福建省東山第二中學2023-2024學年物理高二上期末學業(yè)水平測試試題含解析

福建省東山第二中學2023-2024學年物理高二上期末學業(yè)水平測試試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導線中通有大小相同的電流，方向如圖所示．一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運動，它所受洛倫茲力的方向是()A.向上 B.向下C.向左 D.向右2、右上圖為磁流體發(fā)電機的示意圖，流體中的正、負離子均受到勻強磁場的作用，向M、N兩金屬極板運動，下列說法正確的是A.正離子向N極偏轉，負離子向M極偏轉B.正離子向M極偏轉，負離子向N極偏轉C.正、負離子均向N極偏轉D.正、負離子均向M極偏轉3、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示．設D形盒半徑為R．若用回旋加速器加速質子時，勻強磁場的磁感應強度為B，高頻交流電頻率為f．則下列說法正確的是（）A.粒子從回旋加速器的磁場中獲得能量B.高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動周期的2倍C.D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大D.不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速α粒子4、在科學發(fā)展史上，很多科學家做出了杰出的貢獻．他們在物理學的研究過程中應用了很多科學的思想方法，下列敘述正確的是A.法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電流磁效應，并引入“場”的概念用來研究電和磁現(xiàn)象B.點電荷是一個理想模型，只有電荷量很小的帶電體才可看成點電荷C.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律，洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律D.物理量電場強度、電容、磁感應強度都是采用比值法定義的5、汽車以20m/s的速度做勻速直線運動，剎車后的加速度大小為5m/s2，那么開始剎車后2s內與開始剎車后6s內汽車通過的位移之比為（）A.1：1 B.1：3C.3：4 D.4：36、下列物理量中，均屬于標量的一組是A.質量、時間、功 B.質量、速度、時間C.時間、速度、功 D.力、位移、功二、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、電阻A、的圖像如圖，由圖像可知（）A.A，阻值之比為B.A，阻值之比為C.A，串聯(lián)后的圖線位于Ⅰ區(qū)D.A，并聯(lián)后的圖線位于Ⅱ區(qū)8、質量為和質量為的兩個物體在光滑的水平面上發(fā)生正碰，碰撞時間極短，其位移—時間圖像如圖所示，則（）A.的質量為1.5kg B.的質量為3kgC.此碰撞有機械能損失 D.此過程無機械能損失9、今有某小型發(fā)電機和一理想變壓器連接后給一個燈泡供電，電路如圖（電壓表和電流表均為理想電表）.已知該發(fā)電機線圈匝數(shù)為N，電阻為r，當線圈以轉速n勻速轉動時，電壓表示數(shù)為U，燈泡（額定電壓為U0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，則（）A.變壓器的匝數(shù)比為U:U0B.電流表的示數(shù)為C.在圖示位置時，發(fā)電機線圈磁通量為D.從圖示位置開始計時，變壓器輸入電壓的瞬時值表達式為10、如圖所示，真空中有一均勻介質球，一束復色光平行于BOC從介質球的A點折射進入介質球內，進入介質球后分成光束I、Ⅱ，其中光束Ⅰ恰好射到C點，光束Ⅱ射到D點，∠AOB＝60°，則()A.介質球對光束Ⅱ的折射率大于B.同時進入介質球的光束Ⅱ比光束Ⅰ先射出介質球C.當入射角大于某一特定角度時，從A點射進介質球的光束Ⅱ不會發(fā)生全反射D.用光束Ⅰ和光束Ⅱ分別射向同一雙縫干涉裝置，光束Ⅱ的條紋間距比光束Ⅰ大三、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）李明同學設計了如圖所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2阻值。實驗器材有：待測電源E（不計內阻），待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表V(量程為1.5V，內阻很大)，電阻箱R（0～99．99Ω），單刀單擲開關S1，單刀雙擲開關S2，導線若干。（1）先測電阻R1的阻值。請將李明同學的操作補充完整：閉合S1，將S2切換到a，調節(jié)電阻箱，讀出示數(shù)r和對應電壓表的示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，_________________________，讀出電壓表的示數(shù)U2。則電阻R1的表達式為R1=_______________。（2）李明同學已經測得電阻R1=4.5Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值。該同學的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的圖線，則電源電動勢E=__________V，電阻R2=_______Ω12．（12分）某學習小組用多用電有歐姆檔測量某一電阻，并對電阻歐姆檔進行了一些研究，下圖是多用電表歐姆檔內部電路示意圖，電流表的滿偏電流為，電源電動勢為。（1）請根據(jù)下列步驟完成電阻測量并回答相關問題：①旋動定位螺絲，使指針對準電流的“0”刻度線；②將選擇開卷旋轉到電阻檔“×100”的位置；③將插入“+”、“-”插孔的表筆短接，旋動電阻檔調零旋鈕，使指針對準電阻的“0”刻度線；④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度太小。為了得到比較準確的測量結果，應該將選擇開關旋轉到電阻檔________（填“”或“”）的位置，進行到測量前還需要新進行歐姆調零；⑤測量出該電阻的阻值。（2）該歐姆表的內阻是________。（3）若表針偏轉到滿刻度的處時，待測電阻的阻值是_________。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）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L15．（12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??；（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、B【解析】帶電粒子在磁場中受洛倫茲力，磁場為4根長直導線在O點產生的合磁場，根據(jù)右手定則，a在O點產生的磁場方向為水平向左，b在O點產生磁場方向為豎直向上，c在O點產生的磁場方向為水平向左，d在O點產生的磁場方向豎直向下，所以合場方向水平向左．根據(jù)左手定則，帶正電粒子在合磁場中洛倫茲力方向向下．故選B考點：洛倫茲力方向判定（左手定則）和直導線周圍磁場的判定（右手螺旋定則）2、A【解析】詳解】根據(jù)左手定則可以判斷正離子受洛倫茲力向下，負離子受洛倫茲力向上，因此正離子向N極偏轉，負離子向M極偏轉，故BCD錯誤，A正確．故選A3、C【解析】回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，當粒子從D形盒中出來時，速度最大，此時運動的半徑等于D形盒的半徑【詳解】A項：粒子從兩D形盒之間的加速電場中獲得能量，故A錯誤；B項：高頻交流電源的周期等于粒子在D形盒中運動的周期，故B錯誤；C項：根據(jù)，解得：，所以D形盒半徑R越大，粒子從回旋加速器射出時速度越大，故C正確；D項：根據(jù)，知質子換成α粒子，比荷發(fā)生變化，則在磁場中運動的周期發(fā)生變化，回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等，故需要改變磁感應強度或交流電的周期，故D錯誤故選C【點睛】解決本題的關鍵知道當粒子從D形盒中出來時，速度最大．以及知道回旋加速器粒子在磁場中運動的周期和高頻交流電的周期相等4、D【解析】A、奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，法拉第引入“場”的概念用來研究電和磁現(xiàn)象，故A錯誤；B、點電荷是一個理想模型，帶電體能否視為點電荷只需要分析其體積和大小是否在所研究的問題中能忽略，與電荷量無關，故B錯誤；C、洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律，故C錯誤；D、物理量電場強度、電容、磁感應強度都是采用比值法定義的，故D正確；故選D5、C【解析】先求出汽車剎車到停止的時間，因為汽車速度為零后不再運動，然后根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出剎車后的位移【詳解】汽車從剎車到靜止用時：，故剎車后2s為：s1=v0t-at2=20×2

m-×5×22m=30m；剎車后6s內汽車的位移：s2=v0t剎-at剎2=20×4

m-×5×42m=40m，故：s1：s2=3：4，故ABD錯誤，C正確；故選C6、A【解析】質量、時間、功都是只有大小無方向的物理量，是標量；而速度、力和位移既有大小又有方向，是矢量；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、AC【解析】AB．I-U圖像的斜率之比等于電阻比的倒數(shù)，由圖像可知A、B阻值之比為選項A正確，B錯誤；C．A、B串聯(lián)后的電阻比B的電阻還要大，可知I-U圖線位于Ⅰ區(qū)，選項C正確；D．A、B并聯(lián)后的總電阻比RA還小，則I-U圖線位于Ⅲ區(qū)，選項D錯誤；故選AC。8、AD【解析】AB．根據(jù)位移時間圖像的斜率等于速度，可知碰撞前是靜止的，的速度為碰后的速度為的速度為以兩個物體組成的系統(tǒng)為研究對象，取碰撞前的速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律有代入數(shù)據(jù)得B錯誤A正確；CD．碰撞前總動能碰撞后的總動能所以碰撞前后動能相等，碰撞過程中沒有機械能損失，C錯誤D正確。故選AD。9、AB【解析】A．電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是U1：U2=U：U0，故A正確；燈泡電流是，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時電功率為P，所B．以輸入功率為P，即電流表讀數(shù)I=故B正確；C．手搖發(fā)電機的線圈中產生的電動勢最大值是所以解得最大磁通量故C錯誤；D．線圈以較大的轉速n勻速轉動時，所以，所以變壓器輸入電壓的瞬時值故D錯誤。10、AC【解析】由幾何知識求出光束Ⅰ的折射角，求出其折射率，再分析光束Ⅱ的折射率．由v=c/n分析光在介質球中傳播速度的大小，分析傳播時間的長短．由光路可逆原理分析能否發(fā)生全反射．由波長關系分析干涉條紋間距的大小【詳解】對于光束I：在A點的入射角i=60°，折射角r=30°，則玻璃對光束I的折射率為，由折射定律分析知，介質球對光束Ⅱ的折射率大于介質球對光束I的折射率，即大于，故A正確．由v=c/n分析知在介質球中，光束Ⅰ的傳播速度大于光束Ⅱ的傳播速度，則同時進入介質球的光束Ⅱ比光束Ⅰ后射出介質球，故B錯誤．從A點射進介質球的光束Ⅱ，再射到界面時入射角等于A點的折射角，由光路可逆原理知，光線不會發(fā)生全反射，一定能從介質球射出，故C正確．介質球對光束Ⅱ的折射率大于介質球對光束I的折射率，說明光束Ⅱ的頻率大，波長短，而干涉條紋的間距與波長成正比，則光束Ⅱ的條紋間距比光束Ⅰ小，故D錯誤．故選AC.【點睛】本題考查對全反射、折射現(xiàn)象的理解與運用能力，作出光路圖，關鍵要能靈活運用光路可逆原理分析能否發(fā)生全反射三、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.將S2切換到b②.③.1.25④.1.5【解析】(1)[1]由題意可知，本實驗中沒有給出電流表，故應是電壓表與電阻箱求電源電動勢和內電阻的；實驗中應充分利用電阻值及串并聯(lián)電路的規(guī)律得出表達式；為了多測數(shù)據(jù)，應再將S2切換到b；[2]由歐姆定律可知而電路電流相等，聯(lián)立解得(2)[3]根據(jù)有比照直線方程y=kx+b，有截距所以[4]斜率又已測出R1=4.8Ω，求得12、①.×②.③.【解析】（1）④[1]．將選擇開關旋轉到電阻擋“×100”的位置，將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度太小，說明所選擋位太小，為準確測量電阻阻值，應該將選擇開關旋轉到電阻擋×1k的位置。（2）[2]．歐姆表內阻為：（3）[3]．若表針偏轉到滿刻度