2024屆重慶大學城第一中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屆重慶大學城第一中學校高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、由磁感線強度的定義式立可知A.該定義式只適用于勻強磁場B.磁感應強度B的方向與F的方向一致C.只要滿足L很短、I很小的條件,該定義式對任何磁場都適用D.通電導線L所在處受到磁場力F為零,該處的磁感應強度B也一定為零2、真空中有一個點電荷Q，MN是這個點電荷電場中一條直線，A、B、C是直線MN上的三個點，B是A、C的中點，設A、B、C三點場強大小分別為EA、EB、EC，在直線MN上A點的場強最大，EB=EA，由此可知，EC的大小為（）A.EC＝EA B.EC＝EAC.EC＝EA D.EC＝EA3、如圖所示，abcd為水平放置的平行光滑金屬導軌，導軌間距為l，電阻不計．導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為B．金屬桿放置在導軌上，與導軌的接觸點為M、N，并與導軌成角．金屬桿以的角速度繞N點由圖示位置勻速轉(zhuǎn)動到與導軌ab垂直，轉(zhuǎn)動過程金屬桿與導軌始終良好接觸，金屬桿單位長度的電阻為r．則在金屬桿轉(zhuǎn)動過程中（）A.金屬桿中感應電流的方向是由N流向MB.電路中感應電流大小始終減小C.M點電勢低于N點電勢D.電路中通過的電量為4、如圖所示，ABCD是底角為60°的等腰梯形，且AB=2CD，在A、B位置分別放上兩個點電荷，A、B兩點的點電荷在C點產(chǎn)的場強大小分別為EA、EB，C點的電場強度方向沿DC向右。則下列說法正確的是A.放在A點的電荷為負電 B.放在B點的電荷為正電C.EA<EB D.EA>EB5、關于內(nèi)能，下列說法正確的是A.理想氣體吸熱，溫度一定升高B.物體動能越大，分子動能越大C.外界對氣體做功10J，同時氣體放出20J的熱量，則氣體的內(nèi)能減少10JD.只有熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能6、如圖所示，通電直導線置于勻強磁場中，導線與磁場方向垂直.若將導線中的電流增大為原來的2倍，導線在磁場中的長度增大為原來的2倍，則導線受到安培力的大小將（）A.減小為原來的 B.減小為原來的C.增大為原來的2倍 D.增大為原來的4倍二、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，M．N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值．靜止的帶電粒子帶電荷量為，質(zhì)量為m（不計重力）從P經(jīng)電場加速后，從小孔Q進入N板右側(cè)的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外，CD為磁場邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為，孔Q到板的下端C的距離為L，當M、N兩板間電壓取最大值時，粒子恰垂直打在CD板上，則（）A.兩板間電壓的最大值B.CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長度C.粒子在磁場中運動的最長時間D.能打到N板上的粒子的最大動能為8、如圖所示，同一豎直面內(nèi)的正方形導線框的邊長均為，電阻均為，質(zhì)量分別為和．它們分別系在一跨過兩個定滑輪的輕繩兩端，在兩導線框之間有一寬度為、磁感應強度大小為、方向垂直豎直面的勻強磁場區(qū)域．開始時，線框的上邊與勻強磁場的下邊界重合，線框的下邊到勻強磁場的上邊界的距離為．現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當線框全部進入磁場時，兩個線框開始做勻速運動．不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為，則A.兩個線框勻速運動時的速度大小為B.線框從下邊進入磁場到上邊離開磁場所用時間C.從開始運動到線框全部進入磁場的過程中，線框所產(chǎn)生的焦耳熱為D.從開始運動到線框全部進入磁場過程中，兩線框共克服安培力做功為9、如圖為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I圖像，下列判斷正確的是（）A.電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1<r2B.電動勢E1=E2，發(fā)生短路時的電流I1>I2C.電動勢E1>E2，內(nèi)阻r1<r2D.當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化大10、下列說法正確的是（）A.如圖甲所示，是用來加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，要想粒子獲得的最大動能增大，可增加電壓UB.如圖乙所示，是磁流體發(fā)電機的結(jié)構(gòu)示意圖，可以判斷出B極板是發(fā)電機的正極，A極板是發(fā)電機的負極C.如圖丙所示，是速度選擇器，帶電粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器條件是Eq＝qvB，即D.如圖丁所示，是磁電式電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，線圈在極靴產(chǎn)生的勻強磁場中轉(zhuǎn)動三、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）有一金屬材料制成的圓柱形物體，當用游標卡尺來測它的截面直徑d時，示數(shù)如圖甲所示，則d＝________mm。然后利用伏安法測量該物體的小電阻，此時電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙、丙所示，則金屬物體兩端的電壓為U＝________V，流過該物體的電流為I＝________A。12．（12分）實際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)．測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的電路如圖1所示．供選擇的儀器如下：①待測電流表G1（0～5mA，內(nèi)阻約300Ω），②電流表G2（0～10mA，內(nèi)阻約100Ω），③定值電阻R1（300Ω），④定值電阻R2（10Ω），⑤滑動變阻器R3（0～10Ω），⑥滑動變阻器R4（0～20Ω），⑦干電池（1.5V），⑧電鍵S及導線若干（1）定值電阻應選______，滑動變阻器應選______．（在空格內(nèi)填寫序號）（2）補全實驗步驟：①按電路圖連接電路，并將滑動觸頭移至最左端；②閉合電鍵S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；③______；④以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應圖線，如圖所示（3）根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式r1=______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的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，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）求磁感應強度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、C【解析】A、磁感應強度的定義式中IL為電流元，對非勻強電場同樣適用，故A錯誤；B、磁感強度的方向與F的方向垂直，故B錯誤；C、只要滿足L很短，I很小條件，即IL是電流元，B對任何磁場都通用，故C正確；D、通電導線L所在處受到磁場力F為零時，該處磁感應強度不一定為零，當B與L平行時，F(xiàn)也為零，故D錯誤2、C【解析】根據(jù)點電荷的電場強度公式：，結(jié)合各點到點電荷的間距即可求解【詳解】在直線MN上A點的場強最大，說明點電荷Q靠近A，而MN是這個點電荷電場中的一條直線，故點電荷Q在A點的左側(cè)，設距離A點x，AB和BC的間距為L；根據(jù)點電荷電場強度的計算公式可得：，，，EB＝EA，解得L＝x，則：，故C正確，ABD錯誤【點睛】本題主要是考查了庫侖定律的計算公式；知道真空中靜止的兩個點電荷之間的作用力與它們的電荷量乘積成正比、與它們之間的距離平方成反比.3、B【解析】A.根據(jù)楞次定律可得回路中的感應電流方向為順時針，所以金屬桿中感應電流的方向是由M流向N，故A錯誤；B.設MN在回路中的長度為L，其接入電路的電阻為R=rL，根據(jù)導體轉(zhuǎn)動切割磁感應線產(chǎn)生的感應電動勢大小計算公式可得，感應電流的大小為：，由于B、ω、r都是定值而L減小，所以電流I大小始終減小，故B正確；C.由于導軌電阻不計，所以路端電壓為零，即MN兩點間的電壓為零，M、N兩點電勢相等，故C錯誤；D.由于導體棒MN在回路中的有效切割長度逐漸減小，所以接入電路的電阻R逐漸減小，不能根據(jù)計算通過電路的電量小于，故D錯誤4、D【解析】AB.由于兩點電荷在C點產(chǎn)生的合場強方向沿DC向右，根據(jù)矢量合成法，利用平行四邊形定則可知，可知兩點電荷在C點產(chǎn)生的場強方向如圖所示，由圖可知，A點所放點電荷為正電荷，B點所放點電荷為負電荷，故A錯誤，B錯誤；CD.由圖中矢量三角形幾何關系可知EB<EA，故C錯誤，D正確。故選：D5、C【解析】A.根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q得物體的內(nèi)能與做功和熱傳遞有關，故一定質(zhì)量的理想氣體吸熱時內(nèi)能可以不變．溫度不一定升高，故A錯誤；B.物體運動速度與分子熱運動的速度或動能無關，分子動能與物體的動能無關，故B錯誤；C.外界對氣體做功10J，同時氣體放出20J的熱量，則根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q=10?20=?10J，氣體的內(nèi)能減少10J，故C正確；D.物體內(nèi)能改變與做功和熱傳遞有關．故D錯誤故選C6、D【解析】根據(jù)F=BIL可知電流增大為原來的2倍，導線在磁場中的長度增大為原來的2倍，則安培力增大為原來的4倍。故選D。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【解析】粒子運動軌跡如圖所示A．當M、N兩板間電壓取最大值時，粒子恰垂直打在CD板上，由幾何知識得粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得在加速電場中，由動能定理得解得故A錯誤；B．設粒子軌跡與CD相切于H點，此時粒子半徑為，粒子軌跡垂直打在CD邊上的G點，則GH間距離即為粒子打中區(qū)域的長度s，根據(jù)幾何關系解得根據(jù)幾何關系可得粒子打中區(qū)域的長度故B正確；C．粒子在磁場中運動的周期為粒子在磁場中運動的最大圓心角所以粒子在磁場中運動的最長時間為故C錯誤；D．當粒子在磁場的軌跡與CD邊相切時，即粒子半徑時，打到N板上的粒子的動能最大，最大動能根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得解得故D正確。故選BD.8、ABC【解析】當b剛?cè)窟M入磁場時，系統(tǒng)開始做勻速運動，分別對兩線框列平衡方程，可得線框受到安培力大小，繼而求得感應電流大小，根據(jù)歐姆定律和法拉第電磁感應定律可得系統(tǒng)勻速運動的速度大小，即可求得線框通過磁場的時間；當左、右兩線框分別向上、向下運動2l的距離時，兩線框等高，根據(jù)能量守恒得系統(tǒng)機械能的減少等于產(chǎn)生的總焦耳熱；根據(jù)功能關系求解兩線框組成的系統(tǒng)克服安培力做的功；【詳解】A、設兩線框剛勻速運動的速度為v，此時輕繩上的張力為T，則對a有：，對b有：，，，聯(lián)立解得：

，故A正確；B、線框a從下邊進入磁場后，線框a通過磁場時以速度v勻速運動，設線框a通過磁場的時間為t，則：，故B正確；C、從開始運動到線框a全部進入磁場的過程中，線框a只在a勻速進入磁場的過程中產(chǎn)生焦耳熱，設為Q，由功能關系可得：，所以：，故C正確；D、設兩線框從開始運動至a全部進入磁場的過程中，兩線框共克服安培力做的功為W，此過程中左、右兩線框分別向上、向下運動的距離，對這一過程，由能量守恒定律有：，解得：，故D錯誤；故選ABC9、ABD【解析】AC、在U-I圖像中與縱坐標的交點表示電動勢的大小，圖像斜率的大小表示了電源內(nèi)阻的大小，結(jié)合圖像知電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1＜r2，故A正確；C錯誤B、圖像與橫坐標的交點表示電壓為零時的電流值，此值表示了短路電流的大小，結(jié)合圖像知：I1＞I2，故B正確；D、由知，由于r1＜r2，當當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化大，故D正確；10、BC【解析】A．根據(jù)，可得粒子獲得的最大動能為所以要想粒子獲得的最大動能增大，可增加D形盒的半徑，故A錯誤；B．根據(jù)左手定則，正電荷向下偏轉(zhuǎn)，所以B板帶正電，為發(fā)電機的正極，A極板是發(fā)電機的負極，故B正確；C．速度選擇器不能判斷帶電粒子的電性，不管是正電，還是負電只要速度滿足Eq＝qvB，即，粒子就能勻速通過速度選擇器，故C正確；D．線圈在極靴產(chǎn)生的磁場為均勻輻向磁場，該磁場為非勻強磁場，故D錯誤。故選BC。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、①.30.50mm②.2.25V③.0.42A【解析】[1]．游標卡尺主尺上讀的毫米數(shù)為30mm，游標尺上第10條刻度線與主尺某刻度線對齊，由于游標卡尺是20分度的，所以讀數(shù)為30mm＋0.05×10mm＝30.50mm。[2]．電壓表應選用0～3V量程，最小分度為0.1V，讀數(shù)時應估讀到最小分度的1/10，所以讀數(shù)為2.25V；[3]．電流表應選用0～0.6A量程，最小分度為0.02A，讀數(shù)時應估讀到最小分度的1/2，所以讀數(shù)為0.42A。12、①.③②.⑥③.多次移動滑動觸頭，記錄相應的，讀數(shù)④.【解析】(1)器材選擇：定值電阻要和待測電流表內(nèi)阻接近，因為電流表G2的量程是待測電流表G1的2倍；滑動變阻器的電阻不要太大．故定值電阻選③，滑動變阻器選⑥(2)補充實驗步驟:③多次移動滑動觸頭，記錄相應的，讀數(shù)(3)根據(jù)并聯(lián)分流公式，又，解得，式中r1即rG1【點睛