河北省任丘一中2027届高二上物理期末综合测试试题含解析

河北省任丘一中2027年高二上物理期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、宾馆房间的天花板上会安装一个报警器，当房间失火时，它能通过电路发出警报，这个报警器使用的传感器是A.烟雾传感器B.声音传感器C.生物传感器D.压力传感器2、产生感应电流的条件，以下说法中正确的是（）A.闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流B.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，闭合电路中一定会有感应电流C.穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中一定不会产生感应电流D.穿过闭合电路的磁通量发生了变化，闭合电路中一定会有感应电流3、如图所示，A、B两个闭合单匝线圈用完全相同的导线制成，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则A.A、B线圈中产生的感应电动势：：1B.A、B线圈中产生的感应电动势：1：1C.A、B线圈中产生的感应电流：：1D.A、B线圈中产生的感应电流：：14、如图，光滑半圆形轨道与光滑曲面轨道在B处平滑连接，前者置于水平向里的匀强磁场中，有一带正电小球从A由静止释放，能沿轨道前进并恰能通过半圆形轨道最高点C．现若撤去磁场，使球从静止释放仍能恰好通过半圆形轨道最高点，则释放高度H′与原释放高度H的关系是（）A.H′>H B.H′＝HC.H′<H D.无法确定5、图中能产生感应电流的是（）A.磁铁穿过不闭合铁环B.导体棒分别向左右运动C.通电导线置于闭合铁环正上方D.无限大的磁场中平动的闭合铁框6、方形区域内有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，带电粒子a、b是经质谱仪筛选出的具有相同比荷的带电粒子，粒子从磁场左侧边界中点o垂直于边界垂直于磁场射入磁场中，运动轨迹如图所示，a、b粒子分别从方形磁场左下角和右下角离开磁场，则（）A.粒子带正电B.a粒子质量大于b粒子C.a粒子在磁场中运动时间小于b粒子D.a粒子进入磁场的速度大于b粒子二、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、如图所示，一根长度为L的直导体棒中通以大小为I的电流，静止放在导轨上，垂直于导体棒的匀强磁场的磁感应强度为B，B的方向与竖直方向成θ角．下列说法中正确（）A.导体棒受到磁场力大小为BILB.导体棒对轨道压力大小为mg-BILcosθC.导体棒受到导轨摩擦力为μ(mg-BILsinθ)D.导体棒受到导轨摩擦力为BILcosθ8、如图所示，真空中M、N处分别放置两等量异种电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于a等势线上，f点位于c等势线上，df平行于MN．以下说法正确的是（）A.d点的电势高于f点的电势B.d点的电势与e点的电势相等C.若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点，则电场力先做正功、后做负功D.若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点，试探电荷的电势能增加9、如图，S为一离子源，MN为长荧光屏，S到MN的距离为L，整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．某时刻离子源S一次性沿平行纸面的各个方向均匀地射出大量的正离子，各离子的质量m，电荷量q，速率v均相同，不计离子的重力及离子间的相互作用力，则()A.当v<时所有离子都打不到荧光屏上B当v<时所有离子都打不到荧光屏上C.当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为D.当v＝时，打到荧光屏MN的离子数与发射的离子总数比值为10、如图所示，一个质量m＝0.1g，电荷量q＝4×10－4C带正电的小环，套在足够长的绝缘直棒上，可以沿棒上下滑动．将棒置于正交的匀强电场和匀强磁场内，E＝10N/C，B＝0.5T．小环与棒之间的动摩擦因数μ＝0.2．取g＝10m/s2，小环电荷量不变．小环从静止沿棒竖直下落，则()A.小环的加速度一直减小 B.小环的机械能一直减小C.小环的最大加速度为2m/s2 D.小环的最大速度为4m/s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）现有一电池，电动势大约为20V，内阻约为5Ω，无法从标签上看清其电动势等数据．现要准确测量其电动势和内阻，实验室备有下列器材：A．电流表(量程0～0.6A，内阻=2Ω)；B．电压表(量程0～25V，内阻约为15kΩ)；C．滑动变阻器（阻值范围0～20Ω)；D．定值电阻=10Ω；E．定值电阻=1Ω；F．开关及导线若干（1）由于实验室中电表量程不恰当，需要先将电表改装，电流表应_______联定值电阻_______(选填R1或R2)（2）在虚线框中画出实验电路原理图__________（3）若采用了正确的实验电路，通过改变滑动变阻器的阻值，得到了多组电压表示数U和电流表示数I，作出了U-I图像，若图像在纵轴的截距为a，图像的斜率绝对值为b，则电源电动势为_____________，内阻为________________12．（12分）某同学做“测电源的电动势和内阻”实验，其操作的步骤如下：（1）采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6A量程，电压表选择3V量程。在闭合开关开始实验前其连接的电路如图甲。请检查电路指出其中的不妥之处：___________（指出一处即可）。（2）修正电路、正确操作，得到某次测量的电流表示数如图乙，其示数为___________A。（3）根据实验数据作出U-I图像如图丙，则该电源的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果均保留2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）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L15．（12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

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、A【解析】当房间失火时，房间会有烟雾，将烟雾信号转换成电信号，从而发出警报，所以该传感器是烟雾传感器实现报警的，故选项A正确，B、C、D错误2、D【解析】A．位于磁场中的闭合线圈，只有磁通量发生变化时，才一定会产生感应电流。故A错误；B．当整个闭合电路在磁场中作切割磁感线运动时，闭合电路中磁通量却没有变化，则闭合电路中就没有感应电流。故B错误；C．穿过闭合电路的磁通量为零的瞬间，闭合电路中磁通量的变化率最大，故产生感应电流。故C错误；D．穿过闭合电路的磁通量发生了变化，则闭合电路中就有感应电流。故D正确。故选D。【点睛】感应电流产生条件细分有两点：一是电路要闭合；二是穿过电路的磁通量发生变化，即穿过闭合电路的磁感线的条数发生变化。3、C【解析】AB．对任一半径为r的线圈，根据法拉第电磁感应定律：相同，n相同，则得：，因，A、B线圈产生的感应电动势的大小之比：故AB错误；CD．根据电阻定律得，线圈的电阻为ρ、n、S相同，两线圈电阻之比为，线圈中的感应电流：，故C正确，D错误；故选C。4、C【解析】有磁场时，恰好通过最高点，有：mg+qvB=m，无磁场时，恰好通过最高点，有：mg=m，由两式可知，v2<v1．根据动能定理，由于洛伦兹力和支持力不做功，都是只有重力做功，mg（h-2R）=mv2可知，H′<H．故C正确，ABD错误．故选C5、B【解析】A．磁铁穿过不闭合铁环时，能产生感应电动势，但不能形成感应电流，选项A错误；B．导体棒分别向左右运动时，闭合电路的磁通量变化，会产生感应电流，选项B正确；C．通电导线置于闭合铁环正上方时，穿过铁环的磁通量总为零，则无感应电流，选项C错误；D．无限大的磁场中平动的闭合铁框，磁通量不变，不会产生感应电流，选项D错误；故选B。6、A【解析】A．由左手定则可知，粒子带正电，选项A正确；B．由题中条件不能确定粒子质量关系，选项B错误；C．根据可知，两粒子的周期相同，根据，因a粒子在磁场中的偏转角大，则a粒子在磁场中运动时间大于b粒子，选项C错误；D．根据可知a粒子的运动半径较小，则进入磁场的速度小于b粒子，选项D错误；故选A.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】A．根据左手定则可得导体棒受力分析如图所示导体棒受到磁场力大小为F=BLIA错误；B．根据共点力平衡规律得得导体棒对轨道的压力大小为B正确；CD．由于导体棒受到的是静摩擦力，因而受到静摩擦力大小要运用力的平衡规律求解，即为C错误，D正确。故选BD。8、AB【解析】A．由电场线、等势面的分布可得d点电势高于f点电势，故A正确；B．d、e在同一等势面上，故d点的电势与e点的电势相等，故B正确；C．因负电荷所以由d到f电场力一直做负功，故C错误；D．将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点，试探电荷的电势能不变，故D错误。故选AB。9、AC【解析】根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式求出离子的轨道半径，画出轨迹示意图，然后求出离子到达荧光屏上离子数与总数的比值.【详解】A、根据半径公式,当时有，直径2R＜L，离荧光屏最近的离子都打不到荧光屏上，所以当时所有离子都打不到荧光屏，故A正确；B、根据半径公式，当时，R＜L，当半径非常小时，即时肯定所有离子都打不到荧光屏上；当有离子打到荧光屏上，故B错误；C、D、当时，根据半径公式，离子恰好打到MN上的临界运动轨迹如图所示：离子速度为v1从下侧回旋，刚好和边界相切，离子速度为v2时从上侧回旋，刚好和上边界相切，打到N点的离子离开S时的初速度方向和打到M′点的离子离开S时的初速度方向夹角θ=π，能打到荧光屏上的离子数与发射的粒子总数之比：，故C正确，D错误；故选AC.【点睛】本题考查了离子在磁场中的运动，离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚离子运动过程是解题的关键，应用牛顿第二定律即可解题10、BC【解析】对小环进行受力分析，再根据各力的变化，可以找出合力及加速度的变化；即可以找出小环最大速度及最大加速度的状态【详解】小环静止时只受电场力、重力及摩擦力，电场力水平向右，摩擦力竖直向上；开始时，小环的加速度应为，小环速度将增大，产生洛仑兹力，由左手定则可知，洛仑兹力向右，故水平方向合力将逐渐变大，摩擦力变大，故加速度减小；当摩擦力等于重力时，加速度为零，此时速度最大，则mg=μ(qvB+qE)，解得v=5m/s，以后圆环将以5m/s的最大速度做匀速运动，开始时的加速度最大，最大值为2m/s2，则C正确，AD错误；小环下落过程中，摩擦力一直做功，机械能减小，选项B正确；故选BC.【点睛】本题要注意分析带电小环的运动过程，属于牛顿第二定律的动态应用与电磁场结合的题目，此类问题要求能准确找出物体的运动过程，并能分析各力的变化，对学生要求较高．同时注意因速度的变化，导致洛伦兹力变化，从而使合力发生变化，最终导致加速度发生变化三、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）并②.R2③.（2）电路原理图如图所示；④.（3）a⑤.b/3【解析】（1）根据电表的改装原理可知电压表应串联电阻进行分压，而电流表应并联电阻分流进行分析；（2）根据实验原理进行分析，确定误差最小的电路图；（3）根据改装原理确定路端电压和电流，再根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定电动势和内电阻【详解】（1）为了给电流表扩大量程，应并联一个小电阻进行分流，故应并联的电阻R2；（2）由于电源内阻约为5Ω，而改装后的电流表内阻为，电压表内阻约为15kΩ，所以电压表内阻远大于电源的内阻，故应采用相对电源的电流表外接法；原理图如图所示；（3）根据改装原理可知，电源的路端电压为U；电流为3I；则由闭合电路欧姆定律可知：U=E-3Ir则由图象可知，图象与纵轴的截距a=E；斜率b=3r；解得：E=a；r=b/3；【点睛】本题考查电源的电动势和内电阻的测量实验原理和方法，要注意明确电表的改装原理，同时掌握根据图象分析实验数据的基本方法12、①.连接电压表接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极或滑动变阻器的滑片应置于左端或接入电阻最大的那一端②.0.25A③.3.0V④.4.0Ω【解析】（1）[1]由实物图可知，图中不妥之处有：连接电压表负接线柱应接在电流表的负接线柱或电源负极；（2）[2]当电流表选择0.6A量程时，每小格分度值为0.02A，故按本位估读，即0.25A；