甘肅省寧縣2023-2024學年物理高二第一學期期末綜合測試試題含解析

甘肅省寧縣2023-2024學年物理高二第一學期期末綜合測試試題

考生請注意：

1.答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。

2.第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的

位置上。

3.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、帶電量分別-2Q和+4Q的兩個完全相同的金屬小球，相距為L（L遠大于小球半徑）時相互作用力的大小為F.現

把兩個小球互相接觸后放置在距離為L的地方，則現在兩個小球之間的相互作用力大小為（）

B.4F

F

D.—

4

2、電量相同質量不同的同位素離子以相同的速率從a孔射入正方形空腔中，空腔內勻強磁場的磁感應強度方向如圖所

示.如果從b、c射出的離子質量分別為mi、m2,運動時間分別為ti、t2,打到d點的離子質量為m3,運動時間為t&

則下列判斷正確的是（）

A.mi>m2>m3B.t3>t2>ti

C.mi：m2=l：2D.m2：mj=2：1

3、A,3是一條電場線上的兩個點，一帶負電的微粒僅在電場力作用下以一定初速度從A點沿電場線運動到B點，其

速度-時間圖象如圖所示.則這一電場可能是下圖中的（）

V

O

A

4、如圖，材質相同、粗細均勻的正方形導體框A3C。，垂直放置于勻強磁場中，將兩點接到電源兩端，段受

到的安培力為F,則此時導體框受到的安培力的合力大小為

24

A.-FB.-F

33

C.2FD.3F

5、一個平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，如圖所示.以E表示兩極板間的場強，U表示電容器兩極板間

的電壓，Q表示平行板所帶的電荷量.若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，那么（）.

A.U變小，E不變B.E變大，Q變大

C.U變大，Q不變D.U不變，Q不變

6、如圖，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連.若一帶電粒子恰能沿圖中所示水

平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子()

A.所受重力與電場力平衡

B.電勢能逐漸減小

C.動能逐漸增加

D.做勻變速直線運動

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、如圖所示，一個正點電荷。靜止在正方形的一個角上，另一個帶電粒子(可視為點電荷)射入該區(qū)域時，恰好能

經過正方形的另外三個角a、b、c,粒子僅受靜電力作用，則粒子由a經b運動到c的過程中，下列分析正確的有()

q

A.a,b,c三點電勢高低及場強大小的關系是：9a=9c>9b,Ea=Ec=2Eb

B.粒子由a到b電勢能增加，由b到c電場力做正功，在b點動能最小

C.粒子在a、b、c三處的加速度大小之比是1:2:1

D.改變粒子在a處的速度，有可能使其經過a、b、c三點做勻速圓周運動

8、下列說法正確的是

A.液晶分子排列的有序性介于固體和液體之間

B.多晶體沒有固定的熔點，但具有各向同性的性質

C.若把氫氣和氧氣看做理想氣體，則質量和溫度均相同的氫氣和氧氣內能相等

D.氣體體積不變溫度升高的過程中，每秒撞擊單位面積器壁上的氣體分子數增大

9,如圖一質量為m物體放在水平面上，受到與水平方向成37。的拉力F作用，物體始終保持靜止狀態(tài)，則下面的說法

正確的有：()

///////////

A.地面受到的壓力大小為mg

B.物體受到的靜摩擦力大小為F

C.當拉力變大時物體所受的靜摩擦力變大

D.當拉力變小時，地面受到的壓力變大

10、如圖所示，閉合開關S,將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用時0.2s,第二次用時0.4s,并且兩次磁鐵的起始和終

止位置相同，則（）

A.第一次線圈中的磁通量變化較快

B.第一次電流表G最大偏轉角較大

C.第二次電流表G的最大偏轉角較大

D.若斷開S,電流表G均不偏轉，故兩次線圈兩端均無感應電動勢

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）有一根粗細均勻的空心導體管如圖a所示，截面為同心圓環(huán)（如圖b）,其電阻約為1000,這種材料的電

阻率為夕。某同學用以下器材測量該導體管的截面積（圖中陰影部分）：

A.20分度的游標卡尺

B.螺旋測微器

C.電流表A1（量程50mA,內阻N=100。）

D.電流表A2（量程100mA,內阻品約40。）

E.滑動變阻器A（0-10Q）

F.直流電源E

G.空心導體管也

H.開關一只，導線若干

⑴用游標卡尺測量導體棒長度如圖甲，示數L=mm；用螺旋測微器測量其外徑如圖乙，示數

D=mm；

101112cm------------E-5

-0

I1I1IVE

01020o二

甲

乙

（2）下圖是實驗時連接的電路，閉合開關S,調整滑動變阻器，記錄電流表A1的讀數人和電流表A2的讀數4,則導體

管的截面積（圖中陰影部分）為（用已知量和測量量的符號來表示）。

12.（12分）利用如圖所示的電路測定電源的電動勢和內電阻

⑴若閉合電鍵Si,將單刀雙擲電鍵S2擲向a,改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數U

（2）若斷開Si,將單刀雙擲電鍵S2擲向b,改變電阻箱R阻值得到一系列的電流表的讀數I

⑶某同學分別按照以上兩種方式完成實驗操作之后，利用圖線處理數據，得到如下兩個圖象（如圖①和②所示），縱軸

截距分別是bi、b2,斜率分別為ki、k2

若忽略電壓表的分流和電流表的分壓作用，則

步驟⑴中測得的電動勢E尸；內阻I*尸.（用ki、bi表示）

b

步驟⑵中測得的電源內阻比2真實值---------（填偏大、相等、或偏?。?/p>

1

若不能忽略電壓表的分流和電流表的分壓作用，則：結合兩組圖像可計算出該電源的真實電動勢E=或真實內阻

r=_________

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）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板。、方相距d=0.10m,.、6間的電場強度為E=5.0xl（）5N/C,b

板下方整個空間存在著磁感應強度大小為3=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為/M=4.8xl0-25kg,電荷

186

量為9=1.6X10C的帶正電的粒子（不計重力），從貼近。板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入勻強電場，剛好

從狹縫尸處穿過％板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到8板的。處（圖中未畫出）.求P、。之間的距離L

XXXXXXXX

xxxx^xxxx

14.（16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=l。的電源，導軌平面與

水平面間的夾角0=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Ro=l￡l時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g=10m/s2,5也37。=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

15.（12分）A3C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5c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,把一質量機=0.1kg,帶電

4

量為尸+10一4C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達。點的速度大小

⑵小球在。點時，軌道受到的壓力大小

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、C

【解析】未接觸前，據庫侖定律得P=左遑羋=8左與；兩球接觸后兩球的帶電量＜7=著手=。，兩球間的

LL2

相互作用力k=4爸=!廠.故C項正確，ABD三項錯誤

L28

【點睛】帶異種電荷的相同金屬小球接觸后，兩小球所帶電荷先中和再平分

2、C

mv

【解析】同位素離子在勻強磁場中做勻速圓周運動，其半徑R=k，mi的半徑為m2的一半，故m2=2mi,mm

Bq1：2

=1：2,而m3的半徑更大，故m3最大，選項C正確A、D錯誤.由于同位素離子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周

期丁=竽，故4=g=曹4=?=箸，所以。=，2,選項B錯誤

Bq2Bq42Bq

考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動

3、A

【解析】由圖像可知，速度在逐漸減小，圖像的斜率在逐漸增大，故此帶負電的微粒做加速度越來越大的減速直線運

動，所受電場力越來越大，電場線的疏密表示場強的大小，帶負電的微粒受力方向與運動方向相反。

故選Ao

4、B

【解析】均勻的電阻絲組成的正方形導體框，電阻絲C5AD阻值是電阻絲5阻值的3倍，電阻絲CD與電阻絲CA4D

并聯，所以電阻絲CR4O中電流是電阻絲中電流的工；電阻絲CR4O在磁場中的有效長度與電阻絲C。的長度相

3

等，則電阻絲CR4O所受安培力是電阻絲所受安培力的工，即電阻絲CA4O所受安培力為‘F；電阻絲與電

33

阻絲CR4O所受安培力的方向相同，所以三根電阻絲受到的安培力的合力：

14

FA=F+—F=—F。

033

A.|ro與上述結論不符，故A錯誤；

4

B.jFo與上述結論相符，故B正確；

C.2尸。與上述結論不符，故C錯誤；

D.3Fo與上述結論不符，故D錯誤。

故選：Bo

5、A

【解析】電容器與電源斷開，電量不變，根據d的變化判斷出電容的變化，再根據電容的變化，判斷出電勢差的變化,

最后依據E=2導出電場強度的綜合表達式

a

【詳解】電容器與電源斷開，電量。不變，d減小，根據電容的決定式C=」一知，電容C增大，根據c=v,知

4兀kdU

電量不變，則U變小.再依據石=2=2=無絲，則有E不變，故A正確，B、C、D錯誤.故選A.

aCdss

【點睛】本題是電容器的動態(tài)分析，關鍵是抓住不變量，當電容器與電源相連，兩端間電勢差不變，當電容與電源斷

開，所帶電量不變，注意電場強度的綜合表達式的推導

6、D

【解析】帶電粒子在勻強電場中的運動。

【詳解】A.帶電粒子沿水平方向做直線運動，則電場力與重力的合力一定沿水平方向，受力分析如圖：

合力與速度方向反向，即重力與電場力不平衡，A錯誤；

B.如圖，電場力方向與運動方向夾角大于90。，電場力做負功，電勢能增加，B錯誤；

C.合力與速度方向反向，做負功，由動能定理可知，動能減小，C錯誤；

D.整個過程處于勻強電場中，電場力與重力都不變，即合外力不變，加速度不變，做勻變速直線運動，D正確。

故選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、AB

【解析】電荷受到的合力指向軌跡的內側，根據軌跡彎曲方向判斷出粒子與固定在O點的電荷是異種電荷，它們之間

存在引力，根據點電荷的電場線的特點，Q與ac距離相等，都小于b,故B點的電勢高于ac兩點的電勢.應用牛頓

第二定律求出加速度之間的關系.

【詳解】根據點電荷的電場線的特點，Q與ac距離相等，都小于b,故b點的電勢低于ac兩點的電勢，即心=

kOkQkQ1_

9c＞仰；Ea=Ec=—左；Eb=,高、2=學=內，故A正確；電荷受到的合力指向軌跡的內側，根據軌跡彎曲方向判

￡(72L)2L2

斷出粒子與固定在O點的電荷是異種電荷，它們之間存在引力，所以質點由a到b電場力做負功，電勢能增加，動能

減??；由b到c電場力做正功，動能增大，在b點動能最??；故B正確；粒子P在a、b、c三點時的加速度大小要根

據庫侖定律求出庫侖力.由圖可知，r產八=也4，根據庫侖定律：F=k"=ma,可得：a8可知，加速度之

2r產

比應為：2：1：2；故C錯誤；由帶電粒子所受的電場力的方向可知，帶電粒子abc三個點受到的電場力大小不相等,

所以不可能其經過a、b、c三點做勻速圓周運動.故D錯誤.故選AB.

【點睛】本題屬于電場中軌跡問題，考查分析推理能力.根據軌跡的彎曲方向，判斷出電荷受到的電場力指向軌跡內

側.進而判斷出電荷是負電荷

8、AD

【解析】見解析

【詳解】A.液晶分子排列的有序性介于固體和液體之間，符合客觀實際，故A正確；

B.多晶體有固定的熔點，具有各向同性的性質，故B錯誤；

C.若把氫氣和氧氣看做理想氣體，則質量和溫度均相同的氫氣和氧氣，因氫氣分子個數多，氫氣的內能大，故C錯

誤；

D.氣體體積不變溫度升高的過程中，分子運動變得激烈，每秒撞擊單位面積器壁上的氣體分子數增大，故D正確

點睛】見解析

9、CD

【解析】本題主要考查受力分析，對物體受力分析并進行正交分解，根據平衡條件列出方程并討論即可

【詳解】對物體受力分析可知，水平方向有：Fcos0=f,豎直方向有：Fsin0+FN=mg,則地面對物體的支

持力大小為耳v=Mg-Fsin6,由牛頓第三定律可知，地面受到的壓力大小為與vICvUmg-尸sin6,故AB錯誤;

當拉力增大時，摩擦力/=bcosd也增大，故C正確；當拉力變小時，bsin。減小，則與v增大，故D正確

10、AB

【解析】兩次磁鐵的起始和終止位置相同，知磁通量的變化量相同，根據時間長短判斷磁通量變化的快慢，感應電動

勢的大小與磁通量的變化率成正比

【詳解】A項：磁通量變化相同，第一次時間短，則第一次線圈中磁通量變化較快，故A正確；

B、C項：感應電動勢大小與磁通量的變化率成正比，磁通量的變化率大，感應電動勢大，產生的感應電流大，故B

正確，C錯誤；

D項：斷開電鍵，電流表不偏轉，知感應電流為零，但感應電動勢不為零，故D錯誤

故選AB

【點睛】解決本題的關鍵知道感應電動勢產生的條件，以及知道感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比

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、①.100.50②.3.500③.S=--------------

【解析】（1）口］游標卡尺的主尺讀數100mm,游標卡尺的精度0.05mm,游標尺上第10條刻度線與主尺對齊，讀數

為

0.05mmxl0=0.50rnm

所以最終讀數為

100mm+0.50mm=100.50mm。

（1）［2］螺旋測微器的固定刻度讀數為3.0mm,可動刻度讀數為

0.01mmx50.0=0.500mm

所以最終讀數為

3.0mm+0.500mm=3.500mm。

（2）［3］根據電阻定律，則電阻絲的電阻為

R—p—

S

依據歐姆定律，由上圖可知，則電阻絲的電阻為

R=-^~

12Tl

聯立解得

pL（I「Q

FT。

1

12、?.—;;③.偏大；;

仇仿k2

【解析】（1）開關接a時，采用電壓表與電阻箱并聯的方式測量電動勢和內電阻，明確電表內阻的影響，根據閉合電路

歐姆定律進行分析列出對應的表達式，從而確定誤差情況；

⑵開關接b時，采用電流表與電阻箱串聯的方式測量，根據閉合電路歐姆定律進行分析列出對應的表達式，從而確定

誤差情況；

⑶分析兩種方式所得出的準確值表達式，從而分析與電表內阻無關的物理量，從而確定真實值

【詳解】（1）若閉合電鍵Si,將單刀雙擲電鍵S2擲向a,改變電阻箱R的阻值得到一系列的電壓表的讀數U,根據閉

合電路歐姆定律可知，

U

E=U+Ir=U+—r

R

EI1r1

則一二——+—

UERE

11

因此圖象的縱軸截距b=一，電動勢E=/

Eb}

圖象的斜率k產二，則電源內阻尸kiE=1h

EA

111r

(2)根據閉合電路歐姆定律E=I(R+r)變形，得到一與R的關系式，一二—H+一

IIEE

根據數學知識得知，!-尺圖象的斜率的倒數等于電源的電動勢E,縱軸截距的絕對值等于電源的內阻r與定值電阻

的和

則可知,電動勢的測量值與真實值相比相等,沒有考慮電流表的內阻,即實際內阻廠=卜-氏4,所以內電阻的測量值

與真實值相比偏大

1

(3)由以上分析可知，(2)中電動勢是準確的，故石=??；而⑴圖象的斜率占=r濡

化2E

聯立解得：

【點睛】本題關鍵在于能由圖象知識(斜率與截距的意義)結合閉合電路歐姆定律求解，在解題時要注意題目中給出

的條件及坐標中隱含的信息

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