精品解析：广东省云浮市第一中学2024-2025学年高二上学期期末综合测试物理试题

2024-2025学年广东云浮一中高二物理第一学期期末综合测试试题 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 质谱仪又称质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器。某质谱仪的原理图如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B1，偏转磁场（匀强磁场）的磁感应强度大小为B2。一电荷量为q的粒子在加速电场中由静止加速后进入速度选择器，恰好能从速度选择器进入偏转磁场做半径为R的匀速圆周运动。粒子重力不计，空气阻力不计。该粒子的质量为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在速度选择器中做匀速直线运动的粒子能进入偏转磁场，由平衡条件得： qvB1=qE 粒子速度： 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得： 解得： A．，与结论相符，选项A正确； B．，与结论不相符，选项B错误； C．，与结论不相符，选项C错误； D．，与结论不相符，选项D错误； 故选A。 2. 两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．若将两小球相互接触后分开一定的距离，两球间库仑力的大小变为F，则两小球间的距离变为（　　） A. B. r C. D. 2r 【答案】C 【解析】 【详解】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，两球间库仑力的大小变为，联立解得，故C正确，ABD错误． 3. 关于电流的说法中正确的是 A. 根据,可知I与q成正比 B. 如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流 C. 电流有方向,电流是矢量 D. 电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据： 可以知道I是通过某一横截面积的电量q与通过这些电量所用时间t的比值；当t一定时,I与q成正比，当q一定时，通电时间越长，电流越小.故A错误; B．恒定电流的电流大小和方向都不随时间变化,而在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,只能说明大小相等,不能说明方向也不变,故B错误; C．电流有方向，但电流的运算满足代数法则，而矢量的运算满足平行四边形定则,故电流是标量.故C错误; D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位.所以D正确. 故选D. 4. 如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况是（两线圈共面放置）（ ） A. 向右匀速运动 B. 向左加速运动 C. 向左匀速运动 D. 向右加速运动 【答案】B 【解析】 【详解】若要让N中产生顺时针的电流，M必须让N中的磁场向里减小或向外增大，所以有以下两个答案．若垂直纸面向里的磁场且大小减小，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒中电流由a到b减小，则导体棒向右减速运动．同理，垂直纸面向外的磁场且大小增大，根据楞次定律与法拉第电磁感应定律，则有导体棒向左加速运动，故B正确，ACD错误；故选B． 【点睛】考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用，注意各定律的作用，同时将右手定则与左手定则区别开． 5. 如图所示，一长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流．下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是（ ） A. 线圈向左平动 B. 线圈竖直向下平动 C. 线圈以ab边为轴转动 D. 线圈向右平动 【答案】A 【解析】 【详解】AD.导线在线框位置产生的磁场垂直纸面向里，当在线圈平面内向左拉动线圈，逐渐靠近导线，穿过线圈向里的磁场增大，即穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，产生感应电流为adcba方向，同理可知线圈向右平动，产生abcda方向的电流，故A正确，D错误． B.当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，没有感应电流产生．故B错误； C.当线圈以ab边为轴转动，穿过线圈向里的磁场减小，即穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流为顺时针，即感应电流的方向为abcda．故C错误； 故选A。 6. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力成正比 B. 根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C. 根据真空中点电荷的场强公式可知，电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比 D. 根据电势差的定义式可知，如果将一个正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V 【答案】C 【解析】 【详解】A. 电场强度由电场本身决定，与试探电荷受到的电场力和电荷量都无关，选项A错误； B. 电容器的电容由电容器本身结构决定，与电容器所带的电荷量和两板之间的电压无关，选项B错误； C. 公式是真空中点电荷产生场强的决定式，即电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比，与该点到场源电荷的距离的平方成反比，选项C正确； D. 根据电势差的定义式可知，如果将一个电荷量为1C的正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V，即表述中少了“电荷量为1C” 的条件，选项D错误。 故选C。 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7. 下列说法中正确的是（ ） A. 悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则运动，说明液体分子的运动也是无规则的 B. 物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能 C. 橡胶无固定熔点，是非晶体 D. 第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律 【答案】AC 【解析】 【分析】布朗运动是固体小颗粒的运动，反映液体分子的无规则运动； 物体的内能包括分子动能和分子势能； 橡校是非晶体． 【详解】A项：悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则的，说明液体分子的运动也是无规则的；故A正确； B项：物体中分子热运动的动能及分子势能之和等于物体的内能；故B错误； C项：橡胶是非晶体，没有固定的熔点；故C正确； D项：第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量耗散的方向性，故D错误． 故选AC． 【点睛】本题考查分子运动论、内能及晶体的性质，要注意明确内能包括分子动能和分子势能；而温度是分子平均动能的标志． 8. 静电计是测量电势差的仪器.指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大，实验装置如图所示.在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角度越大表示A、B两极板间的电势差越大.现对电容器充电后断开开关.若按图下方的说明来做实验，则( ) A. 甲图中两极板间电势差变大 B. 乙图中两极板间电势差变大 C. 丙图中两板间电势差变小 D. 丙图中两板间电势差变大 【答案】ABC 【解析】 【详解】图甲中当极板B向上移动时，正对面积减小，根据电容决定式，可知电容减小，根据U=Q/C可知，电量不变，由于电容减小，电势差则增大，选项A正确；图乙中，电容器板间距离变大，电容减小，根据U=Q/C可知电势差变大，选项B正确；图丙中插入电解质，电容增大，电容增大，根据U=Q/C可知电势差减小，选项C正确，D错误；故选ABC． 【点睛】有关电容器的问题主要考查对电容器的决定式：，和电容器的定义式：C=Q/U的理解和灵活应用情况，尤其注意公式之间的推导与换算. 9. 比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式用比值法定义的是（ ） A. 电场强度E=F/q B. 电势φ=Ep/q C. 电容C=Q/U D. 电流I=U/R 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、电场强度与放入电场中的电荷无关，所以属于比值定义法．故A正确． B、电场中的电势定义式，属于比值定义法．故B正确． C、电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电势差无关．所以属于比值定义法．故C正确． D、根据欧姆定律，可知电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，不属于比值定义法，故D错误．故选ABC． 【点睛】所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变． 10. 如图所示为用理想变压器连接的电路，原线圈接在u=311sin100πt（V）的交流电源上，R为定值电阻，电流表为理想电表。 起初开关S处于断开状态，下列说法中正确的是 A. 当开关S闭合后，电流表示数变大 B. 流过R的电流的频率为100Hz C. 若S闭合后灯发光，在保持输送电压不变而减小电源频率时灯更亮 D. 若S闭合后灯发光，则增大线圈的电感L可使灯更亮 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当开关S闭合后，灯泡与线圈串联后再与电阻R并联，所以总电阻变小，副线圈中电流变大，所原线圈电流与变大，即电流表示数变大，故A正确； B．由公式可得 故B错误； C．由公式可知，减小电源频率时，感抗减小，灯泡更亮，故C正确； D．由公式可知，增大线圈的电感L，感抗增大，灯泡变暗，故D错误。 故选AC。 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11. 在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω，如图所示为实验原理图及所需器件图。 (1)在图中画出连线，将器件按原理图连接成实验电路_______。 (2)一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在表格中画出U­I图象，根据图象读出电池的电动势E＝________V，求出电池内阻r＝________Ω。 I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (3)若不作出图线，只选用其中两组U和I的数据，用公式E＝U＋Ir列方程求E和r，这样做可能得出误差很大的结果，其中选用第________组和第________组的数据，求得E和r误差最大。 【答案】 ①. 见解析 ②. 1.46 ③. 0.71 ④. 3 ⑤. 4 【解析】 【详解】(1)按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示。 (2)根据U、I数据，在方格纸U­I坐标上找点描迹。如图乙所示，然后将直线延长，交U轴于V，此即为电源电动势；交I轴于I＝0.65 A，注意此时U2＝1.00 V，由闭合电路欧姆定律得 则r≈0.71 Ω。 (3)由图线可以看出第4组数据点偏离直线最远，若取第3组和第4组数据列方程组求E和r，相当于过图中3和4两点作一直线求E和r，而此直线与所画的直线偏离最大，所以选用第3组和第4组数据求得的E和r误差最大。 12. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，待测小灯泡上标有“2.5V,1.25W”的字样。实验室备有如下器材: A．直流电源3V(内阻可不计) B．直流电流表0-3A (电阻约0.1Ω) C．直流电流表0-600mA (内阻约0.5Ω) D．直流电压表0-3V (内阻约3kΩ) E．直流电压表0-15V (内阻约20kΩ) F．滑动变阻器10Ω、1.5A G．滑动变阻器1kΩ、500mA （1）除电源、开关、导线外，为了完成该实验,电流表应选用_______,电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。(用器材前序号字母表示) （2）利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，要求测量多组实验数据，请你在虚线框内画出实验原理电路图_______，并将图中实物连接成实验电路图_______。 【答案】 ①. C ②. D ③. F ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1][2]待测小灯泡的额定电压为，直流电源电动势为，所以电压表选择D即可，根据待测小灯泡估算电流： 所以电流表选择C即可； [3]该实验中滑动变阻器需要采用分压法接入，因此选择阻值较小、额定电流较大的F，便于调节分压； （2）[4]待测小灯泡的内阻约为： 根据电表内阻和待测小灯泡内阻的关系： 可知电压表的内阻远大于待测小灯泡的内阻，电压表的分流较小，所以电流表选择外接方式，电路图如下图： [5]按照电路图连接实物电路： 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13. 在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成角的匀强电场，电场中有一条长为的绝缘细线（不可伸长且质量不计），细线一端固定于点，另一端与质量为，电荷量为的小球相连，如图所示。开始时小球静止在点，细线恰好水平。已知重力加速度为，求： (1)电场强度的大小及细线对小球拉力的大小； (2)现将小球拉到下方的位置（小球带电量不变），与电场方向垂直，细线仍伸直，将小球无初速释放，求小球运动到点时的动能。 【答案】(1)，mg，(2)。 【解析】 【详解】(1)带电小球静止于点，受力分析： 由平衡条件： 解得： (2)到过程中，线的拉力不做功，根据动能定理： 解得小球在点的动能：。 14. 如图所示为质谱仪的示意图，在容器A中存在若干种电荷量相同而质量不同的带电粒子，它们可从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，它们的初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上．若这些粒子中有两种电荷量均为q、质量分别为m1和m2的粒子（m1＜m2）． （1）分别求出两种粒子进入磁场时的速度v1、v2的大小； （2）求这两种粒子在磁场中运动的轨道半径之比； （3）求两种粒子打到照相底片上的位置间的距离。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子经过加速电场，根据动能定理，对m1粒子有 解得 对m2粒子有 解得 （2）在磁场中，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得，粒子在磁场中运动的轨道半径 代入（1）中的结果，可得两粒子的轨道半径之比 （3）m1粒子的轨道半径 m2粒子的轨道半径 两粒子打到照相底片上的位置相距 解得，两粒子位置相距为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年广东云浮一中高二物理第一学期期末综合测试试题 一、单选题（本题共6小题，每题4分，共24分） 1. 质谱仪又称质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器。某质谱仪的原理图如图所示，速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B1，偏转磁场（匀强磁场）的磁感应强度大小为B2。一电荷量为q的粒子在加速电场中由静止加速后进入速度选择器，恰好能从速度选择器进入偏转磁场做半径为R的匀速圆周运动。粒子重力不计，空气阻力不计。该粒子的质量为（ ） A. B. C. D. 2. 两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．若将两小球相互接触后分开一定的距离，两球间库仑力的大小变为F，则两小球间的距离变为（　　） A. B. r C. D. 2r 3. 关于电流的说法中正确的是 A. 根据,可知I与q成正比 B. 如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流 C. 电流有方向,电流是矢量 D. 电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 4. 如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的金属棒ab的运动情况是（两线圈共面放置）（ ） A. 向右匀速运动 B. 向左加速运动 C. 向左匀速运动 D. 向右加速运动 5. 如图所示，一长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流．下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是（ ） A. 线圈向左平动 B. 线圈竖直向下平动 C. 线圈以ab边为轴转动 D. 线圈向右平动 6. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力成正比 B. 根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C. 根据真空中点电荷的场强公式可知，电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比 D. 根据电势差的定义式可知，如果将一个正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V 二、多选题（本题共4小题，每题5分，共20分） 7. 下列说法中正确的是（ ） A. 悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则运动，说明液体分子的运动也是无规则的 B. 物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能 C. 橡胶无固定熔点，是非晶体 D. 第二类永动机不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律 8. 静电计是测量电势差的仪器.指针偏转角度越大，金属外壳和上方金属小球间的电势差越大，实验装置如图所示.在本实验中，静电计指针和A板等电势，静电计金属壳和B板等电势，因此指针偏转角度越大表示A、B两极板间的电势差越大.现对电容器充电后断开开关.若按图下方的说明来做实验，则( ) A. 甲图中两极板间电势差变大 B. 乙图中两极板间电势差变大 C. 丙图中两板间电势差变小 D. 丙图中两板间电势差变大 9. 比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式用比值法定义的是（ ） A. 电场强度E=F/q B. 电势φ=Ep/q C. 电容C=Q/U D. 电流I=U/R 10. 如图所示为用理想变压器连接的电路，原线圈接在u=311sin100πt（V）的交流电源上，R为定值电阻，电流表为理想电表。 起初开关S处于断开状态，下列说法中正确的是 A. 当开关S闭合后，电流表示数变大 B. 流过R的电流的频率为100Hz C. 若S闭合后灯发光，在保持输送电压不变而减小电源频率时灯更亮 D. 若S闭合后灯发光，则增大线圈的电感L可使灯更亮 三、实验题（本题共2小题，每题9分，共18分） 11. 在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为1 kΩ和0.1 Ω，如图所示为实验原理图及所需器件图。 (1)在图中画出连线，将器件按原理图连接成实验电路_______。 (2)一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在表格中画出U­I图象，根据图象读出电池的电动势E＝________V，求出电池内阻r＝________Ω。 I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (3)若不作出图线，只选用其中两组U和I的数据，用公式E＝U＋Ir列方程求E和r，这样做可能得出误差很大的结果，其中选用第________组和第________组的数据，求得E和r误差最大。 12. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，待测小灯泡上标有“2.5V,1.25W”的字样。实验室备有如下器材: A．直流电源3V(内阻可不计) B．直流电流表0-3A (电阻约0.1Ω) C．直流电流表0-600mA (内阻约0.5Ω) D．直流电压表0-3V (内阻约3kΩ) E．直流电压表0-15V (内阻约20kΩ) F．滑动变阻器10Ω、1.5A G．滑动变阻器1kΩ、500mA （1）除电源、开关、导线外，为了完成该实验,电流表应选用_______,电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。(用器材前序号字母表示) （2）利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，要求测量多组实验数据，请你在虚线框内画出实验原理电路图_______，并将图中实物连接成实验电路图_______。 四、计算题（本题共2小题，每题19分，共38分） 13. 在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成角的匀强电场，电场中有一条长为的绝缘细线（不可伸长且质量不计），细线一端固定于点，另一端与质量为，电荷量为的小球相连，如图所示。开始时小球静止在点，细线恰好水平。已知重力加速度为，求： (1)电场强度的大小及细线对小球拉力的大小； (2)现将小球拉到下方的位置（小球带电量不变），与电场方向垂直，细线仍伸直，将小球无初速释放，求小球运动到点时的动能。 14. 如图所示为质谱仪的示意图，在容器A中存在若干种电荷量相同而质量不同的带电粒子，它们可从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，它们的初速度几乎为0，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上．若这些粒子中有两种电荷量均为q、质量分别为m1和m2的粒子（m1＜m2）． （1）分别求出两种粒子进入磁场时的速度v1、v2的大小； （2）求这两种粒子在磁场中运动的轨道半径之比； （3）求两种粒子打到照相底片上的位置间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $