2023年廣東省東莞市北京師范大學(xué)石竹附屬中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2023年廣東省東莞市北京師范大學(xué)石竹附屬中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻為r=1Ω，電源電動(dòng)勢(shì)為E=6V，R為定值電阻，電流表內(nèi)阻不計(jì)．當(dāng)閉合S1、S2時(shí)，電流表示數(shù)為1A；當(dāng)閉合S1、斷開S2時(shí)電流表示數(shù)為0.5A，下列說法正確的是（）A.、均閉合時(shí)，R的功率為B.電動(dòng)機(jī)的線圈電阻小于C.閉合、斷開時(shí)，電源的效率為D.閉合、斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率大于2、在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.5A和2.0V。重新調(diào)節(jié)R使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為（）A.47W B.44WC.32W D.18W3、在溫控電路中，通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路相關(guān)物理量的控制．如圖所示，R1為電阻箱，R2為半導(dǎo)體熱敏電阻，C為電容器．已知熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，則有（）A.若R1固定，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)電壓表的示數(shù)減小B.若R1固定，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)R1消耗的功率增大C.若R1固定，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，電容器C的電荷量減少D.若R1固定，環(huán)境溫度不變，當(dāng)電容器C兩極板間的距離增大時(shí)極板之間的電場強(qiáng)度減小4、如圖是生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖，鐵芯上有兩個(gè)線圈和，線圈跟電源連接，線圈的兩端接在一起，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。下列說法中正確的是（）A.閉合開關(guān)時(shí)，線圈中產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的磁場與線圈中電流產(chǎn)生的磁場方向相同C.斷開開關(guān)時(shí)，電磁鐵會(huì)繼續(xù)吸住銜鐵一小段時(shí)間D.斷開開關(guān)時(shí)，彈簧立即將銜鐵拉起5、下列說法正確的是A.元電荷就是電子或質(zhì)子B.元電荷是最小電荷量，又稱“基本電量”C.油滴所帶的電荷量可能是3.6×10-19CD.法國物理學(xué)家?guī)靵鲎钤缬糜偷螌?shí)驗(yàn)精確地測(cè)出了元電荷的數(shù)值6、如圖所示，帶電平行板中勻強(qiáng)磁場方向水平垂直紙面向里，某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點(diǎn)自由滑下，經(jīng)過軌道端點(diǎn)P進(jìn)入板間后恰能沿水平作直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)使小球從較低的b點(diǎn)開始下滑，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入板間，在板間的運(yùn)動(dòng)過程中()A.其動(dòng)能將會(huì)增大 B.其電勢(shì)能將會(huì)減小C.小球受到電場力將會(huì)增大 D.小球所受的洛倫茲力將會(huì)不變二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、某同學(xué)做三種導(dǎo)電元件的導(dǎo)電性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，他根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，分別繪制了三種元件的I-U圖象，如圖所示，下列判斷哪些是正確的（）A.只有乙圖象是正確的B.甲、丙圖象是曲線，肯定誤差太大C.甲、丙為非線性元件，乙為線性元件D.甲、乙、丙三個(gè)圖象都可能是正確的，并不一定有較大誤差8、如圖所示，MN是一負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中的一條電場線．一個(gè)帶正電的粒子(不計(jì)重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示．下列結(jié)論正確的是()A.帶電粒子從a到b過程中動(dòng)能逐漸減小B.負(fù)點(diǎn)電荷一定位于M點(diǎn)左側(cè)C.帶電粒子在a點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能D.帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度9、“電流天平”是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受安培力作用制成的一種靈敏測(cè)量儀器．利用“電流天平”可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，把匝數(shù)為n的矩形導(dǎo)線框吊在等臂天平的一臂，另一臂掛空砝碼盤，使天平平衡；再在天平砝碼盤加重為mg的砝碼，矩形導(dǎo)線框通電流強(qiáng)度為I的電流，長度為L的ab邊在磁場中，天平再次平衡．則A.導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍→bB.導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閎→aC.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為mg/ILD.磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小mg/nIL10、如圖所示，在空間有一坐標(biāo)系，直線與軸正方向的夾角為，第一象限內(nèi)有兩個(gè)方向都垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，直線是它們的邊界，上方區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為.一質(zhì)量為、電荷量為的質(zhì)子(不計(jì)重力)以速度從點(diǎn)沿與成角的方向垂直磁場進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ，質(zhì)子先后通過磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在軸上的點(diǎn)(圖中未畫出)，則（）A.質(zhì)子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B.質(zhì)子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.質(zhì)子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.質(zhì)子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為三、實(shí)驗(yàn)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）如圖甲所示，為了觀察雙縫干涉圖樣，在暗室中做光的干涉實(shí)驗(yàn)，打開激光器，讓一束黃色的激光通過雙縫（1）在光屏上觀察到的圖案應(yīng)該是圖乙中的______（選填“a”或“b”）；（2）為了讓光屏上觀察到的條紋間距變大，下列做法可行的是______A．其它條件不變，只將光源換為紅色激光光源B．其它條件不變，只將光源換為藍(lán)色激光光源C．其它條件不變，只換一個(gè)雙縫間距較小的雙縫D．其它條件不變，只減小雙縫與光屏的距離12．（12分）在測(cè)定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，金屬導(dǎo)線長約0．8m，直徑小于1mm，電阻大約為4Ω．實(shí)驗(yàn)主要步驟如下，請(qǐng)?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠只虬匆筮B線：(1)用米尺測(cè)量金屬導(dǎo)線的長度，測(cè)3次，求出平均值L；(2)在金屬導(dǎo)線的3個(gè)不同位置上用_______測(cè)量直徑，求出平均值d；(3)用伏安法測(cè)量金屬導(dǎo)線的電阻R．現(xiàn)有器材：直流電源（電動(dòng)勢(shì)約4．5V，內(nèi)阻很?。?，電流表A1（量程0～0．6A，內(nèi)阻0．125Ω），電流表A2（量程0～3．0A，內(nèi)阻0．025Ω），電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻3kΩ），滑動(dòng)變阻器R0（最大阻值10Ω），開關(guān)S、導(dǎo)線若干①如果既要滿足測(cè)量要求，又要測(cè)量誤差較小，應(yīng)該選用的電流表是_______；②其實(shí)驗(yàn)電路原理圖如下，你認(rèn)為應(yīng)該選擇那種________（甲或乙）方法，并在實(shí)物圖上畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路________(4)根據(jù)上述測(cè)得的金屬導(dǎo)線長度L，直徑d和電阻R，由電阻率的表達(dá)式ρ=_______算出該金屬的電阻率四、計(jì)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(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)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(jì)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(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】S1、S2均閉合時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出R的電壓，由P=UI求出R的功率，根據(jù)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓U＞IR分析電動(dòng)機(jī)的線圈電阻，電源的效率等于電源的輸出功率與總功率的百分比；【詳解】A、S1、S2均閉合時(shí)，電流表示數(shù)，則R兩端電壓為：R的功率為：，故A錯(cuò)誤；B、R的阻值為：當(dāng)閉合S1、斷開S2時(shí)電流表示數(shù)為：則電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為：設(shè)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為，根據(jù)，得，故B正確C、閉合S1、斷開S2時(shí)，路端電壓為：電源的效率為：，故C錯(cuò)誤；D、閉合S1、斷開S2時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率為：，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】對(duì)于電動(dòng)機(jī)，要知道其兩端的電壓與電流的關(guān)系是，求電功率只能用公式，求電熱只能用2、C【解析】電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)解得，C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】A.當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)R2增大，外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得到，總電流I減小，路端電壓，E、r不變，則U增大，電壓表的讀數(shù)增大，故A錯(cuò)誤；B.R1消耗的功率，I減小，R1不變，則P減小，故B錯(cuò)誤；C.若環(huán)境溫度不變，當(dāng)電阻箱R1的阻值增大時(shí)，外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得到，總電流I減小，電容器的電壓，E、r、R2均不變，I減小，UC減小，電容器C的帶電量減小，故C錯(cuò)誤；D.若R1固定，環(huán)境溫度不變，電容器C兩板間的電壓不變，當(dāng)電容器C兩極板間的距離增大時(shí)，，故D正確。故選D。4、C【解析】AB．由題意可知，當(dāng)S接通后，線圈A中產(chǎn)生磁場，穿過線圈B向上的磁通量增加，根據(jù)楞次定律：增反減同，線圈B中感應(yīng)電流的磁場與A線圈中電流產(chǎn)生的磁場方向相反，結(jié)合安培定則可知，B中產(chǎn)生與圖示方向相反的感應(yīng)電流，故AB錯(cuò)誤；CD．將斷開開關(guān)S時(shí)，導(dǎo)致穿過線圈B向上的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈B在產(chǎn)生與線圈A中同向的感應(yīng)電流，電磁鐵繼續(xù)吸引銜鐵D，產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5、B【解析】A項(xiàng)：元電荷是指最小的電荷量，不是電荷，不是指質(zhì)子或者電子，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：元電荷是最小電荷量，又稱“基本電量”，故B正確；C項(xiàng)：任何帶電體所帶電荷都等于元電荷的整數(shù)倍，所以油滴所帶的電荷量不可能是3.6×10-19C，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：密立根最早用油滴實(shí)驗(yàn)精確地測(cè)出了元電荷的數(shù)值故D錯(cuò)誤故選B6、A【解析】如果小球帶負(fù)電，則小球在金屬板間受到向下重力，向下的電場力，向下的洛倫茲力，則小球不可能受力平衡，則不可能帶負(fù)電；若小球帶正電，則小球受向下的重力、向上的電場力，向上的洛侖茲力，也可能平衡，故小球帶正電；因小球帶正電，使小球從較低的b點(diǎn)開始下滑，經(jīng)P點(diǎn)進(jìn)入板間，由于速度減小，則小球的洛侖茲力減小，故合力向下，則小球向下運(yùn)動(dòng)，合力做正功，故動(dòng)能增大；電場力做負(fù)功，故電勢(shì)能增加；故A正確，B錯(cuò)誤根據(jù)F=qE，電場力不變；根據(jù)f=qvB，洛倫茲力變小，故CD錯(cuò)誤；故選A二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】A．三個(gè)圖象都可能正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。B．甲、丙圖象是曲線，是非線性元件，不一定是誤差太大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．圖乙是過原點(diǎn)的直線，故是線性元件的I-U圖象，圖甲和圖丙都是曲線，故為不同的非線性元件的I-U圖象。選項(xiàng)CD正確；故選CD。8、CD【解析】由于該粒子只受電場力作用且做曲線運(yùn)動(dòng)，電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，電場力方向大致向右，對(duì)帶電粒子做正功，其動(dòng)能增加，故A錯(cuò)誤．帶正電的粒子所受電場力向右，電場線由M指向N，說明負(fù)電荷在直線N點(diǎn)右側(cè)，故B錯(cuò)誤．電場力對(duì)帶電粒子做正功，電勢(shì)能減小，則帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能，故C正確．a(chǎn)點(diǎn)離點(diǎn)電荷較遠(yuǎn)，a點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度，帶電粒子在a點(diǎn)的電場力小于在b點(diǎn)的電場力，根據(jù)牛頓第二定律得知，帶電粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度，故D正確考點(diǎn)：電場線，電場力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，牛頓第二定律9、BD【解析】根據(jù)左手定則判斷電流方向；由安培力和重力平衡求解B.【詳解】導(dǎo)線框受安培力向下，由左手定則可知，ab中的電流的方向?yàn)閎→a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由平衡知識(shí)可知：mg=nBIL可知，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選BD.10、BD【解析】設(shè)質(zhì)子在磁場I和II中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑分別為r1和r2，區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′，由牛頓第二定律得：qvB＝m①；qvB′＝m②；粒子在兩區(qū)域運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，由帶電粒子才磁場中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性和幾何關(guān)系可知，質(zhì)子從A點(diǎn)出磁場I時(shí)的速度方向與OP的夾角為30°，故質(zhì)子在磁場I中軌跡的圓心角為：θ＝60°，如圖所示：則△O1OA為等邊三角形，有：OA＝r1③，在區(qū)域II中，質(zhì)子運(yùn)動(dòng)圓周，O2是粒子在區(qū)域II中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，r2＝OAsin30°④，由①②③④解得區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B′＝2B⑤，質(zhì)子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角：φ＝60°，在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為：φ′＝90°，質(zhì)子在Ⅰ區(qū)的運(yùn)動(dòng)周期：T1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，故A錯(cuò)誤，B正確；質(zhì)子在Ⅱ區(qū)運(yùn)動(dòng)的周期：T2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2，故C錯(cuò)誤，D正確；三、實(shí)驗(yàn)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.（1）b②.（2）AC【解析】（1）根據(jù)雙縫干涉條紋的特點(diǎn)確定哪個(gè)圖案是雙縫干涉條紋（2）根據(jù)△x＝λ判斷使條紋間距變大的方案【詳解】（1）雙縫干涉條紋等間距、等寬，可知在光屏上觀察到的圖案應(yīng)該是圖乙中的b（2）雙縫干涉條紋的間距△x＝λ，只將光源換為紅色激光光源，光的波長變大，則條紋間距變大，故A正確．只將光源換為藍(lán)色激光光源，光的波長變小，則條紋間距變小，故B錯(cuò)誤．只換一個(gè)雙縫間距較小的雙縫，即d變小，則條紋間距變大，故C正確．只減小雙縫與光屏的距離，即L減小，則條紋間距變小，故D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道雙縫干涉條紋的特點(diǎn)，掌握雙縫干涉條紋間距公式，知道影響條紋間距的因素12、①.螺旋測(cè)微器（千分尺）②.電流表A1③.甲④.⑤.【解析】金屬導(dǎo)線的直徑由螺旋測(cè)微器測(cè)量；選擇器材需安全、精確，通過金屬導(dǎo)線的電阻的額定電流確定出電流表的量程．通過比較金屬導(dǎo)線的電阻與電流表內(nèi)阻和電壓表內(nèi)阻的關(guān)系，確定電路的選擇，若金屬導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，采取外接法，若金屬導(dǎo)線的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電流表的內(nèi)阻，采用內(nèi)接法．根據(jù)題意，結(jié)合電阻定律R＝ρ，即可求解【詳解】（2）金屬導(dǎo)線的直徑很小，因此通過螺旋測(cè)微器測(cè)量；（3）①電壓表的量程是3V，則金屬導(dǎo)線的最大電流，要求測(cè)量誤差較小，應(yīng)該選用的電流表A1；②金屬導(dǎo)線的電阻R=4Ω，由于R?RV，故應(yīng)選電流表外接法．即選擇甲圖③根據(jù)電路圖，連接實(shí)物圖，注意電表的量程，及正負(fù)極．如圖所示；（4）根據(jù)電阻定律R＝ρ，已知S=π(