遼寧沈陽市郊聯(lián)體2023-2024學年高二物理第一學期期末綜合測試試題含解析

遼寧沈陽市郊聯(lián)體2023-2024學年高二物理第一學期期末綜合測試試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、導線中帶電粒子定向運動形成了電流．帶電粒子定向運動時所受洛倫茲力的矢量和，在宏觀上表現(xiàn)為導線所受的安培力．如圖所示，設導線ab中每個帶正電粒子定向運動的速度都是v，單位體積的粒子數(shù)為n，粒子的電荷量為q，導線的橫截面積為S，磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里，則下列說法正確的是A.由題目已知條件可以算得通過導線的電流為B.題中導線受到的安培力的方向可用安培定則判斷C.每個粒子所受的洛倫茲力為，通電導線所受的安培力為D.改變適當?shù)臈l件，有可能使圖中帶電粒子受到的洛倫茲力方向反向而導線受到的安培力方向保持不變2、如圖所示是一種簡易的驗電器，金屬絲固定在絕緣立柱上，兩端（未接觸）上有兩塊可以活動的鋁箔，帶電體與金屬絲接觸之后，兩塊鋁箔帶上等量同種電荷，在靜電斥力的作用下彼此分開．關于兩塊鋁箔之間的靜電力，下面說法正確的是（）A.兩塊鋁箔之間的靜電力跟兩鋁箔帶電量成正比B.兩塊鋁箔之間的靜電力跟兩鋁箔之間的距離成反比C.兩塊鋁箔之間的靜電力跟兩鋁箔之間的距離的平方成反比D.以上結論都不正確3、某研究小組成員設計了一個如圖所示的電路，已知定值電阻R．與R并聯(lián)的是一個理想交流電壓表，D是理想二極管（它的導電特點是正向電阻為零，反向電阻為無窮大）．在A、B間加一交流電壓，瞬時值的表達式為u＝20sin100πtV，則交流電壓表示數(shù)為（）A.10V B.20VC.15V D.14.14V4、下列關于電流的說法中，不正確的是A.習慣上規(guī)定正電荷定向移動得方向為電流得方向B.國際單位制中，電流的單位是安培，簡稱安C.電流既有大小又有方向，所以電流是矢量D.由可知，電流越大，單位時間內通過導體橫截面的電荷量就越多5、如圖所示，50匝矩形閉合導線框ABCD處于磁感應強度大小B＝T的水平勻強磁場中，線框面積S＝0.5m2，線框電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω＝200rad/s勻速轉動，并與理想變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，熔斷器允許通過的最大電流為10A，下列說法正確的是（）A.圖示位置穿過線框的磁通量變化率不為零B.線框中產(chǎn)生交變電壓的表達式為u＝500sin(200t)VC.變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為50：11D.允許變壓器輸出的最大功率為2200W6、下列各圖中，用帶箭頭的細實線表示通電直導線周圍磁感線的分布情況，其中正確的是A. B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、鋪設海底金屬油氣管道時，焊接管道需要先用感應加熱的方法對焊口兩側進行預熱．如圖所示，將被加熱管道置于感應線圈中，當感應線圈中通以電流時管道發(fā)熱，下列說法中正確的是A.采用增大交變電流的頻率，可使焊接效果越好B.采用增大感應線圈電阻值，可使焊接效果越好C.采用金屬電阻率越小的管道材料，焊接效果越好D.感應線圈中通以正弦交流電，在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電8、如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪．質量分別為M、m（M>m）的滑塊,通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行．兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動．若不計滑輪的質量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A.兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B.重力對M做的功等于M動能的增加C.輕繩對m做的功等于m機械能的增加D.兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功9、某交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應電動勢與時間的關系如圖所示，下列說法正確的是A.交變電流的表達式為(V)B.交變電流的表達式為(V)C.若其他條件不變，僅使線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t交變電動勢的表達式為D.若其他條件不變，僅使線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼囊话?，則交變電動勢的最大值變?yōu)?0V10、在豎直平面內放一個光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的磁場與軌道所在平面垂直．如圖所示．一個帶正電荷的小球由靜止開始從半圓形軌道的最高點A滑下，則（）A.小球經(jīng)過最低點C的速率比無磁場時大B.小球運動到最低點C所用的時間比無磁場時短C.小球經(jīng)過最低點C的速度與無磁場時相等D.小球運動到最低點C所用的時間跟無磁場時相等三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小杜家里新裝修時使用了一批照明鹵鎢燈泡，如圖．小杜利用多用電表測量了該燈泡的電阻：（1）小杜拿到多用電表后，選好“”，紅黑表筆短接后指針位置如圖，則應該調節(jié)（）（2）校準之后，用紅黑表筆分別接觸鹵鎢燈泡的兩腳，發(fā)現(xiàn)指針近乎滿偏轉，為了使測量結果更準確，則需要更換“”檔位，指針位置如圖，則該燈泡電阻為__Ω（3）小杜翻閱了該產(chǎn)品的說明書，說明書上寫著“額定電壓220V，65W”，小杜根據(jù)計算得知電阻約為744Ω．該計算結果與實際測量結果相差較大的主要原因可能是__12．（12分）在測金屬絲電阻率的實驗中，回答下列問題。(1)測得某金屬絲的有效長度為L，直徑為d，兩端的電壓為U，通過它的電流為I，可以得到該金屬絲的電阻率______（用題中所給的物理量符號表示）。(2)若金屬絲的電阻約為5Ω，電流表內阻約為1Ω，電壓表內阻約為1kΩ，則實驗中應該將電流表______（填“內接”或“外接”）。(3)若實驗中采取電流表內接法，則金屬絲電阻率實際測量值______（填“偏大”“偏小”或“不變”）。四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大??；（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表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】判斷洛倫茲力的方向用左手定則，電流由其定義I=Q/t確定，洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力【詳解】電流：，則A正確；導線受到的安培力的方向由左手定則判斷，則B錯誤；粒子所受的洛倫茲力為F洛=qvB，導線長度為L，則其受的安培力為：F=nqLSvB=BIL，則C錯誤；洛倫茲力方向反向決定了所受到的安培力方向也反向，則D錯誤；故選A【點睛】本題考查電流的微觀表達式，關鍵在于明確有多少電荷流過我們所確定的截面，并由洛倫茲力的集中表現(xiàn)為安培力2、D【解析】庫侖定律適于點電荷，不是點電荷不能用其求庫侖力．對于兩塊鋁箔，因距離小，則不能視為點電荷，不適用于庫侖定律【詳解】庫侖定律只適用于點電荷，兩塊靠近的鋁箔是不能看作點電荷的，因此，兩塊鋁箔之間的靜電力并不滿足庫侖定律，故ABC說法錯誤，D說法正確【點睛】考查庫侖定律的適用條件，明確兩塊近距鋁箔不能視為點電荷3、D【解析】交流電壓表示數(shù)為有效值，注意二極管的單向導電性，使得半個周期內R通路，另半個周期內R斷路，從而利用熱效應即可求解；【詳解】二極管具有單向導電性，使得半個周期內通路，另半個周期內R斷路．在正半周內，交流電的有效值為20V，故一個周期內的電阻發(fā)熱為，解得，故選項D正確，選項ABC錯誤【點睛】考查交流電的有效值求解，注意正弦交流電表的示數(shù)為有效值以及有效值與最大值的關系，同時注意二極管的單向導電性4、C【解析】導體中電荷的定向移動，形成了電流，規(guī)定正電荷定向移動得方向為電流得方向，A正確，在國際單位制中，電流的單位是A，B正確，電流有方向，從正極流向負極，但是電流是標量，C錯誤，由可知，電流越大，單位時間內通過導體橫截面的電荷量就越多，D正確5、B【解析】A．由圖可知，此時線圈和磁場垂直，此時線框的磁通量最大，磁通量變化率為零，感應電動勢為0，故A錯誤。B．矩形閉合導線框ABCD在磁場中轉動，產(chǎn)生的交流電的最大值為Em＝nBSω＝50××0.5×200V＝500V所以線框中產(chǎn)生交變電壓的表達式為u＝500sin(200t)V故B正確；C．有效值：E＝＝500V由于電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為＝故C錯誤；D．由于熔斷器允許通過的最大電流為10A，所以允許變壓器輸出的最大功率為P＝UI＝500×10W＝5000W故D錯誤。故選B。6、D【解析】本題考查直導線周圍磁場的分布情況，可根據(jù)安培定則得出磁場的形狀并能畫出不同面上的平面圖【詳解】通電直導線的磁感線是由導線為中心的一系列同心圓，且導線與各圓一定是相互垂直的，故D正確，ABC錯誤【點睛】在電磁學中應注意空間想象能力的培養(yǎng)，要學會由立體圖畫出平面圖，只有這樣才能順利求解一些電磁場中的力學問題二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律分析電流變化的頻率與焊縫處的溫度升高的關系．焊縫處橫截面積小，電阻大，電流相同，焊縫處熱功率大，溫度升的很高【詳解】高頻焊接利用高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場，在焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應電流，根據(jù)法拉第電磁感應定律分析可知，電流變化的頻率越高，磁通量變化頻率越高，產(chǎn)生的感應電動勢越大，感應電流越大，焊縫處的溫度升高的越快．故A正確．當增大感應線圈電阻，相當于減小了交流電的電流，電流的峰值變小，在頻率不變的情況下，單位時間電流的變化量變小，即電流的變化率變小，則磁場的變化率變小，磁通量的變化率變小，加熱效果減弱，故B錯誤；采用金屬電阻率越小的管道材料，會在焊接的管道中產(chǎn)生較大的電流，焊接效果越好，選項C正確；感應線圈中通以正弦交流電，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，在管道中產(chǎn)生的渦流也是交流電，選項D正確；故選ACD.8、CD【解析】由于“粗糙斜面ab”，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能不守恒，故A錯誤；由動能定理得，重力、拉力、摩擦力對M做的總功等于M動能的增加，故B錯誤；除重力彈力以外的力做功，將導致機械能變化，故C正確；除重力彈力以外的力做功，將導致機械能變化，摩擦力做負功，故造成機械能損失，故D正確考點：機械能守恒定律，動能定理的應用9、BD【解析】AB、由圖象可知，交變電流動勢的最大值，周期，所以瞬時值表達式為，故A錯誤，B正確；CD、根據(jù)感應電動勢最大值的表達式得知，與成正比，則線圈的轉速變?yōu)樵瓉淼囊话?，感應電動勢最大值變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑸椋瑒t交變電流動勢的表達式為，故C錯誤，D正確；故選BD【點睛】從圖象中可以求出該交變電流的最大電壓以及周期等物理量，然后根據(jù)最大值與有效值以及周期與頻率關系求解10、CD【解析】滑塊下滑時受到重力、洛倫茲力、軌道的支持力，洛倫茲力與軌道支持力不做功，只有重力做功；由動能定理可以判斷滑塊到達最低點時的速度關系，由向心力公式可以判斷加速度大小，對軌道壓力大小，根據(jù)滑塊的速度關系判斷運動時間【詳解】AC、滑塊下滑時受到重力、洛倫茲力、軌道的支持力，洛倫茲力與軌道支持力不做功，只有重力做功，由動能定理可知，滑塊到達最低點時的速度與磁場不存在時的速度相等，故A錯誤，C正確；BD、滑塊在下滑過程中，在任何位置的速度與有沒有磁場無關，因此滑塊從M點到最低點所用時間與磁場不存在時相等，故B錯誤，D正確；故選CD三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.T②.240Ω③.計算結果中是用220V電壓計算，說明燈泡發(fā)熱量很大，使得燈絲電阻率變大，因此導致計算結果中的電阻比多用電表計算結果大很多（突出溫度對電阻率的影響即可）【解析】(1)[1]紅黑表筆短節(jié)后指針沒有滿偏，說明需要歐姆調零，即調節(jié)T旋鈕即可；(2)[2]根據(jù)多用電表讀數(shù)方法，測量結果為240Ω；(3)[3]計算結果中是用220V電壓計算，說明燈泡發(fā)熱量很大，使得燈絲電阻率變大，因此導致計算結果中的電阻比多用電表計算結果大很多（突出溫度對電阻率的影響即可）。12、①.②.外接③.偏大【解析】(1)[1]根據(jù)電阻定律有所以可得(2)[2]由題中數(shù)據(jù)可知故應采用電流表外