河南省鄭州市鄭州一中2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

河南省鄭州市鄭州一中2023-2024學(xué)年物理高二第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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(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、在一次軍事演習(xí)中，傘兵跳離飛機(jī)后打開降落傘，實(shí)施定點(diǎn)降落。在傘兵減速下降的過程中，下列說法正確的是A.傘兵的機(jī)械能守恒，重力勢(shì)能不變B.傘兵的機(jī)械能守恒，重力勢(shì)能減小C.傘兵的機(jī)械能增加，重力勢(shì)能減小D.傘兵的機(jī)械能減小，重力勢(shì)能減小2、如圖所示，A、B、C、D為半球形圓面上的四點(diǎn)，且AB與CD交于球心且相互垂直，E點(diǎn)為球的最低點(diǎn)，A點(diǎn)放置一個(gè)電量為+Q的點(diǎn)電荷，在B點(diǎn)放置一個(gè)電量為—Q的點(diǎn)電荷，則下列說法正確的是（）A.C、D兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度不同B.沿CD連線移動(dòng)一電量為+q的點(diǎn)電荷，電場(chǎng)力始終做功C.C點(diǎn)和E點(diǎn)電勢(shì)相同D.將一電量為+q的點(diǎn)電荷沿圓弧面從C點(diǎn)經(jīng)E點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功3、下列核反應(yīng)方程中，屬于重核裂變是A.盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核方程B.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，其中的一種核方程C.太陽中發(fā)生的熱核反應(yīng)，典型的一種核方程D.核電站可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，典型的一種核方程4、如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)電線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心且垂直于線圈平面，當(dāng)線圈內(nèi)通入圖示方向的電流后，則線圈A.向左運(yùn)動(dòng) B.向右運(yùn)動(dòng)C.靜止不動(dòng) D.無法確定5、如圖所示，直線A為電源的U—I圖線，直線B為電阻R的U—I圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時(shí)，電源的輸出功率和電路的總功率分別是（）A.4W，8W B.2W，4WC.4W，6W D.2W，3W6、如圖，螺線管導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相連接，一個(gè)帶正電的小球用絕緣絲線懸掛于兩金屬板間并處于靜止?fàn)顟B(tài)．線圈置于方向豎直向上的均勻增大的磁場(chǎng)中，現(xiàn)將s閉合，當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)小球?qū)⑵D(zhuǎn)．若磁場(chǎng)發(fā)生了兩次變化，且第一次比第二次變化快，第一次小球的最大偏角為；第二次小球的最大偏角為，則關(guān)于小球的偏轉(zhuǎn)位置和兩次偏轉(zhuǎn)角大小的說法正確的（）A.偏向B板，θ1＞θ2B.偏向B板，θ1＜θ2C.偏向A板，θ1＞θ2D.偏向A板，θ1＜θ2二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、靜電噴涂是利用靜電現(xiàn)象制造的，其原理如圖所示．以下說法正確的是（）A.涂料微粒帶正電B.涂料微粒所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相反C.電場(chǎng)力對(duì)涂料微粒做正功D.涂料微粒的電勢(shì)能變大8、如圖所示，三個(gè)完全相同的半圓形光滑軌道豎直放置，分別處在真空、勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中，軌道兩端在同一高度上，三個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從軌道左端最高點(diǎn)由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng)，P、M、N分別為軌道的最低點(diǎn)，如圖所示，則下列有關(guān)判斷正確的是（三個(gè)小球都能到達(dá)最低點(diǎn)）()A.小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度關(guān)系vp＝vM>vNB.小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力關(guān)系FP＝FM>FNC.小球從開始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)所用的時(shí)間關(guān)系tP<tM<tND.三個(gè)小球都能回到原來的出發(fā)點(diǎn)位置9、下列四副圖中，閉合線圈能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.B.C.D.10、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺(tái)回旋加速器，其原理如圖所示．這臺(tái)加速器由兩個(gè)銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法正確的是A.回旋加速器交流電的周期等于帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期的一半B.利用回旋加速器加速帶電粒子，要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑RC.回旋加速器的加速電壓越大，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能越大D.粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功一樣多三、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）為測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：A．待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約為9V)B．電壓表(視為理想電壓表,量程為3V)C．電阻箱R(0～999.9Ω)D．定值電阻R0E.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)用歐姆表(×1)測(cè)電阻R0,歐姆表的指針如圖甲所示,則R0=______Ω(2)為達(dá)到測(cè)定的目的，請(qǐng)將圖乙所示的儀器連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路___________(3)某同學(xué)應(yīng)用所測(cè)得的數(shù)據(jù),繪出的1/U?R圖象是一條直線,如圖丙所示,測(cè)得直線的斜率k=1/90,縱坐標(biāo)的截距b=2/15，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=_______V，內(nèi)阻r=_______Ω12．（12分）如圖，一電子束在陰極射線管中從右向左運(yùn)動(dòng)，手拿條形磁鐵上端，讓條形磁鐵的下端靠近陰極射線管，電子束發(fā)生向下偏轉(zhuǎn)，則圖中條形磁鐵的下端是________極(填“N”或“S”)。若將條形磁鐵拿開，加一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍使電子束向下偏轉(zhuǎn)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向_________(填“上”或“下”)。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）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)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(chǎng).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(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，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(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)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??；（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(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、D【解析】在傘兵減速下降的過程中其質(zhì)量不變，重力不變，而速度減小，動(dòng)能減?。灰蚋叨炔粩鄿p小,則重力勢(shì)能不斷減??；動(dòng)能與重力勢(shì)能之和即機(jī)械能減小.故選D.2、C【解析】A、+Q和?Q是等量異種電荷，根據(jù)其電場(chǎng)線的分布情況和對(duì)稱性可知，C、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同，則電場(chǎng)強(qiáng)度相同，故A錯(cuò)誤；B、通過AB連線的中垂面是一等勢(shì)面，C、D在同一等勢(shì)面上，CD連線上電勢(shì)處處相等．則沿CD連線移動(dòng)一帶+q電量的點(diǎn)電荷，電場(chǎng)力始終不做功．故B錯(cuò)誤；C、由上分析知，C點(diǎn)和E點(diǎn)位于AB連線的中垂面上，電勢(shì)相同，故C正確；D、由B分析可知，將一帶電量為?q的點(diǎn)電荷從C點(diǎn)經(jīng)E點(diǎn)最后到D點(diǎn)，電場(chǎng)力始終不做功，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】+Q和-Q是等量異種電荷，其電場(chǎng)線和等勢(shì)面具有對(duì)稱性，通過AB連線的中垂面是一等勢(shì)面，C、D在同一等勢(shì)面上，電勢(shì)相等，根據(jù)對(duì)稱性分析C、D場(chǎng)強(qiáng)關(guān)系；根據(jù)電勢(shì)的變化，分析電場(chǎng)力做功情況3、D【解析】A．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核方程是人工轉(zhuǎn)變，故A錯(cuò)誤；B．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，其中的一種核方程是衰變，故B錯(cuò)誤；C．太陽中發(fā)生的熱核反應(yīng)，典型的一種核方程是輕核的聚變，故C錯(cuò)誤；D．核電站可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，典型的一種核方程是重核裂變，故D正確。故選D。4、A【解析】根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)形電流可以等效為小磁針，小磁針的N極指向右，根據(jù)異性相吸，知線圈向左運(yùn)動(dòng)，故A正確，BCD錯(cuò)誤5、C【解析】圖像的交點(diǎn)即為工作點(diǎn)，所以輸出功率為電源的總功率為故選C。6、C【解析】由題意可知，線圈置于豎直向上的均勻增大的磁場(chǎng)中，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)，判斷出電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的高低，分析小球受力方向及力的大小【詳解】線圈置于方向豎直向上的均勻增大的磁場(chǎng)中，據(jù)楞次定律可知線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下高上低，則B板電勢(shì)高，A板電勢(shì)低，小球向A偏轉(zhuǎn)，當(dāng)磁場(chǎng)變化快時(shí)電動(dòng)勢(shì)大，偏角大，則C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】由于在噴槍噴嘴與被噴涂工作之間形成了強(qiáng)電場(chǎng)，工作時(shí)涂料微粒會(huì)向帶正電的被噴涂工件高速運(yùn)動(dòng)，則涂料微粒帶負(fù)電，微粒所受電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)方向相反．故A錯(cuò)誤，B正確；因粒子帶負(fù)電，在庫(kù)侖引力的作用下做正功，則電勢(shì)能減小，故C正確，D錯(cuò)誤．故選BC8、AD【解析】分析物體受力情況及各力做功情況，由動(dòng)能定理可求得小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度；由球的運(yùn)動(dòng)可知球滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度變化；由洛侖茲力公式可知大小關(guān)系；由向心加速度公式可知向心加速度的大小關(guān)系【詳解】在第二圖中，因?yàn)槁鍋銎澚偸谴怪庇谒俣确较?，故洛侖茲力不做功；球下落時(shí)只有重力做功，故第一、二圖兩次機(jī)械能均守恒，故兩次球到最低點(diǎn)的速度相等，mgR=mv2，第三圖中，小球下滑的過程中電場(chǎng)力做負(fù)功，重力做正功，所以小球在最低點(diǎn)的速度小于前兩個(gè)圖中的速度，故A正確；小球在最低點(diǎn)時(shí)，第一圖中重力和支持力提供向心力，而第二圖中是重力、支持力和洛倫茲力提供向心力，所以小球受到的支持力大小不相等，對(duì)軌道的壓力也不相等．故B錯(cuò)誤；第一圖和第二圖比較可得，小球下滑的速度相等，故tP=tM．故C錯(cuò)誤；第一、二兩圖中，洛倫茲力不做功，只有重力做功，動(dòng)能和重力勢(shì)能之間轉(zhuǎn)換，故小球在右端都能到達(dá)高度相同；軌道是光滑的，重力做功存在重力勢(shì)能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化，電場(chǎng)力做功存在動(dòng)能與電勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，除此之外沒有其他能量的損失，故三球均能回到原來的出發(fā)點(diǎn)，D正確；故選AD【點(diǎn)睛】利用功能關(guān)系是解決物理問題的常用方法，在解題時(shí)應(yīng)明確洛侖茲力永不做功．丙圖中在電場(chǎng)中的小球，電場(chǎng)力對(duì)小球做功，影響小球的速度的大小，從而影響小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮?，影響小球在右端到達(dá)的高度9、AD【解析】A．該圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A正確；B．該圖中線圈向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤：C．該圖中線圈在磁場(chǎng)內(nèi)部平動(dòng)時(shí)，穿過線圈磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤：D．該圖中線圈拉出磁場(chǎng)時(shí)，穿過線圈的磁通量變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)D正確。故選AD。10、BD【解析】回旋加速器靠電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，判斷粒子的最大速度與什么因素有關(guān)．加速粒子時(shí)，交變電場(chǎng)的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等【詳解】加速粒子時(shí)，交變電場(chǎng)的周期必須與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期相等，這樣才能使得每次經(jīng)過D型盒的狹縫中時(shí)都能被電場(chǎng)加速，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)粒子運(yùn)轉(zhuǎn)半徑等于D型盒的半徑時(shí)粒子速度最大，即，則，則要提高加速粒子的最終能量，應(yīng)盡可能增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑R，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓無關(guān)，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；粒子每次經(jīng)過D型盒狹縫時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做功均為qU，選項(xiàng)D正確；故選BD.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用，以及知道最大速度與什么因素有關(guān)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.(1)10.0②.(2)如圖：③.(3)9.0④.2.0【解析】（1）歐姆檔所用檔位為×1；指針示數(shù)為10.0；故最終讀數(shù)為：10.0×1=10.0Ω；（2）由題中給定儀器可知由于沒有電流表，故無法直接用伏安法進(jìn)行測(cè)量；同時(shí)由于電壓表量程過小；故通過電壓表和定值電阻組合，由歐姆定律求解電流；再與電阻箱連接；則可得出等效的安阻法；如圖所示；（3）由閉合電路歐姆定律可知：E=U+(R+r)變形可得：由圖象可知，b=；解得：E=9.0V；r=2.0Ω；12、①.②.上【解析】[1]電子帶負(fù)電，由圖可知電子運(yùn)動(dòng)的方向向左，電子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，磁場(chǎng)的方向向外，則圖中條形磁鐵的下端是極；[2]若加一豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，仍使電子束向下偏轉(zhuǎn)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與帶負(fù)電的電子受力的方向相反，為豎直向上。四、