2023-2024學(xué)年遼寧省遼河油田第二中學(xué)物理高二第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年遼寧省遼河油田第二中學(xué)物理高二第一學(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)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、密立根油滴實(shí)驗(yàn)原理如圖所示。水平放置的兩塊金屬板所加電壓為U，板間存在豎直向下、大小為E的勻強(qiáng)電場。現(xiàn)噴入大小、質(zhì)量和電荷量各不相同的油滴，若通過顯微鏡觀察到質(zhì)量為m的油滴懸浮不動(dòng)，則下列說法正確的是（）A.懸浮油滴帶正電B.懸浮油滴的電荷量為C.增大場強(qiáng)，懸浮油滴將向下運(yùn)動(dòng)D.油滴的電荷量是電子電量的整數(shù)倍2、由同種材料制成的粗細(xì)均勻的導(dǎo)線A和B，橫截面積之比SA：SB=1:3，將它們并聯(lián)后接入電路后，熱功率之比為PA:PB=2:3,則它們的長度之比LA:LB為（）A.1:3 B.1:2C.2:3 D.3:13、已知阿伏加德羅常數(shù)為，某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量和kg水中所含氫原子數(shù)分別是()A. B.C D.4、如果人造地球衛(wèi)星受到地球的引力為其在地球表面時(shí)的一半,則人造地球衛(wèi)星距地面的高度是（已知地球的半徑為R）A.R B.C. D.5、如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨電流變化的伏安特性圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說法正確的是A.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡電阻相等B.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2C.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是7∶11D.由于小燈泡L的U－I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用6、如圖所示，繞在鐵芯上的線圈、電源、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)組成閉合電路，在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的銅環(huán)A，下列情況中銅環(huán)A中沒有感應(yīng)電流的是（）.A.線圈中通以恒定的電流B.通電時(shí)，使滑動(dòng)變阻器的滑片P做勻速滑動(dòng)C.將開關(guān)S突然斷開的瞬間D.通電時(shí)，使滑動(dòng)變阻器的滑片P做加速滑動(dòng)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、如圖所示的U-I圖象中，直線Ⅰ為某電源路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U-I圖線．用該電源與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知（）A.R的阻值為1.5ΩB.電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻為1.5ΩC.電源的輸出功率為3.0WD.電阻R消耗的功率為1.5W8、如圖所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針上方時(shí)，小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)，這一束帶電粒子可能是（）A.向左飛行的正離子束 B.向右飛行的正離子束C.向右飛行的負(fù)離子束 D.向左飛行的負(fù)離子束9、兩個(gè)完全相同的金屬球A和B帶電荷量之比為1∶7，相距為r，兩者接觸一下放回原來的位置，則后來兩小球之間的庫侖力大小與原來之比是（）A.3∶7 B.4∶7C.9∶7 D.16∶710、如圖所示，半徑為R的光滑半圓弧絕緣軌道固定在豎直面內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直軌道平面向里．一可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的小球由軌道左端A無初速度滑下，當(dāng)小球滑至軌道最低點(diǎn)C時(shí)，給小球再施加一始終水平向右的外力F，使小球能保持不變的速率滑過軌道右側(cè)的D點(diǎn)，若小球始終與軌道接觸，重力加速度為g，則下列判斷正確的是A.小球在C點(diǎn)受到的洛倫茲力大小為B.小球在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為3mg+C.小球從C到D的過程中，外力F的大小保持不變D.小球從C到D的過程中，外力F的功率逐漸增大三、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）如圖所示，放置在水平桌面上的平行光滑金屬框架寬為0.6m，金屬棒ab垂直框架兩邊放置，電阻R＝1Ω，金屬棒ab的電阻r＝0.2Ω，其余電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向下的的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，當(dāng)ab棒以4m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab棒中的電流大小為________A，維持金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力大小為______N。12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)小燈泡上標(biāo)有“2.5V,1.25W”的字樣。實(shí)驗(yàn)室備有如下器材:A．直流電源3V(內(nèi)阻可不計(jì))B．直流電流表0-3A(電阻約0.1Ω)C．直流電流表0-600mA(內(nèi)阻約0.5Ω)D．直流電壓表0-3V(內(nèi)阻約3kΩ)E．直流電壓表0-15V(內(nèi)阻約20kΩ)F．滑動(dòng)變阻器10Ω、1.5AG．滑動(dòng)變阻器1kΩ、500mA（1）除電源、開關(guān)、導(dǎo)線外，為了完成該實(shí)驗(yàn),電流表應(yīng)選用_______,電壓表應(yīng)選用_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______。(用器材前序號(hào)字母表示)（2）利用給出的器材通過實(shí)驗(yàn)描繪出小燈泡的伏安特性曲線，要求測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖_______，并將圖中實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路圖_______。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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝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）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，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

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、D【解析】A.帶電荷量為q的油滴靜止不動(dòng)，則油滴受到向上的電場力；題圖中平行板電容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，故板間場強(qiáng)方向豎直向下，則油滴帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B.根據(jù)平衡條件,有：，故，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)平衡條件，有：mg=qE，當(dāng)增大場強(qiáng)，電場力增大，則懸浮油滴將向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D.不同油滴的所帶電荷量雖不相同，但都是元電荷電量的整數(shù)倍，元電荷電量等于電子電量，故D正確。故選：D2、B【解析】兩電阻并聯(lián)接入電路，加在電阻兩端的電壓相等，根據(jù)電功率：可知電阻之比：根據(jù)電阻定律：由題知：代入解得：B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3、A【解析】分子量等于摩爾質(zhì)量除以阿佛加德羅常數(shù)；求出mkg水中含有的水分子數(shù)，再乘以2即為其中所含的氫原子數(shù)量【詳解】物質(zhì)的分子質(zhì)量：；mkg水中所含水分子數(shù)為，一個(gè)水分子中含有兩個(gè)氫原子，則所含的氫原子數(shù)為：個(gè)，故選A.4、C【解析】由萬有引力定律得：，，解得r=R，則衛(wèi)星距地面的高度h=r-R=（-1）R；故選C5、B【解析】根據(jù)電源的外特性曲線U-I圖線，可求出燈泡電阻和電源電動(dòng)勢(shì)以及內(nèi)阻；根據(jù)燈泡伏安特性曲線與電源伏安特性曲線交點(diǎn)確定燈泡與電源連接時(shí)工作電壓與電流，即可求出功率；歐姆定律適用于純電阻，燈泡是純電阻；【詳解】A、根據(jù)圖象交點(diǎn)知與電源1相接時(shí)電阻，與電源2相連接時(shí)，在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻不相等，故A錯(cuò)誤；B、小燈泡伏安特性曲線與電源伏安特性曲線的交點(diǎn)即為燈泡與電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，則連接電源Ⅰ時(shí)，，，故連接電源Ⅱ時(shí)，，，故，所以小燈泡消耗的功率之比為：，故B正確；C、U-I圖象的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻，根據(jù)電源U-I圖線，，，則，故C錯(cuò)誤；D、歐姆定律適用于純電阻，燈泡是純電阻，適用歐姆定律，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在于對(duì)電源伏安特性曲線、燈泡伏安特性曲線的理解，明確交點(diǎn)的含義6、A【解析】A.線圈中通以恒定的電流時(shí)，線圈產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)A的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生．故A正確B.通電時(shí)，使變阻器的滑片P作向右勻速滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，回路中電流增大，線圈產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，穿過銅環(huán)A磁通量增大，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤C.通電時(shí)，使變阻器的滑片P作左加速滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流．故C錯(cuò)誤D.將電鍵突然斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場從有到無消失，穿過穿過銅環(huán)A的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流．故D錯(cuò)誤故選A。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、ABD【解析】A、由兩圖線的交點(diǎn)知，，故A正確；B、直線I在縱軸上的截距為電動(dòng)勢(shì)，即E=3V，斜率的絕對(duì)值為內(nèi)阻，即，選項(xiàng)B正確；CD、電源的輸出功率P=UI=1.5W，也等于電阻R消耗的功率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確8、AC【解析】小磁針N極受力方向與磁場方向相同．電流方向與正電荷定向移動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷定向移動(dòng)方向相反．根據(jù)安培定則，即可求解【詳解】向左飛行的正離子形成的電流方向向左，根據(jù)安培定則可知，離子在下方產(chǎn)生的磁場方向向外，則N極轉(zhuǎn)向外，S極轉(zhuǎn)向里，向右飛行的負(fù)離子形成的電流方向向左，根據(jù)安培定則可知，離子在下方產(chǎn)生的磁場方向向外，則N極轉(zhuǎn)向外，S極轉(zhuǎn)向里，故AC正確，BD錯(cuò)誤；故選AC【點(diǎn)睛】本題考查應(yīng)用物理基本定則的能力，B、C兩項(xiàng)是等效的，A、D兩項(xiàng)也是等效的，考試時(shí)抓住等效性，可以節(jié)省時(shí)間9、CD【解析】若兩小球電性相同，兩個(gè)完全相同的金屬小球，將它們相互接觸再分開，帶電量先中和后平分，設(shè)金屬球A和B帶電量為Q，7Q，所以A、B所帶的電荷相等都為4Q，根據(jù)庫侖定律得所以若兩小球電性相反，兩個(gè)完全相同的金屬小球，將它們相互接觸再分開，帶電量先中和后平分，設(shè)金屬球A和B帶電量為Q，7Q，所以A、B所帶的電荷相等都為3Q，根據(jù)庫侖定律得所以故選CD。10、AD【解析】A.由于洛倫茲力不做功，所以從A到C過程中，只有重力做功，故有，解得，在C點(diǎn)受到豎直向上的洛倫茲力，大小為，A正確；B.在C點(diǎn)，受到向上的洛倫茲力，向上的支持力，向下的重力，三者的合力充當(dāng)向心力，故有，解得，B錯(cuò)誤；C.小球從C到D過程中，洛倫茲力和支持力沿水平方向的分力增大，所以水平外力F的增大．C錯(cuò)誤；D.小球從C到D的過程中小球的速率不變，而洛倫茲力和支持力不做功，所以小球的動(dòng)能不變，拉力F的功率與重力的功率大小相等，方向相反．由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，小球從C向D運(yùn)動(dòng)的過程中，豎直方向的分速度越來越大，所以重力的功率增大，所以外力F的功率也增大，D正確.故選AD?！军c(diǎn)睛】帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)問題的分析思路

正確的受力分析除重力．彈力和摩擦力外，要特別注意電場力和磁場力的分析

正確分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)找出物體的速度．位置及其變化特點(diǎn)，分析運(yùn)動(dòng)過程．如果出現(xiàn)臨界狀態(tài)，要分析臨界條件帶電粒子在復(fù)合場中做什么運(yùn)動(dòng)，取決于帶電粒子的受力情況（1）當(dāng)粒子在復(fù)合場內(nèi)所受合力為零時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)（如速度選擇器）（2）當(dāng)帶電粒子所受的重力與電場力等值反向，洛倫茲力提供向心力時(shí)，帶電粒子在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（3）當(dāng)帶電粒子所受的合力是變力，且與初速度方向不在一條直線上時(shí)，粒子做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，這時(shí)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡既不是圓弧，也不是拋物線，由于帶電粒子可能連續(xù)通過幾個(gè)情況不同的復(fù)合場區(qū)，因此粒子的運(yùn)動(dòng)情況也發(fā)生相應(yīng)的變化，其運(yùn)動(dòng)過程也可能由幾種不同的運(yùn)動(dòng)階段所組成三、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、①.1②.0.3【解析】[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，由閉合電路歐姆定律，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得[2]ab棒所受的安培力為由于ab棒勻速，所以由平衡可知，維持金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力大小為0.3N。12、①.C②.D③.F④.⑤.【解析】（1）[1][2]待測(cè)小燈泡的額定電壓為，直流電源電動(dòng)勢(shì)為，所以電壓表選擇D即可，根據(jù)待測(cè)小燈泡估算電流：所以電流表選擇C即可；[3]該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器需要采用分壓法接入，因此選擇阻值較小、額定電流較大的F，便于調(diào)節(jié)分壓；（2）[4]待測(cè)小燈泡的內(nèi)阻約為：根據(jù)電表內(nèi)阻和待測(cè)小燈泡內(nèi)阻關(guān)系：可知電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)小燈泡的內(nèi)阻，電壓表的分流較小，所以電流表選擇外接方式