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在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、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S2，小燈泡L1變暗D.若只斷開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。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(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________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的大小；（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。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(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、（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：