2024届广东省惠州市实验中学物理高二第一学期期中综合测试试题含解析

2024届广东省惠州市实验中学物理高二第一学期期中综合测试
试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，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、现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备．它的基本原理如图1甲所示，上、下为两个电磁铁，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空中做圆周运动．电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速．图乙为真空室的俯视图．则下列说法正确的是（）
A．如要使电子在真空室内沿如乙图所示逆时针方向加速，则电磁铁中应通以方向如图甲所示，大小增强的电流
B．若要使电子在真空室内沿如乙图所示逆时针方向加速，则电磁铁中应通以方向如图甲所示方向相反，大小增强的电流
C．在电子感应加速器中，电子只能沿逆时针方向加速
D．该加速装置同样可以用来加速质子、α粒子等质量较大的带电粒子
2、欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律，有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀；边长分别为a、b、c，且a>b>c。

电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是（）
A ．
B ．
C ．
D ．
3、在研究平行板电容器电容的实验中，电容器的A 、B 两极板带有等量异种电荷，A 板与静电计连接，如图所示，实验中可能观察到的现象是（ ）
A ．减小A 、
B 板间的距离，静电计指针张角不变
B ．增大A 、B 板间的距离，静电计指针张角变小
C ．把B 板向上平移少许，静电计指针张角变大
D ．在A 、B 板间放入一介质板，静电计指针张角变大
4、关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有（ ）
A ．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，都不是一种物质
B ．磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向
C ．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止
D ．磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线
5、下列静电学公式中，F 、q 、E 、U 、r 和d 分别表示电场力、电量、场强、电势差以及距离①122q q F k r = ②2
q E k r = ③F E q = ④Ed U = （ ） A ．它们都只对点电荷或点电荷的场才成立
B ．①②③只对点电荷或点电荷的场成立，④只对匀强电场成立
C ．①②只对点电荷成立， ③对任何电场都成立，④只对匀强电场才成立
D ．①②只对点电荷成立， ③④对任何电场都成立
6、如图所示，虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab ＝U bc ，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、R 、Q 是这条轨迹上的三点，R 同时在等势面b 上，据此可知（ ）
A ．三个等势面中，c 的电势最低
B ．带电质点在P 点的电势能比在Q 点的小
C ．带电质点在P 点的动能与电势能之和比在Q 点的小
D ．带电质点在R 点的加速度方向垂直于等势面b
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、在场强大小为E 的匀强电场中，质量为m 、带电量为+q 的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为
0.2qE m
，物体运动s 距离时速度变为零。

则下列说法正确的是（ ）
A ．物体克服电场力做功qEs
B ．物体的电势能减少了0.2qEs
C ．物体的电势能减少了qEs
D ．物体的动能减少了0.2qEs 8、在某段电路中，其两端电压为U ，通过的电流为I ，通电时间为t ，若该电路电阻为R ，则关于电功和电热的关系，下列结论不正确的是（ ）
A ．在任何电路中，电功UIt =I 2Rt
B ．在任何电路中，电功为UIt ，电热为I 2Rt
C ．在纯电阻电路中，UIt = I 2Rt
D ．在非纯电阻电路中，UI ≥ I 2Rt
9、如图所示，离地H 高处有一个质量为m 的物体，给物体施加一个水平方向的作用力F ，已知F 随时间的变化规律为：0(F F kt =-以向左为正，0F 、
k 均为大于零的常数)，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为μ，且0.0F mg t μ>=时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑2
H 后脱离墙面，此时速gH ，最终落在地面上。

则下列关于物体的说法，正确的是( )
A ．当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动
B ．物体与墙壁脱离的时刻为0F t k
= C ．物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一条直线 D ．物体克服摩擦力所做的功为38W mgH =
10、空间中有等量异种点电荷，O 是电荷连线的中点，E 、F 是连线中垂线上相对O 对称的两点，B 、C 和A 、D 也相对O 对称，则下列认识正确的是（ ）
A ．
B 、
C 两点场强大小和方向都相同
B ． A 、D 两点场强大小相等，方向相反
C ．E 、F 两点场强大小和方向都相同
D ．从
E 到
F 过程中场强先增大后减小
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）如图所示的是“研究电磁感应现象”的实验装置.
（1）将图中所缺导线补接完整_______________.
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后线圈A
迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将______（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）. 12．（12分）用如图a所示电路测量金属丝电阻率的实验，实验时首先用螺旋测器测量金属丝的直径，示数如图b所示，请读出金属丝的直径D=___________mm。

用图a所示电路即伏安法测出电阻R的值，并用刻度尺测出金属丝的长度L，则可求出金属丝的电阻率ρ=___________（用D、R、L表示）。

四、计算题：本题共2小题，共26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，在绝缘水平面上，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷.a、b是AB连线上两点，其中Aa=Bb=,O为AB连线的中点.一质量为m带电量为+q的小滑块（可视为质点）以初动能E0从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍（n>1），到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：
（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数μ.
（2）Ob两点间的电势差U ob.
（3）小滑块运动的总路程S.
14．（16分）如图所示,一小型发电站通过升压变压器B1和降压变压器B2把电能输送给用户(B1和B2都是理想变压器),已知发电机的输出功率为500kW,输出电压为500 V,升压变压器B1原、副线圈的匝数比为1∶10,两变压器间输电导线的总电阻为2Ω,降压变压器B2的输出电压为220V.求：
(1)输电导线上损失的功率;
(2)降压变压器B2的原、副线圈的匝数之比.
15．（12分）如图，光滑斜面的倾角= 30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1 = l m，bc边的边长L2= 0.6 m，线框的质量m = 1 kg，电阻R = 0.5Ω，线框通过细线与重物相连，重物的质量M = 1 kg，斜面上ef线的上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B = 0.5 T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，运动过程中M不会碰到地面。

g=10m/s2，求：
（1）线框abcd进入磁场过程中的电流方向；
（2）线框进入磁场过程中通过截面的电荷量；
（3）线框进入磁场时匀速运动的速度v的大小；
（4）线框进入磁场过程中产生的焦耳热。

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、A
【解题分析】
由楞次定律可知,产生的感应涡旋电场为顺时针方向,所以电子在轨道上逆时针运动,所
以选项A正确;保持电流的方向不变，当电流增大时，涡旋电场增强,电子将加速选项B 错,选项C错;电子的速度变化,被加速时电子做圆周运动的周期也变,所以选项D错
2、A
【解题分析】
根据
L
R
S
ρ
=在沿着电流方向上，当导体横截面积最大且长度最短时电阻最小，可知
A的电阻最小。

故选A 。

3、C
【解题分析】
A ．减小A 、
B 板间的距离，根据电容的决定式
4S C kd
επ= 分析得知，电容C 增大，电容器的电量Q 不变，则由 Q C U =
可知板间电压U 减小，静电计指针张角变小，故A 错误；
B ．增大A 、B 板间的距离，根据电容的决定式
4S C kd
επ= 分析得知，电容C 减小，电容器的电量Q 不变，则由 Q C U =
可知板间电压U 增大，静电计指针张角变大，故B 错误；
C ．B 板上移时，减小A 、B 板的正对面积，根据电容的决定式
4S C kd
επ= 分析得知，电容C 减小，电容器的电量Q 不变，则由 Q C U =
可知板间电压U 增大，静电计指针张角变大，故C 正确；
D ．在A 、B 板间放入一介质板，根据电容的决定式
4S C kd
επ= 分析得知，电容C 增大，电容器的电量Q 不变，则由 Q C U =
得知，板间电压U 减小，静电计指针张角变小，故D 错误。

故选C 。

4、B
【解题分析】
试题分析：磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，都具有能量，所以是客观存在的物质，A 错误；磁感线的疏密程度表示磁场强度，磁感线的切线方向表示该点的磁场方向，B 正确；磁感线是闭合曲线，在磁体外部，从磁铁的北极出发，进
入南极；在磁体内部，从南极指向北极．故C错误．用细铁屑在磁铁周围排列出的曲线可以模拟磁感线，但并不是磁感线．没有细铁屑的地方同样可以画出磁感线．故D 错误．
故选B
考点：本题对磁场和磁感线的理解能力，
点评：磁场与电场一样是一种客观存在的物质，磁极之间的作用是通过磁场发生的．而磁感线不是客观存在的物质．磁感线是闭合曲线．磁感线可以模拟，但模拟出来的曲线并不是磁感线．
5、C
【解题分析】
由题可知，本题考查基本公式的适用范围，根据公式得定义可分析本题
【题目详解】
A．④只对匀强电场才成立，故A错误；
B．③是通用公式，点电荷电场匀强电场都成立，故B错误
CD．①②只对点电荷成立，③是通用公式，对任何电场都成立，④只对匀强电场才成立，故C正确，D错误。

6、D
【解题分析】
A. 带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带负电，因此电场线指向右上方，根据沿电场线电势降低，可知a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故A错误；
B. 根据带电粒子受力情况可知，若粒子从P到Q过程，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故带电粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，故B错误；
C. 只有电场力做功，所以带电粒子在P点的动能与电势能之和与在Q点的动能与电势能之和相等，故C错误；
D. 电场的方向总是与等势面垂直，所以R点的电场线的方向与该处的等势面垂直，而带电粒子受到的电场力的方向与电场线的方向同向，加速度的方向又与受力的方向相同，所以带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b.故D正确．
点睛：带电粒子只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于粒子带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大；加速度的方向与电场线的方向相同，与等势面垂直．
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、AD
【解题分析】
ABC ．带电粒子电场力为Eq ，且沿着电场线反方向运动，即电场力做负功，即 W =-Eqs
所以物体克服电场力做功qEs ，同时说明电势能增加了Eqs ，选项A 正确，BC 错误； D ．根据动能定理，动能变化量等于合外力做功，即
=-=-0.2K E W mas Eqs ∆=总
D 正确。

故选AD 。

8、AD
【解题分析】
ACD.在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，电功等于电热，W =UIt =I 2Rt ，在非纯电阻电路中，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，电功大于电热，即UIt ＞I 2Rt ，故A 、D 错误，C 正确.
B.在任何电路中，电功W =UIt ，电热Q =I 2Rt ，故B 正确.
本题选不正确的，故选AD.
9、BD
【解题分析】
根据牛顿第二定律通过加速度的变化判断物体的运动规律，抓住F 的变化规律，结合F 为零时，物体脱离墙面求出运动的时间，根据合力与速度的方向确定物体的运动轨迹。

根据动能定理，抓住F 在沿墙面下滑的过程中不做功，求出物体克服摩擦力做功的大小。

【题目详解】
竖直方向上，由牛顿第二定律有：mg F ma μ-=，随着F 减小，加速度a 逐渐增大，做变加速运动，当0F =时，加速度增大到重力加速度g ，此后物块脱离墙面，故A 错误。

当物体与墙面脱离时F 为零，所以00F F kt =-=，解得时间0F t k
=，故B 正确；物体脱离墙面时的速度向下，之后所受合外力与初速度不在同一条直线上，所以运动轨迹为曲线。

故C 错误。

物体从开始运动到脱离墙面F 一直不做功，由动能定理得：
21()222
gH H mg W m -=，物体克服摩擦力所做的功3.8W mgH =故D 正确。

故选BD 。

【题目点拨】
本题关键能运用牛顿第二定律，正确分析物体的运动情况，结合动能定理求解摩擦力做功，并要知道物体做直线运动还是曲线运动的条件。

10、ACD
【解题分析】
根据对称性看出，B 、C 两处电场线疏密程度相同，则B 、C 两点场强大小相同。

这两点场强的方向均由B →C ，方向相同，故A 正确；根据对称性看出，A 、D 两处电场线疏密程度相同，则A 、D 两点场强大小相同。

由图看出，A 、D 两点场强方向相同，故B 错误；由图看出，E 、F 两点中，电场线疏密程度相同，两点场强方向相同，故C 正确；由图看出，电场线先变密，再变疏，所以场强先增大后减小，故D 正确。

所以ACD 正确，B 错误。

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、 向左偏
【解题分析】
（1）[1]将线圈B 和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电池、线圈A 串联而成另一个回路即可，实物图如下所示：
（2）[2]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将原线圈迅速从副线圈拔出时，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏．
12、1.770
【解题分析】 金属丝的直径
据、可得，金属丝的电阻率。

四、计算题：本题共2小题，共26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、（1）2E mgL 0 （2）(12)2n E q 0- （3）(21)4
n L + 【解题分析】
解：(1)由动能定理：a 到O 过程
①
O 到b 过程
② 又，a 、b 关于O 点对称，有：③ 由①②③式得：④
(2)对滑块从O 到b 过程，由动能定理
⑤
由④⑤式得⑥
(3)对滑块从a 开始运动到最终静止于O 点过程，由动能定理
⑦
由③④⑥⑦式得S=
14、 (1)4=210W P ⨯额 (2)
3424011
n n = 【解题分析】 (1)原、副线圈电压比等于匝数比，对升压变压器：即221110500V 5000V 1
n U U n ==⨯= 输电线的电流：5
21222510A 100A 5000
P P I U U ⨯==== 损失的功率：24
2=210W P I R =⨯额
(2)降压变压器的输入电压：U3=U2-I2R=4800V
降压变压器匝数比:33
444800240 22011
n U
n U
===
15、 (1)abcda(2)0.6C（3）10m/s （4）3J
【解题分析】
（1）根据楞次定律，进入磁场的过程中，电流方向：abcda . （2）由
E
解得：===0.6 C
（3）线框进入磁场时匀速运动时：=mg sin30+
对M：F=Mg
代入数据得：v=10m/s
（4）=
=
=
代入解得：Q=3J。