2024年安徽省巢湖市匯文學校高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2024年安徽省巢湖市匯文學校高二物理第一學期期末學業(yè)水平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(nèi)，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(nèi)，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。考試結(jié)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、籃球賽非常精彩，吸引了眾多觀眾．經(jīng)常有這樣的場面：在臨終場前0.1s，運動員把球投出且準確命中，獲得比賽的勝利．如果運動員投籃的過程中對籃球做的功為W，出手高度（相對地面）為h1，籃筐距地面高度為h2，球的質(zhì)量為m，空氣阻力不計．下列說法中正確的是（）A.籃球出手時的動能為W+mgh1B.籃球進框時的動能為W+mgh1-mgh2C.籃球從出手到進框的過程中，其重力勢能增加了mgh1-mgh2D.籃球從出手到進框的過程中，重力對它做的功為mgh2-mgh12、下列物理量中屬于標量的是（）A.電場強度 B.電勢差C.向心加速度 D.磁感應(yīng)強度3、如圖所示A、B分別表示某一個門電路兩個輸入端的信號，Z表示該門電路輸出端的信號，則根據(jù)它們的波形可以判斷該門電路是（）A.“與”門 B.“或”門C.“非”門 D.“與非”門4、如圖所示，兩個閉合圓形線圈A，B的圓心重合，放在同一個水平面內(nèi)，線圈B中通如圖所示的電流，設(shè)t=0時電流沿逆時針方向（圖中箭頭所示），對于線圈A在t1～t2時間內(nèi)的下列說法中正確的是（）A.有順時針方向的電流，且有擴張的趨勢B.有順時針方向電流，且有收縮的趨勢C.有逆時針方向的電流，且有擴張的趨勢D.有逆時針方向的電流，且有收縮的趨勢5、以下關(guān)于電場線的說法，正確的是A.電場線是電荷移動的軌跡B.電場線是實際存在的曲線C.電場線是閉合的曲線D.電場線是起始于正電荷，終止于負電荷6、如圖，在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，兩表的示數(shù)情況為（）A.電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減少B.電壓表示數(shù)減少，電流表示數(shù)增大C.兩電表示數(shù)都增大D.兩電表示數(shù)都減少二、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、圖示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD，下列說法正確的是（該元件正常工作時，磁場必須垂直工作面）（）A.I越大，電勢差UCD越小B.若霍爾元件的自由電荷是自由電子，則C側(cè)的電勢低于D側(cè)的電勢C.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平D.其他條件不變，僅增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度時，電勢差UCD變大8、如圖所示，帶等量異種電荷的平行金屬板a、b處于勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里．不計重力的帶電粒子沿OO′方向從左側(cè)垂直于電磁場入射，從右側(cè)射出a、b板間區(qū)域時動能比入射時?。灰沽Ｗ由涑鯽、b板間區(qū)域時的動能比入射時大，可采用的措施是A.適當減小兩金屬板的正對面積B.適當增大兩金屬板間的距離C.適當減小勻強磁場的磁感應(yīng)強度D.使帶電粒子的電性相反9、如圖所示，一個邊長為L的正方形導(dǎo)電線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬度均為L的兩個平行邊界的勻強磁場，這兩個磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，方向相反，取順時針方向的電流為正，受力向右為正，以bc邊剛進入磁場開始關(guān)于線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流和線框所受安培力F分別與位移x之間的函數(shù)圖象，下列圖像正確的是A. B.C. D.10、某小型水電站的電能輸送示意圖如下．發(fā)電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1，n2．降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）．要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則（）A.B.C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率三、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）（1）在練習使用多用電表時，指針偏轉(zhuǎn)如圖所示，如果此時選擇的是“×10”的歐姆擋，則讀數(shù)為_________Ω；如果此時選擇的是“100mA”的電流擋，則讀數(shù)為________mA；如果此時選擇的是“50V”的直流電壓擋，則讀數(shù)為________V。（2）把一量程5mA、內(nèi)阻100Ω的電流表改裝成歐姆表，線路如圖所示，現(xiàn)備有如下器材：A．電源E=3V（內(nèi)阻不計）；B．變阻器0~800Ω；C．變阻器0~100Ω；①變阻器選用________，紅表筆接______端。（填“M”或“N”）②電流表2mA刻度處換成電阻刻度，其電阻值應(yīng)為________Ω。12．（12分）霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學家在該領(lǐng)域的實驗研究上取得了突破性進展．如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P，Q間通入電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M，N間出現(xiàn)電壓UH，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足UH＝k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．某同學通過實驗來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場方向如圖1所示，該同學用電壓表測量UH時，應(yīng)將電壓表的“＋”接線柱與______(填“M”或“N”)端通過導(dǎo)線相連(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，該同學保持磁感應(yīng)強度B＝0.10T不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UH—I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效數(shù)字).(3)該同學查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差，為此該同學設(shè)計了如圖3所示的測量電路，S1，S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”)．為了保證測量安全，該同學改進了測量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號)之間四、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(yīng)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(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L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢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，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(yīng)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）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(zhì)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

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、B【解題分析】A．根據(jù)動能定理可知籃球出手時的動能為W，故A錯誤；B．籃球離開手時所具有的機械能為，籃球在運動過程中機械能守恒，按照機械能守恒可知籃球進框時的動能為W+mgh1-mgh2，故B正確；C．籃球從出手到進框的過程中，其重力勢能增加了mgh2-mgh1，故C錯誤；D．籃球從出手到進框的過程中，重力做負功，重力對它做的功為，故D錯誤故選B?！绢}目點撥】分析在投籃過程中外力對球所做的功,則可求得籃球進筐時的動能.2、B【解題分析】A.電場強度是矢量，其方向與正電荷所受的電場力方向相同，故A錯誤；B.電勢差是標量，其運算法則遵守代數(shù)加減法則，故B正確；C.向心加速度是矢量，其方向指向圓周運動圓心，故C錯誤；D.磁感應(yīng)強度是矢量，其方向就是該點的磁場方向，故D錯誤。故選B。3、A【解題分析】將A、B、C、D四個門電路注意代入，與門輸入端全為“1”，輸出端才為“1”，或門輸入端只要有“1”，輸出端就為“1”．發(fā)現(xiàn)A正確，B、C、D錯誤故選A考點：考查了對邏輯電路的理解點評：解決本題的關(guān)鍵掌握門電路的特點，與門的特點：事件的所有條件滿足，事件才能發(fā)生．或門的特點：只要有一個條件滿足，事件就能發(fā)生．非門的特點：輸入狀態(tài)和輸出狀態(tài)完全相反4、D【解題分析】根據(jù)增反減同原理可知，當B線圈中的電流反向增大時，A中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)垂直紙面向外，即感應(yīng)電流方向為逆時針，根據(jù)增縮減擴原理可知線圈A有收縮趨勢。故選D。5、D【解題分析】A.電荷移動軌跡由初速度和受力決定，不一定沿電場線，故選項A不符合題意；BCD.為了形象的描述電場強弱和方向引入了電場線的概念，電場線是假想的線，不是真實存在的線，電場線不閉合不相交，其方向規(guī)定為：從正電荷或無限遠出發(fā)，終止于無限遠或負電荷，故選項D符合題意，B、C不符合題意6、A【解題分析】當滑動變阻器的滑片P向a端滑動時，接入電路的電阻增大，與R2并聯(lián)的電阻增大，外電路總電阻R總增大，總電流I減小，由路端電壓U=E-Ir可知U增大，即電壓表讀數(shù)增大；并聯(lián)部分的電阻增大，分擔的電壓增大，U2增大，流過R2的電流I2增大，電流表的讀數(shù)IA=I-I2電流表示數(shù)將減??；故選A。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、BD【解題分析】在霍爾元件中，移動的是自由電子，根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性，即可知道C、D兩側(cè)面會形成電勢差的正負，CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢差與什么因素有關(guān)；【題目詳解】A、根據(jù)CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有，，則，n由材料決定，故與材料有關(guān)，還與厚度c成反比，與寬b無關(guān)，同時還與磁場B與電流I成正比，故A錯誤，D正確；B、根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負電，D表面帶正電，所以D表面的電勢高，則，故B正確C、在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，應(yīng)將元件的工作面保持豎直，讓磁場垂直通過，故C錯誤【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子，以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡8、AC【解題分析】由題意可知，當原來“右側(cè)射出a、b板間區(qū)域時動能比入射時小”，說明“電場力對粒子做負功”，電場力小于磁場力，即，則；現(xiàn)在，要“射出a、b板間區(qū)域時的動能比入射時大”，就是要“電場力對粒子做正功”，電場力大于磁場力；電容器帶電量不變，根據(jù)、、，有；適當減小兩金屬板的正對面積，場強增加，可能滿足，故A正確；電容器帶電量不變，改變極板間距離時，根據(jù)，板間的場強不變，故電場力不變，故B錯誤；減小磁場的磁感應(yīng)強度B，可能有，故C正確；根據(jù)左手定則，及正電荷受到的電場力與電場強度方向相同，負電荷與電場強度方向相反，則有：電場力大小與“粒子電性”無關(guān)，故D錯誤【題目點撥】考查粒子在電場與磁場中，受到電場力與磁場力作用，掌握電場力對粒子做功，而磁場力對粒子不做功，并理解動能定理與左手定則的應(yīng)用9、AC【解題分析】由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出電流大小，由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向，應(yīng)用安培力公式求出安培力大小，應(yīng)用左手定則判斷出安培力方向，然后分析圖示圖象答題.【題目詳解】A、B、0-L內(nèi)，感應(yīng)電動勢為：E=BLv，感應(yīng)電流為：，由右手定則可知，電流方向沿逆時針方向，為負的；L-2L內(nèi)，感應(yīng)電動勢為：E=2BLv，感應(yīng)電流為：，由右手定則可知，電流方向沿順時針方向，為正的；2L-3L內(nèi)，感應(yīng)電動勢為：E=BLv，感應(yīng)電流為：，由右手定則可知，電流方向沿逆時針方向，為負的，故A正確，B錯誤；C、D、安培力：F=BIL，在0-L內(nèi)，L-2L內(nèi)，2L-3L內(nèi)，由左手定則可知，整個過程安培力始終向左，為負的，故C正確，D錯誤；故選AC.【題目點撥】此題電磁感應(yīng)中圖象的問題，近幾年高考中出現(xiàn)的較為頻繁，解答本題關(guān)鍵要掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、楞次定律、安培力公式等等知識，要知道當線框左右兩邊都切割磁感線時，兩個感應(yīng)電動勢方向相同，是串聯(lián)關(guān)系.10、AD【解題分析】AB．由變壓器的電壓比匝數(shù)之比，及，又因為線路電壓損失，即，所以，A正確B錯誤；CD．由于遠距離輸電，導(dǎo)致線路電阻通電發(fā)熱，而使功率損失，所以升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓；升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率，C錯誤D正確三、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、①.70②.68③.34.0④.B⑤.N⑥.900【解題分析】（1）[1]歐姆表盤讀數(shù)乘以倍率即為電阻阻值：[2]“100mA”的量程選擇表盤中“0~10”刻度讀數(shù)，每小格為2mA，所以讀數(shù)為68mA；[3]“50V”的量程選擇表盤中“0~50”刻度讀數(shù)，每小格為1V，所以讀數(shù)為34.0V；（2）[4]電流表的滿偏電流為5mA，電動勢為3V，計算回路中電流滿偏時的電阻：所以滑動變阻器選擇B；[5]紅表筆接歐姆擋內(nèi)部電源的負極，即N端；[6]先歐姆調(diào)零，可知：電流為2mA時：聯(lián)立方程解得：。12、①.（1）M②.（2）③.1.5(1.4～1.6)④.（3）bc，⑤.S1(或S2)，⑥.E【解題分析】（1）根據(jù)左手定則得，正電荷向M端偏轉(zhuǎn)，所以應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與M端通過導(dǎo)線相連（2）UH-I圖線如圖所示根據(jù)知，圖線的斜率為，解得霍爾系數(shù)為：k