山东省菏泽、烟台2023年物理高二上期末综合测试试题含解析

山东省菏泽、烟台2023年物理高二上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、物体做匀加速直线运动，加速度为，那么在任意1秒内()A.物体的末速度一定等于初速度B.物体的末速度一定比初速度大C.物体这一秒的初速度一定比前一秒的末速度大D.物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大2、如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列四种情况下导线cd中无电流的是()A.开关S闭合或断开的瞬间B.开关S是闭合的，但滑动触头向左滑C.开关S是闭合的，但滑动触头向右滑D.开关S始终闭合，不滑动触头3、如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的（）A距离变化 B.正对面积变化C.介质变化 D.电压变化4、一段导线在磁场中做切割磁感线运动，下面说法正确的是（）A导体中一定有感应电动势B.导体中一定有感应电流C.导体一定受到与运动方向相反的磁场作用力D.以上说法均不正确5、把长0.10m的直导线全部放入匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直．当导线中通过的电流为3.0A时，该直导线受到的安培力的大小为1.5×10﹣3N．则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）A.4.5×10﹣3T B.2.5×103TC.2.0×102T D.5.0×10﹣3T6、半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向朝着O点射入磁场中，并从B点射出，，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为（）A. B.C. D.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、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少8、如图所示，在虚线EF、GH之间分布着方向水平、垂直于纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场，EF、GH间距为h，正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，质量，边长，将其从EF上方处由静止释放，线框运动过程中线框平面始终与磁场垂直，且CD边始终与EF平行，已知线框下边CD刚要出磁场时，线框的速度为，线框穿过磁场区的过程中产生的热量，取重力加速度，下列说法正确的是A.磁场上下两边界的间距B.线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小为C.线框CD边刚进入磁场时C、D两点间的电压为D.线框CD边刚出磁场时C、D两点间的电压为9、在如图所示电路中，已知电表均为理想电表，电流表A、电压表V1、V2的读数分别为I、U1和U2，C为电容器．在滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离的过程中，电流表A、电压表V1、V2读数变化量大小分别是ΔI、ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的有A.电源的内阻消耗的电功率变大B.灯泡变亮、电容器所带电量减少C.等于外电路总电阻，变小D.等于电源的内电阻，不变10、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示，有一变化的磁场垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，变化规律如图乙所示．在t＝0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为＋q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计，取上板的电势为零．粒子始终未打中极板，则以下说法中正确的是（）A.第2s内上极板为正极B.第2s末粒子回到了原来位置C.第2s末两极板之间的电场强度大小为(V/m)D.第4s末粒子的电势能为(J)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）下图是改装并校准电流表的电路图，已知微安表头的量程为Ig=600µA，内阻为Rg=198Ω，要求把表头改装成量程为I=60mA的电流表，则图中需要并联分流电阻Rp的阻值为______Ω，改装后的电流表测量电流时，指针指在表盘上原来100µA处,则被测电流的大小是____________mA12．（12分）物理兴趣小组同学在测两节干电池串联时的电动势和内阻时所用器材如下：A.两节干电池串联：电动势约为3V，内阻约为1Ω；B.电压表V：量程0~3V，内阻为几千欧；C.电流表A：量程0~100mA，内阻为4.5Ω；D.标准电阻R0：0.5Ω；E.滑动变阻器R：0~20Ω；F.开关、导线若干。(1)该小组同学设计如下图甲所示的电路图，请依据电路图用笔画线在图乙中将实物图连接完整____________。(2)实验中，该小组闭合开关，调节滑动变阻器，多次测量得出多组电压表示数U和电流表示数I，通过描点画出电源的U-I图象如图丙所示，则该电源的电动势E=_____________V、内阻r=_____________Ω。(结果均保留两位小数)

（3）由于电表内阻的影响，所以该电源的电动势测量值__________真实值，内电阻的测量值___________真实值。（以上两空选填“大于”、“等于”、“小于”）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、B【解析】加速度为，说明物体的速度是变化的，在任意1秒内末速度一定不等于初速度．故A错误．加速度为，在任意1秒内，速度的变化量，说明每一秒内物体的速度增大，即在任意1秒内，末速度一定比初速度大．故B正确．在任意1秒内的初始时刻与前一秒的末时刻是同一时刻，物体这一秒的初速度与前一秒末速度相同．故C错误．任意1秒内的末时刻与前一秒的初始时刻相隔2s时间，则速度的变化量大小，说明物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大．故D错误．故选B.2、D【解析】开关S闭合或断开的瞬间，下方回路中的电流发生变化，ab中产生的磁场随之变化，穿过上面回路的磁通量变化，所以导线cd中有感应电流，故A错误；开关S闭合，滑动触头向左滑动时，接入电路的电阻增大，回路中的电流减小，则ab产生的磁场减弱，则穿过上面回路的磁通量减小，将产生感应电流，故B错误；开关S闭合，滑动触头向右滑动时，接入电路的电阻减小，回路中的电流增大，则ab产生的磁场增强，则穿过上面回路的磁通量增大，将产生感应电流，故C错误；开关S始终是闭合的，不滑动触头，回路中电流不变，ab产生的磁场不变，穿过上面回路的磁通量不变，将无感应电流产生，故D正确．所以D正确，ABC错误3、A【解析】由题意，对着话筒说话时，振动膜前后振动，则金属层和金属板间距离改变，即电容器两极板间距离改变，导致电容变化，BCD错误，A正确。故选A。4、A【解析】导线在磁场中做切割磁感线运动，导体中一定有感应电动势，由于不知道是否有闭合回路，因此不一定有感应电流，也无法判断安培力，故A正确，BCD错误。故选A。5、D【解析】当磁场的方向与电流方向垂直时，，根据该公式求出磁场的磁感应强度当磁场的方向与电流方向垂直时，，则故磁感应强度的大小为5×10﹣3T．故选D6、A【解析】由图可知,粒子转过的圆心角为60°,轨迹半径转过的弧长为则运动所用时间由左手定则判断知粒子带负电荷故选A【点睛】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何关系可求出圆心角和半径，则可求得粒子转过的弧长，由线速度的定义可求得运动的时间。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、AC【解析】A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R的电流方向为，故B错误；C、金属棒速度为时，安培力大小为，，由以上两式得：，故C正确；D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为．金属棒向下运动时，根据右手定则判断感应电流的方向．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能；本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题8、BC【解析】AB、线框从开始下落到CD刚进入磁场，根据动能定理可得：，解得：，可知，则线框进入磁场和出磁场两个过程完全相同，产生的热量相同；设线框AB边刚要进入磁场时线框的速度大小，则线框进入磁场过程，由能量守恒定律得：，代入数据解得：，线框完全在磁场中做加速度为g的匀加速运动，根据运动学公式有：，代入数据解得：，故A错误，B正确；C、线框CD边刚进入磁场时CD边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故C正确；D、线框CD边刚出磁场时AB边产生的感应电动势为：，C、D两点间的电压为：，故D错误；故选BC9、BD【解析】该电路R1和R2串联，电容器两端间的电压等于R1两端间的电压，根据闭合电路的动态分析即可；【详解】A、滑动变阻器的滑片向右滑动一小段距离接入电路的的电阻变大，则总电阻变大，总电流变小，根据公式可知电源内阻消耗的电功率变小，故选项A错误；B、由于总电阻变大，总电流变小，则内电压变小，则路端电压增大，故灯泡变亮，即灯泡的电流变大，则通过电阻的电流变小，即电阻两端电压减小，则电容器两端电压减小，根据公式可知电容器所带电量减小，故选项B正确；C、电压表测量路端电压，根据部分电路欧姆定律可知：，则，通过上面的分析可知总电阻变大，即等于外电路总电阻，变大，故选项C错误；D、根据闭合电路欧姆定律可知：，则不变，故选项D正确【点睛】解决本题的关键抓住电源的电动势和内阻不变，利用闭合电路欧姆定律进行动态分析，特别要理解10、ACD【解析】由图象可知，在第2内，磁场垂直于纸面向内，磁感应强度变小，穿过金属圆环的磁通量变小，假设环闭合，由楞次定律可知，感应电流磁场与原磁场方向相同，即感应电流磁场方向垂直于纸面向内，然后由安培定则可知，感应电流沿顺时针方向，由此可知，上极板电势高，是正极，故A正确；由楞次定律可知，在第1s内，下板为正，粒子向下做匀加速运动；第2s内，上板为正，粒子向下做匀减速运动，直到速度为零；第3s内，上板为正，粒子向上做匀加速运动；第4s内，下板为正，粒子向上做匀减速运动，直到速度减为零回到原来位置；故B错误；法拉第电磁感应定律可知，在第2s内产生的感应电动势：，两极板间的电场强度为：，故C正确；第4s末下极板是正极，且粒子回到两板中点，因为上极板电势为零，则中点的电势为，粒子具有的电势能为：，选项D正确三、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、①.2；②.10；【解析】分流电阻阻值为：，原来电流表量程为，改装后电流表量程为60mA，电流表量程扩大了100倍，分度值扩大100倍，指针指在表盘上原来处，则被测电流的大小为：.【点睛】根据并联电路特点与欧姆定律可以求出分流电阻阻值；根据电流表的量程确定其分度值，然后读出其示数12、(1).(2).2.95（2.93~2.97）(3).0.95（0.93~0.97）(4).小于(5).小于【解析】（1）[1]根据电路图，实物连接如图所示：（2）[2]根据闭合电路欧姆定律：整理得：电源的U-I图象在U轴上的截距为电动势，由图可得：E=2.95V；[3]电源的U-I图象的斜率为：解得：；（3）[4]如果考虑电表内阻的影响，根据闭合电路欧姆定律：整理得：设电源的U-I