gè)量程為200μA，內(nèi)阻為300Ω的直流電流計(jì)G，改裝成量度范圍是0~4V的直流電壓表，那么A.串聯(lián)一個(gè)阻值為20kΩ的電阻B.并聯(lián)一個(gè)阻值為19.7kΩ的電阻C.改裝后的電壓表內(nèi)阻為20kΩD.改裝后的電壓表內(nèi)阻為19.7kΩ4、如圖所示，在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間，存在相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一束帶電粒子（不計(jì)重力）沿著直線通過(guò)兩板間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則這些粒子一定具有相同的（）A.質(zhì)量 B.初速度C.電荷量 D.比荷5、在如圖所示四幅圖中，正確標(biāo)明了帶正電的粒子所受洛倫茲力F方向的是A. B.C. D.6、如圖所示，實(shí)線為一點(diǎn)電荷Q建立的電場(chǎng)中的幾條電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出），虛線為一電子在電場(chǎng)中從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的軌跡．若電子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力的作用，則下列判斷正確的是（）A.建立電場(chǎng)的點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電B.粒子在M點(diǎn)的加速度比在N點(diǎn)的加速度大C.粒子在M點(diǎn)的速度比在N點(diǎn)的速度大D.粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大二、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、如圖所示,在真空中勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向下,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,三個(gè)油滴a、b、c帶有等量同種電荷,其中a靜止,b向右做勻速運(yùn)動(dòng),c向左做勻速運(yùn)動(dòng),比較它們的重力Ga、Gb、Gc間的關(guān)系,正確的是()A.Ga最大 B.Gb最大C.Gc最大 D.Gb最小8、如圖所示，傾角為的光滑導(dǎo)電軌道間接有電源，軌道間距為，軌道上放一根質(zhì)量為的金屬桿，金屬桿中的電流為，現(xiàn)加一垂直金屬桿的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬桿保持靜止，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和大小可能為A.磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，大小為B.磁場(chǎng)方向沿軸正方向，大小為C.磁場(chǎng)方向沿軸正方向，大小為D.磁場(chǎng)方向沿軸正方向，大小為9、如圖所示，一根重力G=0.1N、長(zhǎng)L=1m的質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點(diǎn)彎成θ=60°角，將此導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)I=1A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)各縮短了△x=0.01m，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.4T，則A.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎→aB.每根彈簧的彈力大小為0.10NC.彈簧的勁度系數(shù)k=5N/mD.若導(dǎo)體中不通電流，則彈簧伸長(zhǎng)0.02m10、如圖所示，帶負(fù)電的小球穿在一根絕緣粗糙細(xì)桿上，桿與水平方向成θ角，整個(gè)空間存在著垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.現(xiàn)給小球一初速度，使小球沿桿向下運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為10J，到達(dá)c點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減為零，b為ac的中點(diǎn)，那么帶電小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A.到達(dá)c點(diǎn)后保持靜止B.受到的彈力增大C.在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為5JD.在ab段克服摩擦力做的功與bc段克服摩擦力做的功相等三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）普通的交流電流表不能直接接在高壓輸電線路上測(cè)量電流，通常要通過(guò)電流互感器來(lái)連接，圖中電流互感器ab一側(cè)線圈的匝數(shù)較少，工作時(shí)電流為Iab，cd一側(cè)線圈的匝數(shù)較多，工作時(shí)電流為Icd，為了使電流表能正常工作，則ab接__（選填MN或PQ），Iab__Icd．（選填“＞”或“＜”）12．（12分）(1)如圖所示，歐姆表刻度盤(pán)中，不使用時(shí)指針指A，兩表筆短接時(shí)指針指B．若歐姆表的總內(nèi)阻為24Ω，C是A、B的中點(diǎn)，D是A、C的中點(diǎn)，則D兩點(diǎn)的刻度為_(kāi)_______Ω(2)如圖所示是一個(gè)歐姆表的外部構(gòu)造示意圖，其正、負(fù)插孔內(nèi)分別插有紅、黑表筆，則虛線內(nèi)的電路圖可以是圖中的__________四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)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(guò)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(huà)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、B【解析】AB.在S2處于閉合狀態(tài)下，向右滑動(dòng)觸頭P，總電阻增大，總電流減小，內(nèi)電壓和L2兩端電壓減小，L2變暗；則L3兩端電壓增大，故L3變亮，故A錯(cuò)誤，B正確；CD.若只斷開(kāi)S2，總電阻增大，總電流減小，內(nèi)電壓和L2兩端電壓減小，L2變暗；則L1和P兩端電壓增大，電流增大，故L1變亮，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選：B2、A【解析】運(yùn)用安培定則可判出兩導(dǎo)線在各點(diǎn)磁感線的方向，再由矢量的合成方法可得出磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)的位置【詳解】?jī)呻娏髟谠擖c(diǎn)的合磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，說(shuō)明兩電流在該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足等大反向關(guān)系．根據(jù)右手螺旋定則在兩電流的同側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，則為a或c，又，所以該點(diǎn)距近，距遠(yuǎn)，所以是a點(diǎn)，故A正確，BCD錯(cuò)誤3、C【解析】AB．把電流計(jì)改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個(gè)電阻，由于改裝后量程擴(kuò)大的倍數(shù)為所以串聯(lián)電阻阻值所以AB錯(cuò)誤；CD．改裝后總阻值為串聯(lián)電阻加上電流計(jì)阻值，所以總內(nèi)阻為20kΩ，C正確，D錯(cuò)誤；故選C。4、B【解析】一束帶電粒子（不計(jì)重力）沿著直線穿過(guò)兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知粒子受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，有：，因?yàn)榕c是確定的，所以，知粒子的速度相同，所以B正確的，A，C，D錯(cuò)誤．故選B【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道速度選擇器選擇粒子，通過(guò)平衡知，選擇的粒子與粒子的電量、電性無(wú)關(guān)5、B【解析】由左手定則判斷出帶電粒子所受洛倫茲力方向，然后答題【詳解】A項(xiàng)：由左手定則可知，在第1幅圖中，粒子所受洛倫茲力豎直向下，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由左手定則可知，在第2幅圖中，粒子所受洛倫茲力豎直向上，故B正確；C項(xiàng)：由左手定則可知，在第3幅圖中，粒子所受洛倫茲力豎直向內(nèi)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由左手定則可知，在第4幅圖中，粒子所受洛倫茲力豎直向外，故D錯(cuò)誤故選B6、D【解析】由圖看出，電子軌跡向下彎曲，其所受的電場(chǎng)力方向向上，故建立電場(chǎng)的點(diǎn)電荷Q帶正電，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，M點(diǎn)電場(chǎng)線稀疏，所以離子在M點(diǎn)的電場(chǎng)力小，加速度也小，B錯(cuò)誤；粒子從M到N，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大．電勢(shì)能減小，所以離子在N點(diǎn)的速度大于在M點(diǎn)的速度，粒子在M點(diǎn)的電勢(shì)能比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大，所以C錯(cuò)誤，D正確；故選D【點(diǎn)睛】在電場(chǎng)中根據(jù)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線關(guān)系判斷電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能、動(dòng)能等變化，這對(duì)學(xué)生是基本的要求，要重點(diǎn)掌握.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、CD【解析】a球受力平衡，有Ga=qE①重力和電場(chǎng)力等值、反向、共線，故電場(chǎng)力向上，由于電場(chǎng)強(qiáng)度向下，故球帶負(fù)電；b球受力平衡，有Gb+qvB=qE②c球受力平衡，有Gc=qvB+qE③解得Gc＞Ga＞Gb故選CD.8、ACD【解析】由左手定則確定各種情況下的安培力方向，根據(jù)平衡條件判斷各項(xiàng)即可【詳解】A項(xiàng)：磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上時(shí)，由左手定則可知，安培力方向平行斜面向上，由于此時(shí)支持力與安培力垂直，由三力平衡可知，支持力與安培力的合力與重力等大反向，由于支持力方向不變，所以當(dāng)支持力與安培力垂直時(shí)，安培力最小即磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，由公式，解得：，故A正確；B項(xiàng)：磁場(chǎng)方向沿軸正方向時(shí)，與電流方向平行，金屬桿不受安培力，所以金屬桿不可能靜止，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：磁場(chǎng)方向沿軸正方向時(shí)，由左手定則可知，安培力方向豎直向上，要使金屬桿靜止，所以mg=BIL，解得：，故C正確；D項(xiàng)：磁場(chǎng)方向沿軸正方向時(shí)，，由左手定則可知，安培力方向水平向右，由平衡條件可得：，解得：，故D正確故選ACD9、AC【解析】A：當(dāng)導(dǎo)體中通過(guò)I=1A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長(zhǎng)縮短，安培力方向向上，則左手定則，導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎→a．故A項(xiàng)正確B：通電后，導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度，受到的安培力，據(jù)受力分析解得，每根彈簧的彈力大小為0.05N．故B項(xiàng)錯(cuò)誤C：據(jù)解得．故C項(xiàng)正確D：若導(dǎo)體中不通電流解得：，彈簧伸長(zhǎng)0.01m．故D項(xiàng)錯(cuò)誤10、AB【解析】AB、若，小球受桿彈力垂直桿向下，隨速度減小彈力減小，小球受摩擦力減小，當(dāng)時(shí)，小球勻速運(yùn)動(dòng)；若，小球與桿無(wú)彈力，速度增大，小球受桿彈力垂直桿向下，彈力增大，小球受摩擦力增大，當(dāng)時(shí)，小球勻速運(yùn)動(dòng)；若，小球受桿彈力垂直桿向上，隨速度減小彈力增大，小球受摩擦力增大，小球從A到C做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)；所以小球從A到C過(guò)程中動(dòng)能減小，速度減小，滑動(dòng)摩擦力大于重力沿粗糙細(xì)桿的分力，做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，小球在c點(diǎn)一定保持靜止，故A、B正確；CD、從A到C，小球受摩擦力增大，在ab段克服摩擦力做的功小于bc段克服摩擦力做的功，根據(jù)動(dòng)能定理可得在ab段動(dòng)能變化量小于bc段動(dòng)能變化量，則有在b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大于5J，故C、D錯(cuò)誤；故選AB【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是小球從A到C過(guò)程中動(dòng)能減小，速度減小，滑動(dòng)摩擦力大于重力沿粗糙細(xì)桿的分力，做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.MN②.>【解析】[1][2]利用變壓器工作原理所以輸入端ab接MN，輸出端cd接PQ，電流互感器的作用是使大電流變成小電流，所以12、①.；②.A；【解析】歐姆表是由電流表改裝成的，電流表刻度盤(pán)刻度均勻，歐姆表原理是閉合電路的歐姆定律，應(yīng)用閉合電路的歐姆定律分析答題．多用電表的電流都從紅表筆流入，紅表筆與內(nèi)部電源的負(fù)極相連，內(nèi)部電阻應(yīng)是可調(diào)的【詳解】（1）兩表筆短接時(shí)Rx=0，此時(shí)電流為滿偏電流Ig，設(shè)電池的電動(dòng)勢(shì)為E，歐姆表的總內(nèi)阻為R，由閉合電路的歐姆定律得：Ig=ER；當(dāng)指針恰指到D點(diǎn)時(shí)，為滿刻度的四分之一，即Ig/4處，由閉合電路的歐姆定律得：Ig/4=，所以RD=3R=72Ω；（2）歐姆表的內(nèi)部電源的正極與外部負(fù)極插孔相連，內(nèi)部電源的負(fù)極與外部正極插孔相連，故BC錯(cuò)誤；每次換擋都要短接表筆歐姆調(diào)零，所以內(nèi)部應(yīng)接可調(diào)電阻，故D錯(cuò)誤，綜合分析A正確故選A四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右；由平衡條件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，大小不變；根據(jù)牛頓第二定律可得：