吉林省通榆縣第一中學2023年高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

吉林省通榆縣第一中學2023年高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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．可以判斷出a、b、c、d四根長直導線在正方形中心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右2、通過某電阻的周期性交變電流的圖象如所示。則該交流電的有效值為A.1.5A B.4.5AC. D.3、關(guān)于電場線，下列說法正確的是（）A.電場線與電場一樣是一種物質(zhì)B.電場線方向是電勢降落最快的方向C.電場線上某點的電場方向就是電荷在該點受到的電場力方向D.正點電荷只在電場力的作用下一定沿電場線方向運動4、如圖所示，甲圖為正弦式交流電，乙圖正值部分按正弦規(guī)律變化，負值部分電流恒定，丙圖為方波式交流電，三個圖中的和周期T相同.三種交流電的有效值之比為（）A.：2： B.2：：C.：：2 D.：：25、1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，其原理如圖所示，這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形盒D1、D2構(gòu)成，其間留有空隙，下列說法不正確的是()A.帶電粒子由加速器的中心附近進入加速器B.帶電粒子由加速器的邊緣進入加速器C.電場使帶電粒子加速，磁場使帶電粒子旋轉(zhuǎn)D.離子從D形盒射出時的動能與加速電場的電壓無關(guān)6、如圖（a）所示，半徑為r的帶缺口剛性金屬圓環(huán)固定在水平面內(nèi)，缺口兩端引出兩根導線，與電阻R構(gòu)成閉合回路。若圓環(huán)內(nèi)加一垂直于紙面變化的磁場，變化規(guī)律如圖（b）所示，規(guī)定磁場方向垂直紙面向里為正，不計金屬圓環(huán)的電阻。以下說法正確的是（）A.0~1s內(nèi)，流過電阻R的電流方向為a→bB.1~2s內(nèi)，回路中的電流逐漸減小C.2~3s內(nèi)，穿過金屬圓環(huán)的磁通量在減小D.t=2s時，Uab＝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，閉合線圈abcd從高處自由下落一段時間后垂直于磁場方向進入一有界磁場．從ab邊剛進入磁場到cd邊剛進入磁場的這段時間內(nèi)，下列說法正確的是()A.a端的電勢低于b端B.ab邊所受安培力方向為水平向左C.線圈可能一直做勻速運動D.線圈可能一直做勻加速直線運動8、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從圖示A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C，最后到D狀態(tài)，下列判斷中正確的是A.A→B溫度升高，壓強不變B.B→C體積不變，壓強變大C.B→C體積不變，壓強不變D.C→D體積變小，壓強變大9、關(guān)于下列器材的原理和用途，敘述正確的是（）A.變壓器既可以改變交流電壓也可以改變穩(wěn)恒直流電壓B.經(jīng)過回旋加速器加速的帶電粒子最大速度與加速電壓大小無關(guān)C.真空冶煉爐的工作原理是通過線圈發(fā)熱使爐內(nèi)金屬熔化D.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用10、如圖甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n=100，線圈面積S=200cm2，線圈的電阻r=1Ω，線圈外接一個阻值R=4Ω的阻值，把線圈放入一方向垂直線圈平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法中正確的是（）A.線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針方向B.電阻R兩端的電壓隨時間均勻增大C.線圈電阻r消耗的功率為4×10-4WD.前4s內(nèi)通過R的電荷量為8×10-2C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）某同學進行了以下測量：（1）用游標卡尺測出正方體木塊的邊長，其示數(shù)如圖甲所示，則正方體木塊的邊長為_____cm（2）用螺旋測微器測量小球的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑為_____mm12．（12分）荷蘭物理學家洛倫茲首先提出，磁場對運動電荷有力的作用．為了紀念他，人們稱這種力為_____，該力的方向可以用_____（填“左手定則”或“右手定則”）來判斷四、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，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(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14．（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L

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】根據(jù)題意，由右手螺旋定則知a與c導線產(chǎn)生磁場正好相互抵消，由右手螺旋定則知b與d導線電流產(chǎn)生磁場方向相同都為豎直向下，則得磁場方向豎直向下。故選B。2、C【解析】將交流與直流通過阻值都為R的電阻，設(shè)直流電流為I，則根據(jù)有效值的定義有：代入數(shù)據(jù)得解得故選C。3、B【解析】A．電場是真實存在的物質(zhì)，而電場線是人假想出來的，不是真實存在的，A錯誤；B．沿電場線方向電勢降落最快，B正確；C．正電荷受到的電場力方向和電場方向相同，負電荷受到的電場力方向和電場方向相反，C錯誤；D．點電荷運動的軌跡不一定與電場線重合，只有當電場線是直線，而且正電荷沒有初速度或初速度方向與電場同向時，正點電荷運動方向才沿電場線方向運動，D錯誤；故選B。4、D【解析】甲圖中交流電的有效值為；對乙圖，解得；對于丙圖有效值為，所以三種交流電的有效值之比為，故D正確；ABC錯誤；5、B【解析】AB．根據(jù)回旋加速器的加速原理，被加速離子只能由加速器的中心附近進入加速器，從邊緣離開加速器，A正確，不符合題意；B錯誤，符合題意；C．在磁場中洛倫茲力不做功，離子是從電場中獲得能量，C正確，不符合題意；D．當離子離開回旋加速器時，半徑最大，動能最大，則有：與加速的電壓無關(guān)，D正確，不符合題意。故選B?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵掌握加速器的工作原理以及加速器的構(gòu)造，注意粒子從電場中獲得能量，但是出回旋加速器的最大速度與電場無關(guān)，與磁感應(yīng)強度和D形盒的半徑有關(guān)6、D【解析】A．0~1s內(nèi)，穿過線圈垂直紙面向里的磁場在增大，根據(jù)楞次定律可得流過電阻R的電流方向為b→a，選項A錯誤；B．1~2s內(nèi)，回路中電流圖像的斜率在1~2s內(nèi)磁通量變化率恒定，所以電流恒定，選項B錯誤；C．2~3s內(nèi)，穿過金屬圓環(huán)的磁通量垂直紙面向外在增大，選項C錯誤；D．由圖像可知t=2s時根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在第2s內(nèi)選項D正確。故選D?！军c睛】注意磁通量變化量的方向，先判斷穿過線圈的磁通量的變化情況，然后后根據(jù)楞次定律判斷電流方向，此時線圈相當于一個電源，一定要注意這個電源有沒有內(nèi)阻。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】從ab邊剛進入磁場到cd邊剛進入磁場的這段時間內(nèi)，可能做勻速運動，可能做加速運動，也可能做減速運動，根據(jù)安培力公式，安培力與速度成正比，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度的變化情況，確定運動性質(zhì)詳解】A項：ab邊切割磁感線，根據(jù)右手定則，電流從a端流向b端；ab邊相當于電源，電源內(nèi)部，電流從負極流向正極，故b端相當于電源正極，電勢高，故A正確；B項：再根據(jù)左手定則，安培力向上，故B錯誤；C項：在ab邊剛進磁場時，若安培力與重力平衡，則線圈一直做勻速直線運動，故C正確；D項：在ab邊剛進磁場時，若安培力小于重力，線圈加速，安培力F=也變大，所加速度變化，故不可能一直做勻加速直線運動，故D錯誤故選AC【點睛】本題的解題關(guān)鍵是抓住安培力公式F=BIL=，分析安培力的變化，確定加速度的變化，同時要掌握速度圖象的斜率等于加速度這一知識點8、AD【解析】從V-T圖像中可知等容變化和等溫變化，過原點的直線表示等壓變化【詳解】A．從A→B過程中，根據(jù)：可知為等壓變化，故A正確；BC．從B→C過程中，根據(jù)：可知，氣體體積不變，溫度降低，壓強減小，故BC均錯誤；D．從C→D過程中，氣體溫度不變，體積減小，壓強增大，故D正確【點睛】掌握理想氣體狀態(tài)方程推出的各類圖像，明確斜率的物理意義．一定質(zhì)量的理想氣體的V-T圖中，斜率的物理意義為壓強的倒數(shù)9、BD【解析】變壓器只能改變交流電壓，不可以改變穩(wěn)恒直流電壓，選項A錯誤；由得：，則最大動能：；可知經(jīng)過回旋加速器加速的帶電粒子最大速度與加速電壓大小無關(guān)，選項B正確；真空冶煉爐的工作原理是爐中金屬產(chǎn)生渦流使爐內(nèi)金屬熔化，不是線圈發(fā)熱，故C錯誤；磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框中可以產(chǎn)生感應(yīng)電流能起電磁阻尼的作用，故D正確．故選BD.10、CD【解析】A．根據(jù)楞次定律可知，穿過線圈的磁通量增大，則線圈中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向，故A錯誤；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律：可得：感應(yīng)電動勢：平均電流：電阻R兩端的電壓U=0.02×4=0.08V即電阻R兩端的電壓不變，故B錯誤；C．線圈電阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正確；D．前4s內(nèi)通過的電荷量為：q=It=0.02×4=0.08C故D正確；故選CD。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、①.0.97②.0.990【解析】游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀；螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀；【詳解】游標卡尺的固定刻度讀數(shù)為，游標讀數(shù)為所以最終讀數(shù)：；螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為，可動刻度讀數(shù)為所以最終讀數(shù)為：【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)，注意游標卡尺不需估讀，螺旋測微器需估讀12、①.洛倫茲力②.左手定則【解析】已知磁場方向、帶電粒子的速度方向，由左手定則可以判斷出洛倫茲力的方向【詳解】[1]通過學習磁場對運動電荷的作用我們知道，首先提出磁場對運動電荷有作用力的觀點的物理學家是洛倫茲[2]為了紀念他，人們稱這種力為洛倫茲力，該力的方向可以用左手定則【點睛】本題考查了判斷洛倫茲力方向問題，熟練應(yīng)用左手定則即可正確解題，注意運動的方向不一定與磁場垂直，但洛倫茲力一定與磁場及運動方向垂直四、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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當R0＝1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右；由平衡條件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，大小不變；根據(jù)牛頓第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma