2027届安徽省滁州市南桥区海亮学校物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

2027届安徽省滁州市南桥区海亮学校物理高二第一学期期末综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示，边长为L的正方形CDEF区域内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，对角线CE和DF的交点为P，在P点处有一粒子源，可以连续不断地向纸面内各方向发射出正离子。已知离子的质量为m、电荷量为q，不计离子重力及离子间相互作用力。则离子不可能射出正方形区域的发射速率v应满足（）A.0<v≤ B.0<v≤C.0<v≤ D.0<v≤2、下图是磁流体发电机原理示意图，A、B极板间的磁场方向垂直于纸面向里，等离子束从左向右进入板间，下述正确的是()A.A板电势高于B板，负载R中电流向上B.B板电势高于A板，负载R中电流向上C.A板电势高于B板，负载R中电流向下D.B板电势高于A板，负载R中电流向下3、在下列四图中，标出磁场B、电流I和安培力F的相互关系，其中正确的是（）A. B.C. D.4、质量为80kg的某人以4m/s速度运动，质量为200g的子弹以300m/s的速度飞行，关于某人和子弹的惯性大小比较，下列说法中正确的是（）A.人和子弹惯性一样大 B.人的惯性大C.子弹的惯性大 D.无法判断5、如图所示，为一水平旋转的橡胶盘，带有大量均匀分布的负电荷，在圆盘正上方水平放置一通电直导线，电流方向如图。当圆盘高速绕中心轴转动时，通电直导线所受磁场力的方向是（）A.水平向里 B.水平向外C.竖直向上 D.竖直向下6、如图，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动时间之比分别为()A.1：1：1 B.1：2：3C.3：2：1 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、在水平光滑绝缘桌面上有一边长为l的正方形线框abcd，被限制在沿ab方向的水平直轨道自由滑动。bc边右侧有一直角三角形匀强磁场区域efg，直角边ef等于l，边ge小于l，ef边平行ab边，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，若图示位置为时刻，设逆时针方向为电流的正方向，水平向右的拉力为正，则感应电流和图象正确的是时间单位为，A，B，C图象为线段，D为抛物线）（）A. B.C. D.8、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的粒子源A能不断产生α粒子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当α粒子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略α粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是()A.α粒子第n次被加速前、后的轨道半径比为B.若是增大交变电压U，则α粒子的最大动能Ek会变大C.若改变交流电压的周期，仍可用此装置加速氘核D.若只增大交变电压U，则α粒子在回旋加速器中运行的时间会变短9、今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）.已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（）A.变压器的匝数比为U:U0B.电流表的示数为C.在图示位置时，发电机线圈磁通量为D.从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为10、带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是（）A.油滴必带负电荷，电荷量为B.油滴必带正电荷，比荷C.油滴必带正电荷，电荷量为D.油滴带什么电荷都可以，只要满足三、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）如图所示，理想变压器的原．副线圈匝数之比为n1：n2＝4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等．a、b端加一交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA：PB＝____；两电阻两端的电压之比UA：UB＝__12．（12分）为了研究某导线的特性，某同学所做部分实验如下：(1)用螺旋测微器测出待测导线的直径，如图甲所示，则螺旋测微器的读数为_______mm；(2)用多用电表直接测量一段导线的阻值，选用“×10”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太大，因此需选择_______倍率的电阻档（选填“×1”或“×100”），欧姆调零后再进行测量，示数如图乙所示，则测量值为_______Ω；(3)另取一段同样材料的导线，进一步研究该材料的特性，得到电阻R随电压U变化图像如图丙所示，则由图像可知，该材料在常温时的电阻为_______Ω；当所加电压为3.00V时，材料实际消耗的电功率为_______W．（结果保留两位有效数字）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、D【解析】粒子在磁场中恰好不射出的轨迹如图所示根据几何知识可知，其轨道半径为因为所以有所以粒子不从磁场射出的速度需要满足0<v≤，故ABC错误，D正确。故选D。2、C【解析】根据左手定则，正电荷所受洛伦兹力向上，负电荷所受洛伦兹力向下，所以A板带正电，为电源正极，B板带负电，为电源负极；所以电流方向从上到下，故C正确，ABD错误。故选C。3、A【解析】熟练应用左手定则是解决本题关键，在应用时可以先确定一个方向，然后逐步进行，如可先让磁感线穿过手心，然后通过旋转手，让四指和电流方向一致或让大拇指和力方向一致，从而判断出另一个物理量的方向，用这种程序法，防止弄错方向【详解】根据左手定则可知，A图中安培力方向应该向上，故A正确；根据左手定则可知，B图中安培力应该垂直于磁场斜向上，故B错误；根据左手定则可知，C图中磁场方向和电流方向在同一直线上，不受安培力作用，故C错误；根据左手定则可知，D图中安培力方向垂直于直导线斜向左上方，故D错误．故选A4、B【解析】质量是衡量惯性大小的唯一标度，和物体速度的大小没有关系，人的质量大，所以人的惯性大，故B正确；ACD错误；故选B5、A【解析】带负电圆盘如题目图转动时，形成逆时针方向（从上向下）的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘上方形成的磁场方向竖直向上，根据左手定则，伸开左手，让四指和电流方向一致，磁感线穿过手心，则大拇指指向垂直纸面向里，因此安培力的方向水平向里，故A正确，BCD错误。故选A。6、C【解析】粒子在磁场中运动的周期的公式为，由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，三种速度的粒子的偏转角分别为90°、60°、30°，所以偏转角为90°的粒子的运动的时间为，偏转角为60°的粒子的运动的时间为，偏转角为30°的粒子的运动的时间为；所以有，C正确；故选C【点睛】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是：1、画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹；2、找联系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系二、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、BD【解析】AB．bc边的位置坐标x在0-l的过程，根据楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿a→b→c→d→a，为正值。线框bc边有效切线长度为L=l-vt，感应电动势为E=BLv=B（l-vt）•v均匀减小，感应电流，即知感应电流均匀减小。同理，x在l-2l过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a，为负值，感应电流均匀减小。故A错误，B正确。CD．在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区，因此拉力F等于安培力，而安培力的表达式，而L=l-vt，则有：可知F非线性减小。故C错误，D正确；故选BD。8、AD【解析】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速α粒子．α粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据T=比较周期．当α粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据qvB=m求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系【详解】根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有半径公式与nqU=mv2，所以α粒子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故A正确；根据qvB=m，得．则α粒子最大动能Ek=mv2=，与加速电压无关，故B错误，根据可知，α粒子与氘核在磁场中运动的周期相同，若改变交流电压的周期，所以不能用此装置加速氘核，故C错误；若只增大交变电压U，则α粒子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故D正确；故选AD【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能9、AB【解析】A．电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比是U1：U2=U：U0，故A正确；灯泡电流是，理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为P，所B．以输入功率为P，即电流表读数I=故B正确；C．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是所以解得最大磁通量故C错误；D．线圈以较大的转速n匀速转动时，所以，所以变压器输入电压的瞬时值故D错误。10、BC【解析】根据平衡条件知油滴受向上的洛伦兹力，根据左手定则判断油滴必带正电荷，由受力平衡有得油滴的比荷为故选BC。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、①.1：16②.1：4【解析】[1]根据变压器原副线圈电流与匝数成反比得电阻消耗的功率，所以两电阻消耗的电功率之比[2]电阻两端的电压U=IR，所以两电阻两端的电压之比12、①.1.731（1.730—1.733）②.×1③.22④.1.5⑤.0.78（0.70—0.80均给分）【解析】(1)[1]由图可知，螺旋测微器的示数为：d=1.5+23.0×0.01mm=1.730mm；(2)[2]角度偏转太大，则说明示数太小，阻值太小，应换用小倍率档位，故选用×1档；[3]由图可知，电阻值为：22×1=22Ω；(3)[4]由图可知，常温不加电压时，电阻为1.5Ω；[5]加电压为3V时，电阻为11.5Ω；则功率：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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得