甘肃省玉门一中2027届物理高二第一学期期末综合测试试题含解析

甘肃省玉门一中2027届物理高二第一学期期末综合测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线，则（）A.电阻的阻值为5ΩB.电池内阻是0.2ΩC.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是15WD.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为15W2、如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（）A. B.C. D.3、闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是（）A.向右进入磁场B.向左移出磁场C.以ab为轴转动D.以cd为轴转动4、如图1是回旋加速器D型盒外观图，如图2是回旋加速器工作原理图．已知D型盒半径为R,电场宽度为d,加速电压为u,磁感应强度为B,微观粒子质量是m,带正电q,从S处从静止开始被加速，达到其可能的最大速度vm后将到达导向板处，由导出装置送往需要使用高速粒子的地方．下列说法正确的是（）A.D型盒半径,高频电源的电压是决定vm的重要因素B.粒子从回旋加速器中获得的动能是C.粒子在电场中的加速时间是D.高频电源周期远大于粒子在磁场中运动周期5、真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F，若将两点电荷的电荷量都增大到原来的3倍，且距离保持不变，则两点电荷间的静电力大小变为A.F B.3FC.6F D.9F6、匀强磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示；用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力．下列说法正确的是（）A.I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向C.F1方向指向圆心，F2方向指向圆心DF2方向背离圆心向外，F3方向背离圆心向外二、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，小明将圆柱形强力钕磁体（可导电）吸附在干电池的负极上，铜导线折成的线框上端放在干电池的正极上，下端与钕磁铁接触，组成了简易的电动机。松手后，线框开始顺时针转动（从上向下看），下列说法正确的是（）A.电动机的工作原理为电磁感应现象 B.电动机的工作原理为通电导线在磁场中受安培力的作用C.钕磁体的上端为N极 D.钕磁体的上端为S极8、如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，L与水平方向成β角，且α>β，则下列说法中正确的是()A.液滴一定做匀速直线运动B.液滴有可能做匀减速直线运动C.电场线方向一定斜向上D.液滴的电势能可能增大9、国庆期间小明去逛超市，遇促销打折买了一个电吹风，电吹风的使用说明书上给出了如表所的参数及图示电路图。下列说法正确的是（）A.该电吹风发热电阻R的阻值约为64.5ΩB.该电吹风电动机M的内阻为193.6ΩC.当开关S1断开、S2闭合时，电吹风吹冷风D.当开关S1、S2均闭合时，电动机每秒钟消耗的电能为1000J10、三个分别带有正电、负电和不带电的质量相同的颗粒,从水平放置的平行带电金属板左侧以相同速度v0垂直电场线方向射入匀强电场,分别落在带正电荷的下板上的a、b、c三点,如图所示.下面判断正确的是(

)A.落在a点的颗粒带正电,c点的带负电,b点的不带电B.落在a、b、c点的颗粒在电场中的加速度的关系是C.三个颗粒在电场中运动的时间关系是D.电场力对落在c点的颗粒做负功三、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）如图连接好实验电路并检查无误后，闭合开关瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈______（选A或B）中有了感应电流。开关闭合后，还进行了其他几项操作尝试，发现电流计指针也发生了偏转，请写出一项可能的操作：________________________12．（12分）有一个小灯泡上标有“4V2W”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线,有下列器材可选：A.电压表(0—5V,内阻约为10KΩ)B.电压表(0—10V，内阻约为20kΩ)C.电流表(0—0.3A,内阻约为1Ω)D.电流表(0—0.6A,内阻约为0.4Ω)E.滑动变阻器(10Ω,2A)F.滑动变阻器(100Ω,2A)G.学生电源(直流6V),还有开关、导线若干(1)用多用电表欧姆挡粗测灯泡的电阻，选用“×10”挡测量时，发现指针偏转角度过大，则应选用×_______的挡(2)实验中所用电流表应选用_____,滑动变阻器应选用_____(用对应的选项字母表示）(3)实验时要求尽量减小实验误差,测量电压时应从零开始多取几组数据，且当开关闭合前滑片应滑变阻器的左边．请将图甲中实物按要求连接成满足实验要求的测量电路______.(4)某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特佺曲线(如图乙所示),若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电,则该小灯泡的实际功率是________W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L14．（16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15．（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、C【解析】由a图线的斜率大小读出电源的内阻，b图线的斜率大小得到电阻的阻值．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时的工作状态，由交点坐标读出电阻的电压和电流，由此可以判断电源的输出功率，并求出电源的总功率【详解】由图线a斜率倒数的大小求出电池组的内阻．故A错误．由图线b斜率倒数的大小求出电阻的阻值．故B错误．将该电阻接在该电池组两端，电路中电流I=1A，路端电压为U=15V，电池组的输出功率P出=15W．故C正确．由图线a读出电源的电动势E=20V．当外电阻等于电池内阻时，该电池组的输出功率最大，电池组的最大输出功率．故D错误．故选C【点睛】本题考查读图的能力．对于图象，往往从数学上斜率、截距、交点等知识来理解其物理意义2、A【解析】线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A图象中的加速度逐渐增大．故A错误．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g．故B正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析3、B【解析】AB.ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b，由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流．当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针的感应电流，故A错误，B正确CD.当以ab或cd为轴转动时，在图示位置，导线不切割磁感线，无感应电流产生，故CD错误故选B4、C【解析】回旋加速器的半径一定，根据洛伦兹力提供向心力，求出最大速度，可知最大动能与什么因素有关．粒子只在电场中被加速，根据v=at求解加速时间；回旋加速器中粒子在磁场中运动的周期等于高频电源的变化周期.【详解】根据知，，则粒子的最大动能Ek=mv2=，与加速的电压无关，而最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关．故AB错误．在加速电场中的加速度，根据v=at解得在电场中的加速时间：，选项C正确；要想使得粒子在电场中不断得到加速，则高频电源的周期必须等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，选项D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关5、D【解析】运用库仑定律，进行计算讨论即可解题【详解】根据库仑定律距离改变之前：，当电荷量都变为原来的3倍时：联立可得：，故ABC错误，D正确6、A【解析】应用楞次定律可以判断出感应电流方向，由左手定则可以判断出电流所受安培力方向，从而即可求解【详解】A项：由图甲所示可知，oa段，磁场垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I1沿逆时针方向，在ab段磁场向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，故A正确；B项：由图甲所示可知，在bc段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I3沿顺时针方向，故B错误；C项：由左手定则可知，oa段电流受到的安培力F1方向指向圆心，ab段安培力F2方向背离圆心向外，故C错误；D项：由左手定则可知，ab段安培力F2方向背离圆心向外，bc段，安培力F3方向指向圆心，故D错误故选A【点睛】本题考查了判断感应电流方向与安培力方向，应用楞次定律与左手定则即可正确解题；要熟练掌握楞次定律与左手定则；要掌握应用楞次定律解题的步骤二、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、BC【解析】AB．电动机的工作原理是线圈先通电在磁场中受安培力而转动，而发电机是动力装置先带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，故A错误，B正确；CD．对线框的下端平台侧面分析，若钕磁体上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，同理若钕磁体上端为N极，下端为S极，则转动方向由上往下看（俯视），线框沿顺时针转动，故C正确，D错误。故选BC。8、AC【解析】由题设条件可知，带电液滴的电性、电场的方向都未知，因此需要分情况分析【详解】A．如下图所示，带电液滴，在复合场中，受到重力、洛伦兹力和电场力作用，由题设条件知，带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动，所以重力、洛伦兹力和电场力这三个力的合力为零，故A正确B．如果液滴有可能做匀减速直线运动，那么液滴受洛伦兹力会变小，液滴受的重力和电场力都是恒力，液滴受力合力不为零，其合力方向与液滴运动方向不在一条直线上，液滴就不会做直线运动，不符合题意，故B错误C．由以上分析知，电场线方向一定斜向上，且液滴带正电，否则液滴不在沿虚线L做直线运动，故C正确D．液滴受力合力零，液滴带正电，且在电场中从高电势向低电势位置运动，液滴的电势能不可能增大，故D错误，故选AC。【点睛】带电微粒在复合场中的运动情况比较复杂，分析时要从多个角度去考虑，才有可能回答的正确9、AC【解析】A．由题意可知，电阻R上的功率为750W，故R的阻值为故A正确；B．该吹风机的电动机总功率为250W，它是非纯电阻电路，不能用求其电阻，由于其输出功率未知，故无法求出该电动机的内阻，故B错误；C．由于电阻用来发热，故当开关S1断开、S2闭合时，电阻不工作，故电吹风吹冷风，故C正确；D．当开关S1、S2均闭合时，电动机每秒钟消耗的电能为250J，故D错误；故选AC。10、BD【解析】由图，电容器上极板带负电，下极板带正电，平行板间有竖直向上的匀强电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，负电荷受到向下的电场力，不带电的小球做平抛运动，带负电的小球做类平抛运动，加速度比重力加速度大，带正电的小球做加速度比重力加速度小的类平抛运动，由此根据平抛和类平抛运动规律求解；【详解】A、根据题意，三小球在水平方向做匀速直线运动，则有，相同，则水平位移x与运动时间t成正比，由图看出，水平位移的关系为，则运动时间关系为，竖直方向上三个粒子都做初速度为0的匀加速直线运动，到达下极板时，在竖直方向产生的位移y相等：，则知加速度关系为，由牛顿第二定律得知三个小球的合力关系为，由于平行板间有竖直向上的电场，正电荷在电场中受到向上的电场力，向下的合力最小，向下的加速度最小，负电荷受到向下的电场力，向下的合力最大，向下的加速度最大，不带电的小球做平抛运动，加速度为重力加速度g，可知，落在a点的颗粒带负电，c点的带正电，b点的不带电．故AC错误，B正确；D、由上分析得知，落在c点的颗粒带正电，电场力向上，则电场力对它做负功．故D正确【点睛】确认不带电小球做平抛运动，带电小球做类平抛运动，分水平和竖直方向分析小球的运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向初速度为0的匀加速直线运动，由运动的合成与分解进行分析三、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.B②.将滑动变阻器的滑片快速滑动；将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间【解析】[1]闭合开关的瞬间，穿过B线圈的磁通量发生变化，故线圈B中有感应电流；[2]根据感应电流产生的条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化。所以要想是电流计指针发生偏转，则还可以采取的措施为：将线圈A(或铁芯)快速抽出；断开开关的瞬间；将滑动变阻器的滑片快速滑动。12、①.1②.D；③.E；④.；⑤.0.8【解析】（1）选用多用表欧姆挡的“×10”挡进行测量，指针偏转的角度过大，说明所选挡位太大；（2）根据实验原理选择仪器；（3）因电压表内阻远大于灯泡电阻，则采用电流表外接电路；滑动变阻器要用分压接法；（4）将电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源的U-I图像画在灯泡的U-I图像上，交点为电路的工作点，读出交点坐标，根据P=IU求解实际功率；【详解】（1）用“×10”挡进行测量，指针偏转的角度过大，说明所选挡位太大，为准确测电阻阻值，应选择×1挡位（2）灯泡的额定电流为0.5A，则实验中所