2024屆浙江省杭州市桐廬縣分水高中高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆浙江省杭州市桐廬縣分水高中高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，ef、gh為兩水平放置相互平行的金屬導(dǎo)軌，ab、cd為擱在導(dǎo)軌上的兩金屬棒，與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦。當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時(shí)，關(guān)于兩金屬棒的運(yùn)動情況的描述正確的是（）A.不管下端是何極性，兩棒均向外相互遠(yuǎn)離B.不管下端是何極性，兩棒均相互靠近C.如果下端是N極，兩棒向外運(yùn)動，如果下端是S極，兩棒相向靠近D.如果下端是S極，兩棒向外運(yùn)動，如果下端是N極，兩棒相向靠近2、如圖所示，A、B、C是等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，O是A、B連線的中點(diǎn)。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，A、B連線為x軸，O、C連線為y軸，建立坐標(biāo)系。過A、B、C、O四個(gè)點(diǎn)各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等、方向向里的電流，則過O點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向?yàn)椋ǎ〢.沿y軸正方向 B.沿y軸負(fù)方向C.沿x軸正方向 D.沿x軸負(fù)方向3、第七屆中國（上海）國際超級電容器產(chǎn)業(yè)展覽會于2016年8月23日至25日在上海新國際博覽中心舉行．如圖所示為超級平行板電容器，相距為d的兩極板M、N分別與電壓為U的恒定電源兩極連接，極板M帶正電．現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止?fàn)顟B(tài)，且此時(shí)極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為k，則A.油滴帶正電B.油滴帶電荷量為C.電容器的電容為D將極板N向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上運(yùn)動4、如圖所示為“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置，將一個(gè)帶較長鐵芯的線圈L、開關(guān)S和直流電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻沿鐵芯豎直跳起一定高度，待電路穩(wěn)定又落下來．某同學(xué)由此實(shí)驗(yàn)受到啟發(fā)，設(shè)想在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一個(gè)“磁懸浮環(huán)”，下列哪種方案可能實(shí)現(xiàn)他的設(shè)想（）A.增大直流電源的電壓 B.選用匝數(shù)更多的線圈C.把直流電源換成交流電源 D.選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)5、通過一根金屬導(dǎo)線的電流為16mA．則10s內(nèi)通過這根導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為（）A.1.0×1017B.1.0×1018C.10×1019D.1.0×10206、放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度E，即E=。下列說法正確的是（）A.若將放入該點(diǎn)的電荷從電場中移出，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度變?yōu)?B.若將放入該點(diǎn)的電荷量增加一倍，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度將減少一半C.放入該點(diǎn)的電荷所受的靜電力的方向就是該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向D.電場強(qiáng)度的單位是V/m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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為e的粒子從容器A下方的小孔S，無初速度地飄入電勢差為U的加速電場，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打在照相底片M上．下列說法正確的是()A.粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率v＝B.粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t＝C.粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑r＝D.若容器A中的粒子有初速度，則粒子仍將打在照相底片上的同一位置8、如圖所示的xOy平面內(nèi)，存在正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直xOy平面向里，勻強(qiáng)電場大小為E，方向沿y軸正方向．將一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從O點(diǎn)由靜止釋放，粒子的運(yùn)動曲線如圖所示，運(yùn)動周期為T，P點(diǎn)距x軸的距離為粒子運(yùn)動過程中距x軸最大距離的一半，粒子的重力忽略不計(jì)．以下說法正確的是()A.粒子帶正電B.粒子運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，粒子所受電場力與洛倫茲力大小相等C.粒子由P點(diǎn)運(yùn)動到與之等高的Q點(diǎn)所用時(shí)間為D.粒子在運(yùn)動過程中，距x軸的最大距離為9、如圖所示，在0<x<a的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直坐標(biāo)平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kx的磁場，一邊長為a的正方形閉合金屬線框各邊分別與兩坐標(biāo)軸平行或垂直，以恒定速度v沿x方向運(yùn)動．則線框中的感應(yīng)電流i，維持線框運(yùn)動的外力F隨線框右邊的位置坐標(biāo)變化的圖像可能是A. B.C. D.10、在如圖所示圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子以某一速度沿著指向圓心O的方向垂直射入勻強(qiáng)磁場，不計(jì)粒子重力，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動后，以一定的偏轉(zhuǎn)角θ從磁場中射出，離開磁場方向的反向延長線過Ｏ點(diǎn)，設(shè)粒子在磁場中的運(yùn)動半徑為r．若增大粒子的初速度，仍沿著原來方向進(jìn)入磁場，則A.r增大 B.r減小C.θ增大 D.θ減小三、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）有以下可供選用的器材及導(dǎo)線若干條，要求使用個(gè)數(shù)最少的儀器盡可能精確地測量一個(gè)電流表的滿偏電流A．被測電流表A1：滿偏電流約700～800，內(nèi)阻約100Ω，刻度均勻、總格數(shù)為N；B．電流表A2：量程06A，內(nèi)阻0.1Ω；C．電壓表V：量程3V，內(nèi)阻3kΩ；D．滑動變阻器R1：最大阻值200Ω；E．滑動變阻器R2：最大阻值1kΩ；F．電源E：電動勢3V、內(nèi)阻1.5Ω；G．開關(guān)一個(gè).（1）選用的器材應(yīng)為_____________．（填A(yù)→G字母代號）（2）在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并在每個(gè)選用的儀器旁標(biāo)上題目所給的字母序號（）（3）測量過程中測出多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)了n格，可算出滿偏電流Ig=________，式中除N、n外，其他字母符號代表的物理量是_____________12．（12分）如圖為理想變壓器，它的初級線圈接在交流電源上，次級線圈接在一個(gè)標(biāo)有“12V.100W”的燈泡上．已知變壓器初、次級線圈匝數(shù)之比為18∶1，那么燈泡正常工作時(shí)，圖中的電壓表讀數(shù)為________V，電流表讀數(shù)為________A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(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的大小；（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）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L15．（12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

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】當(dāng)磁鐵靠近導(dǎo)軌時(shí)，穿過導(dǎo)軌與金屬棒組成的回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流阻礙其磁通量的增加，故使閉合回路的面積有縮小的趨勢，即兩棒均相互靠近，與下端的極性無關(guān)。故選B。2、A【解析】同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，故A、B處導(dǎo)線對O處導(dǎo)線的合力為0，C處導(dǎo)線對O處導(dǎo)線為引力，方向沿y軸正方向，故選A。3、C【解析】A．帶電油滴靜止在兩極板間，重力與電場力等大、反向，電場力豎直向上，電容器上極板與電源正極相連為正極板，兩板間電場方向豎直向下，綜上可知，帶電油滴帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由場強(qiáng)與電勢差關(guān)系可知，mg＝Eq＝q解得q＝選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由題意知，電容器帶電荷量Q＝kq＝由電容的定義式知，C＝＝選項(xiàng)C正確；D．電容器與電源保持連接，兩板間電勢差不變，N板向下移動，板間距離變大，F(xiàn)電＝q，油滴所受電場力減小，油滴向下運(yùn)動，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4、C【解析】增大直流電源的電壓，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故A錯(cuò)誤．選用匝數(shù)更多的線圈，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故B錯(cuò)誤．把直流電源換成交流電源，則在線圈中始終有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則套環(huán)總受安培力作用，這樣可以使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一個(gè)“磁懸浮環(huán)”，選項(xiàng)C正確；選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)，同樣在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，只是跳起更高，但還會掉下來，故D錯(cuò)誤．故選C.點(diǎn)睛：此題要理解套環(huán)跳起的原因以及懸浮的原因，即產(chǎn)生感應(yīng)電流的效果阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化5、B【解析】由電流的定義：單位時(shí)間內(nèi)通過橫截面的電量可得1.0×1018個(gè)A．1.0×1017，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．1.0×1018，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．1.0×1019，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．1.0×1020，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.6、D【解析】A．放入該點(diǎn)的電荷是試探電荷，若將放入該點(diǎn)的電荷從電場中移出，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．若將放入該點(diǎn)的電荷量增加一倍，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．放入該點(diǎn)的正電荷所受的靜電力的方向就是該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．據(jù)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式知，電場強(qiáng)度的單位可以是V/m，選項(xiàng)D正確。故選D。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】帶電粒子在加速電場中運(yùn)動，由動能定理有，得粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率為，A正確；粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力，則有，解得，所以周期，粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間，B錯(cuò)誤C正確；若容器A中的粒子有初速度，則根據(jù)動能定理，得粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速率，粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力，則有，解得，若容器A中的粒子有初速度，則粒子打在照相底片上的不同的位置，D錯(cuò)誤8、AC【解析】考查帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動。詳解】A．粒子由靜止開始運(yùn)動，故開始時(shí)電場力方向向下，故帶正電，A正確；B．粒子運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，合運(yùn)動的洛倫茲力向上，電場力向下，合力提供向心力，故洛倫茲力大于電場力，B錯(cuò)誤；C．粒子的初速度為零，將初速度沿水平方向分解為水平向左和水平向右的兩個(gè)相等分速度v1和v2，大小都是v，向右的分速度v2，對應(yīng)的洛倫茲力f2與電場力平衡，故粒子的第二分運(yùn)動以v1的初速度向左運(yùn)動，做逆時(shí)針的勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律，有：其中：聯(lián)立解得：粒子由P點(diǎn)運(yùn)動到與之等高的Q點(diǎn)所用時(shí)間為：C正確；D．粒子在運(yùn)動過程中，距x軸的最大距離為：D錯(cuò)誤。故選AC。9、BD【解析】分階段分析討論線圈經(jīng)過磁場時(shí)的情況：x由0-a過程中，根據(jù)E=Blv求解電動勢，根據(jù)I=E/R求解電流；根據(jù)F=F安=BIL求解外力的表達(dá)式.【詳解】線圈的最右邊從進(jìn)入磁場時(shí)到出離磁場時(shí)，即x由0-a過程中：電動勢E=Bav=kxav；感應(yīng)電流：，方向逆時(shí)針方向；安培力；線圈勻速運(yùn)動，則外力，方向向右；同理線圈的最左邊在磁場中運(yùn)動時(shí)，即x由a-2a過程中情況與前者相同，只不過電流方向是順時(shí)針方向，但是外力F仍沿向右的方向；故選BD.10、AD【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，然后根據(jù)題意分析答題【詳解】A、B項(xiàng)：粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得：粒子速度v增大，則粒子軌道半徑增大，故A正確，B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：偏轉(zhuǎn)角：θ=由于r增大，則偏向角θ減小，故C錯(cuò)誤，D正確故選AD【點(diǎn)睛】本題考查了帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動，粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)，利用平拋運(yùn)動的知識求解；粒子在有邊界的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動，利用幾何關(guān)系求解運(yùn)動半徑和轉(zhuǎn)過的圓心角是解決問題的關(guān)鍵三、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).ACDFG(2).(3).(4).U為電壓表讀數(shù)，RV為電壓表內(nèi)阻【解析】（1）[1]．其中AFG為必選器材，為了滑動方便，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器，以及電壓表V，題目中的電流表量程0.6安，指針偏角過小誤差較大，舍去；故選擇的器材有：ACDFG；（2）[2]．電壓表量程3V，內(nèi)阻3kΩ，滿偏電流為，與待測電流表類似，可以當(dāng)作電流表使用；與待測電流表串聯(lián)即可；因?yàn)橐缶_，故采用滑動變阻器分壓式接法，電壓可以連續(xù)調(diào)節(jié)，電路圖如圖所示：（3）[3][4]．待測電流表總格數(shù)為N，電流等于電壓表電流，為：；電流表與電壓表串聯(lián)，電流相等，故：n：N=I：Ig故其中U電壓表讀數(shù)，RV為電壓表內(nèi)