2023-2024學(xué)年安徽省合肥市長豐中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學(xué)年安徽省合肥市長豐中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、下列說法中正確的是（）A.隨地球自轉(zhuǎn)的物體在地球上任意位置受到地球?qū)υ撐矬w的萬有引力都大于其重力B.磁懸浮列車運行過程中懸浮于軌道上方，所以運行的磁懸浮列車為失重狀態(tài)C.射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力D.法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線形象地描述電場2、下列說法正確的是（）A.法拉第提出的“分子電流”假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)B.元電荷e的數(shù)值最早是由庫侖用實驗測得的C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D.靜電力常量是卡文迪許通過扭秤實驗測得的3、如圖所示，一列簡諧橫波向右傳播，質(zhì)點a和b的平衡位置相距0.5m．某時刻質(zhì)點a運動到波峰位置時，質(zhì)點b剛好處于平衡位置向上運動．這列波的波長可能是A.m B.mC.2m D.3m4、下列物理量中屬于標量的是（）A.周期 B.向心加速度C.線速度 D.磁感應(yīng)強度5、由我國自主建造的天宮空間站將于2022年投入運行，屆時可以在完全失重的環(huán)境下開展系列科學(xué)研究。若飛船質(zhì)量為2.0×103kg，飛船推進器的推力F為500N，飛船與空間站對接后，推進器工作10s，飛船和空間站的速度增加0.05m/s，則（）A.對接前應(yīng)使飛船和空間站處于同一軌道B.推進過程中，飛船對空間站的力大于空間站對飛船的力C.空間站的質(zhì)量為105kgD.飛船對空間站的推力為490N6、兩只電阻的伏安特性曲線如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.兩電阻的阻值大小關(guān)系為R1小于R2B.兩電阻并聯(lián)在電路中時，R1的電流小于R2的電流C.兩電阻串聯(lián)在電路中時，R1兩端電壓等于R2兩端電壓D.兩電阻串聯(lián)在電路中時，R1兩端電壓大于R2兩端電壓二、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，空間存在一水平向左的勻強電場和一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，電場強度大小為E=，電場方向和磁場方向相互垂直．在此電磁場正交的空間中有一足夠長的固定粗糙絕緣桿，與電場正方向成60°夾角且處于豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球套在絕緣桿上．若給小球一沿桿向下的初速度v0，小球恰好做勻速運動，且小球電量保持不變，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球的初速度為v0=B.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩鄿p小的減速運動，最后勻速C.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮募铀龠\動，最后勻速D.若小球的初速度為，則運動中克服摩擦力做功為8、長為L的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強度為B，板間距離為2L，極板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子不計重力，從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度V水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，粒子的速率可以為A. B.C. D.9、有一電場強度方向沿x軸方向的電場，其電勢隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量為m、帶電量為?q的粒子只在電場力的作用下，以初速度v0從x=0處的O點進入電場并沿x軸正方向運動，則下關(guān)于該粒子運動的說法中正確的是（）A.粒子從x=0處運動到x=x1處的過程中動能逐漸增大B.粒子從x=x1處運動到x=x3處的過程中電勢能逐漸減小C.欲使粒子能夠到達x=x4處，則粒子從x=0處出發(fā)時的最小速度應(yīng)為D.若，則粒子在運動過程中的最小速度為10、空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強度E隨x變化的圖象如圖所示，x軸正方向為場強的正方向．下列說法中正確的是A.該電場可能是由一對分別位于x2和－x2兩點的等量異種電荷形成的電場B.x2和－x2兩點的電勢相等C.正電荷從x1運動到x3的過程中電勢能先增大后減小D.原點O與x2兩點之間的電勢差大于-x2與x1兩點之間的電勢差三、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）某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量一電池的電動勢和內(nèi)阻．已知該待測電池的電動勢約為9V，內(nèi)阻約數(shù)十歐，允許輸出的最大電流為50mA；電阻箱R的最大阻值為999.9Ω，定值電阻R1的阻值為200Ω（1）某次測量時，電壓表和電阻箱的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，其讀數(shù)分別為________V和_________Ω（2）選擇定值電阻R1時，實驗小組發(fā)現(xiàn)電阻的額定功率有以下幾種規(guī)格：A．WB．WC．1W應(yīng)選___（選填“A”“B”或“C”）規(guī)格的定值電阻，依據(jù)是____________________（3）根據(jù)實驗測得的多組電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應(yīng)的阻值R，以為縱坐標，為橫坐標，作—圖線如圖丁所示．根據(jù)圖線可求得待測電池的電動勢E=_____V，內(nèi)阻r=_____Ω．（均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）小寧同學(xué)用如圖所示的器材研究感應(yīng)電流的方向（1）在給出的實物圖中，用筆線代替導(dǎo)線將實驗儀器連成完整的實驗電路_______（2）將線圈插入線圈中，閉合開關(guān)S瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計指針右偏，則保持開關(guān)閉合，以下操作中也能使電流計右偏的是_________A.插入鐵芯FB.拔出線圈C.使變阻器阻值R變大D.使變阻器阻值R變小四、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）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15．（12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

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、D【解析】A.地球上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體，在兩極以外的區(qū)域，萬有引力的一個分力充當向心力，另一分力是重力，兩分力間夾角小于直角，萬有引力大于重力；在兩極地區(qū)，向心力為零，則萬有引力等于重力；故A錯誤。B.磁懸浮列車處于懸浮狀態(tài)，在豎直方向受力平衡，不是失重狀態(tài)，故B錯誤。C.β射線是具有放射性的元素的原子核中的一個中子轉(zhuǎn)化成一個質(zhì)子同時釋放出一個高速電子即β粒子，它具有中等的穿透能力，故C錯誤。D.英國物理學(xué)家法拉第最早引入了電場的概念，并提出電場線和磁感線來形象表示電場和磁場，故D正確。2、C【解析】A．安培提出的“分子電流”假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，故A錯誤；B．元電荷e的數(shù)值最早是由密立根用油滴實驗測得的，故B錯誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故C正確；D．靜電力常量是庫倫通過扭秤實驗測得的，故D錯誤。故選C3、C【解析】據(jù)題質(zhì)點a運動到波峰位置時，質(zhì)點b剛好處于平衡位置向上運動，則ab間距離與波長的關(guān)系為：，n=0，1，2，3…則得當n=0時，λ=2m；當n=1時，λ=0.4m；當n=2時，λ=m；A.m，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.m，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.2m，與結(jié)論相符，選項C正確；D.3m，與結(jié)論不相符，選項D錯誤4、A【解析】向心加速度、線速度和磁感應(yīng)強度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而周期只有大小無方向，是標量；故選A.5、D【解析】A．根據(jù)衛(wèi)星變軌知識可知，飛船和空間站處于同一軌道上，飛船加速，將做離心運動，到高軌道上，不能對接，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第三定律可知，飛船對空間站的力與空間站對飛船的力是相互作用力，等大反向，故B錯誤；C．根據(jù)動量定理可知：代入數(shù)據(jù)解得空間站的質(zhì)量為：M＝9.8×104kg故C錯誤；D．對空間站，根據(jù)動量定理得：M△v＝F′t解得飛船對空間站的推力為490N，故D正確。故選D。6、A【解析】A．由圖可知，當電流相同時，R2兩端的電壓大于R1兩端的電壓，即U2＞U1，由，可知所以當電流相同時，電壓越大，導(dǎo)體的電阻就越大，即R2＞R1．故A正確B．兩電阻并聯(lián)在電路中時，電壓相等，根據(jù)，可知R1的電流大于R2的電流．故B錯誤CD．兩電阻串聯(lián)在電路中時，電流相等，根據(jù)A的分析可知：即U2＞U1．故CD錯誤二、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、ABD【解析】小球受重力、摩擦力（可能有）、彈力（可能有）、向右上方的洛倫茲力、向左的電場力，當受到的合外力等于0時，小球做勻速直線運動．當小球受到的合外力不為0時，要判斷出支持力的方向，明確支持力的大小隨洛倫茲力的變化關(guān)系，然后做出判定【詳解】對小球進行受力分析如圖，電場力的大?。篎=qE=，由于重力的方向豎直向下．電場力的方向水平向右，二者垂直，合力：FG+F==2mg，由幾何關(guān)系可知，重力與電場力的合力與桿的方向垂直，所以重力與電場力的合力不會對小球做功，而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直，所以也不會對小球做功．所以，當小球做勻速直線運動時，不可能存在摩擦力，沒有摩擦力，說明小球與桿之間就沒有支持力的作用，則洛倫茲力大小與重力、電場力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg．所以．故A正確；若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=3mg＞FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向下的支持力，則摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運動；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸減小，摩擦力減小，小球做加速度不斷減小的減速運動，最后當速度減小到時，小球開始做勻速直線運動．故B正確．若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=mg＜FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運動；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，小球的加速度增大，所以小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運動，最后停止．故C錯誤；若小球的初速度為，球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運動，最后停止，運動中克服摩擦力做功等于小球的動能，所以．故D正確．故選ABD【點睛】本題考查小球在混合場中的運動，解答的關(guān)鍵明確小球的受力情況，并能夠結(jié)合受力的情況分析小球的運動情況，要知道小球何時做加速度減小的減速運動，何時做加速度增大的減速運動，當加速度減為零時，做勻速運動8、AB【解析】根據(jù)“欲使粒子不打在極板上”可知，本題考查帶電粒子在有界磁場中運動的問題，根據(jù)淪洛倫茲力提供向心力得到粒子做圓周運動的半徑和粒子速度的關(guān)系，運用幾何關(guān)系求出軌跡半徑，列式計算.【詳解】欲使粒子不打在極板上，如圖所示，帶正電的粒子從左邊射出磁場時，其在磁場中圓周運動的半徑.粒子在磁場中做圓周運動由洛倫茲力提供向心力，即：可得粒子做圓周運動的半徑：所以粒子不打到極板上且從左邊射出，則：即：.帶正電的粒子從右邊射出，如圖所示，此時粒子的最小半徑為r，由上圖可知：；可得粒子圓周運動的最大半徑：則：，即：故欲使粒子不打在極板上，粒子的速度必須滿足或，故A、B正確，C、D錯誤；故選AB.【點睛】帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用而做勻速圓周運動，需要找圓心，畫軌跡，求半徑，算時間.9、BD【解析】A．處的電勢大于處的電勢，粒子帶負電，在高電勢處電勢能小，在低電勢處電勢能大，故從0--過程中電勢能增大，電場力做負功，動能減小，故A錯誤；B．從過程中電勢一直增大，故粒子的電勢能逐漸減小，B正確；C．根據(jù)電場力和運動的對稱性可知：粒子如能運動到處，就能到達處，當粒子恰好運動到處時，由動能定理得：解得即粒子從x=0處出發(fā)的最小速度應(yīng)為，C錯誤；D．若，粒子運動到處電勢能最大，動能最小，由動能定理得：解得最小速度為：故D正確故選BD。10、BD【解析】根據(jù)等量異種電荷形成的電場的特點可知，在等量異種電荷的連線上，各點的電場強度的方向是相同的，而該圖中電場強度的大小和方向都沿x軸對稱分布，所以該電場一定不是由一對分別位于和兩點的等量異種電荷形成的電場，A錯誤；由于和兩點關(guān)于y軸對稱，且電場強度的大小也相等，故從O點到和從O點到電勢降落相等，故和兩點的電勢相等，B正確；由圖可知，從到x3電場強度始終為正，則正電荷運動的方向始終與電場的方向相同，所以電場力做正功，電勢能逐漸減小，C錯誤；和兩點的電勢相等，原點O與兩點之間的電勢差等于原點O與兩點之間的電勢差，與兩點之間的電勢差等于與兩點之間的電勢差，所以原點O與兩點之間的電勢差大于-x2與兩點之間的電勢差，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、①.8.2②.180.0③.C④.定值電阻在電路中消耗的功率會超過1/4W⑤.9.3（9.1~9.5之間）⑥.51（49~53之間）【解析】(1)如圖乙所示，電壓表的示數(shù)為：8.2V，如圖丙所示，電阻箱的阻值為：180.0；(2)定值電阻在電路中的最大功率為：，所以應(yīng)選C，依據(jù)為定值電阻在電路中消耗的功率會超過1/4W；(3)由實驗原理變形得：，由圖象可得：，解得：，12、①.圖見解析②.AD【解析】（1）根據(jù)實驗原理進行實物圖連接即可；（2）根據(jù)題意確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與磁通量變化的關(guān)系，然后根據(jù)磁通量的變化判斷即可；【詳解】（1）將線圈和電流計串聯(lián)形成一個回路，將電鍵、滑動變阻器、電源、線圈串聯(lián)而成另一個回路即可，實物圖如下所示：（2）當線圈插入線圈中，閉合開關(guān)S瞬間，穿過線圈的磁通量增強，從而使電流計指針右偏，當插入