山東省沂源縣第二中學2023-2024學年物理高二第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

山東省沂源縣第二中學2023-2024學年物理高二第一學期期末學業(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。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、兩個半徑、材質均相同的金屬球A、B帶等量同種電荷，它們之間的距離遠大于小球本身直徑。已知它們相隔一定距離時，兩球之間的相互作用力的大小是F，現在用一個帶有絕緣柄的原來不帶電的半徑、材質均相同的金屬小球C，先與小球A接觸，再和小球B接觸后移開。這時，A、B兩球之間的相互作用力大小變?yōu)?)A. B.C. D.2、如圖所示的四個圖中，分別標明了通電導線在磁場中的電流方向、磁場方向以及通電導線所受磁場力的方向，其中正確的是（）A. B.C. D.3、小明乘坐公交車回家，在一段平直的公路上，看到路旁的樹在向北運動，則他可能是（）A.選地面為參考系 B.他可能是選路旁的房屋為參考系C.公交車在向北運動 D.公交車在向南運動4、關于摩擦起電和感應起電的實質，下列說法正確的是（）A.摩擦起電說明通過做功可以創(chuàng)造電荷B.摩擦起電說明電荷可以創(chuàng)造C.感應起電說明電荷可以從物體的一個部分轉移到物體另一個部分D.感應起電說明電荷從帶電的物體轉移到原來不帶電的物體上去了5、如圖所示，正方形區(qū)域EFGH中有垂直于紙面向里的勻強磁場，一個帶正電的粒子（不計重力）以一定的速度從EF邊的中點M沿既垂直于EF邊又垂直于磁場的方向射入磁場，正好從EH邊的中點N射出．若該帶電粒子的速度減小為原來的一半，其它條件不變，則這個粒子射出磁場的位置是A.E點 B.N點C.H點 D.F點6、關于電源電動勢下列說法中正確的是A.電源的電動勢實質上就是電源兩極間的電壓B.電源的電動勢在數值上等于兩極間的電壓C.電源的電動勢與電壓的單位相同，但與電壓有本質的區(qū)別D.電動勢越大，電源兩極間的電壓一定越高二、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，電路中a、b是兩個完全相同的燈泡，電阻為R（忽略電壓變化時對電阻的響）L是一個自感系數很大、直流電阻為R的自感線圈．當S閉合與斷開時，a、b燈泡的發(fā)光情況正確的是（）A.S剛閉合后，a燈立即變亮，b燈逐漸變亮B.S剛閉合后，b燈立即變亮，a燈逐漸變亮C.S閉合足夠長時間后，a燈比b燈更亮D.S斷開后，a燈立即熄滅，b燈閃亮一下再逐漸熄滅8、關于天然放射性，下列說法正確的是（）A所有元素都可能發(fā)生衰變B.放射性元素的半衰期與外界的溫度無關C.放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D.、和三種射線中，射線的穿透能力最強9、如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數比為5:1，電壓表和電流表均為理想交流電表，從某時刻開始在原線圈兩端加上瞬時值表達式為u=110sin100πt(V)的交變電壓，則A.電壓表的示數為22VB.電壓表的示數為22VC.在滑片P向上移動的過程中，電流表A1的示數變大D.在滑片P向上移動的過程中，理想變壓器的輸入功率變小10、如圖，圓形區(qū)域內有垂直紙面的勻強磁場，三個完全相同的帶電粒子，以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場，abc是三個粒子射出磁場的位置．若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是（）A.從a處射出的粒子動能最大B.從c處射出粒子速率最大C.從c處射出的粒子在磁場中運動時間最短D.從三個位置射出的粒子做圓周運動的周期Ta＜Tb＜Tc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）學習了“探究碰撞中的不變量”的實驗后，某實驗小組選用圖甲所示的水平氣墊導軌、光電門等測量裝置研究兩個滑塊碰撞過程中系統(tǒng)動量的變化情況。主要實驗步驟如下：①調節(jié)氣墊導軌水平，并使光電計時器系統(tǒng)正常工作；②在滑塊1上裝上擋光片，在滑塊2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游標卡尺測量擋光片寬度L，用天平測出滑塊1和滑塊2的質量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③將滑塊1和滑塊2放在氣墊導軌上，滑塊2處于靜止狀態(tài)，讓滑塊1以一定的初速度與滑塊2碰撞，撞后兩者粘在一起，記下碰前擋光片的遮光時間t1=0.015s和碰后擋光片的遮光時間t2=0.024s；(1)游標卡尺測量的擋光片寬度L如圖乙所示，則L=___mm(2)滑塊1碰前的動量p1=___：兩滑塊碰撞后的總動量p2=___（計算結果保留兩位有效數字）；(3)p1與p2的大小有差異，其原因是_____。12．（12分）如圖所示，用理想變壓器給R供電，設輸入的交變電壓不變，當R的滑片向上移動時四只電表及變壓器的輸入功率變化情況是：V1______V2_________A1_________A2_________P_________(填寫增大、減小或不變)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?。唬?）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）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

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、D【解析】設原來兩球帶電量為q，兩球之間的相互作用力大小為；小球C先與A接觸后，A球帶的電荷，C球帶的電荷，然后C再與B接觸后，B、C兩球的帶電量為：A、B兩球之間的相互作用力大小為：；A．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼模珹錯誤；B．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，B錯誤；C．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，C錯誤；D．綜上分析兩球之間的作用力變?yōu)樵瓉淼?，D正確；故選D。2、C【解析】根據左手定則，A圖導線受磁場力向下，A錯誤；B不受磁場力；C正確；D圖所受磁場力方向應垂直于導線方向，D錯誤3、D【解析】AB．小明看到路旁的樹在向北運動，則他選擇的參考系是運動的公交車，選項AB錯誤；CD．小明以公交車為參考系，看到路旁的樹在向北運動，則公交車在向南運動，選項D正確，C錯誤；故選D.4、C【解析】摩擦起電是電荷從一個物體轉移到另一個物體，在轉移過程中電荷總量是守恒的，故AB錯誤；感應起電是電荷從物體的一個部分轉移到物體另一個部分，且在轉移過程電荷總量也是守恒的，并不是從帶電的物體轉移到原來不帶電的物體，故C正確；D錯誤；故選C5、A【解析】帶電粒子垂直磁場方向進入磁場后，在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力；根據洛倫茲力提供向心力和軌跡上兩點的連線的中垂線都通過圓心找到圓心，確定半徑；改變速度后，根據洛倫茲力提供向心力求出新的半徑，再次根據洛倫茲力提供向心力找出圓心，畫出軌跡【詳解】第一次從點M進入磁場，從點N射出，故M、N是軌跡上的兩個點，連線的中垂線通過圓心，經過M點時，洛倫茲力提供向心力，判斷出洛倫茲力的方向是平行紙面向上并指向C點，故得到C即為圓心，半徑R等于線段CM的長度，即正方向邊長的一半；洛倫茲力提供向心力，有，解得：，該帶電粒子的速度減小為原來的一半后，半徑減小為一半；故圓心移到線段CM的中點，軌跡如圖；故本題選A【點睛】本題關鍵在于找出圓心、確定軌跡、求出半徑，同時要結合洛倫茲力提供向心力進行分析計算6、C【解析】電源電動勢是描述電源把其它形式的能量轉化為電能本領的物理量；電動勢等于非靜電力把1C的正電荷在電源內部從負極搬運到正極所做的功，電動勢等于電源沒有接入電路時電源兩極間的電壓，電動勢等于內外電路電壓之和【詳解】AB．電源電動勢反映電源將其他形式能量轉化為電能的本領大小，電源正、負極之間的電勢差為電源的路端電壓，只有當電源處于斷路狀態(tài)時，電源的電動勢才等于路端電壓；故AB錯誤；C．由A的分析可知，電源電動勢與電壓單位相同，但與電壓有本質的區(qū)別；故C正確；D．電動勢越大，說明電源轉化能量的本領越大，但電源兩端的電壓與外電路有關，電壓并一定大；故D錯誤；【點睛】電動勢是一個表征電源特征的物理量．定義電源的電動勢是電源將其它形式的能轉化為電能的本領，在數值上，等于非靜電力將單位正電荷從電源的負極通過電源內部移送到正極時所做的功二、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、AC【解析】對于線圈來講通直流阻交流，通低頻率交流阻高頻率交流【詳解】A、B、C項：由于a、b為兩個完全相同的燈泡，當開關接通瞬間，a燈泡立刻發(fā)光，而b燈泡由于線圈的自感現象，導致燈泡漸漸變亮，因電阻不能忽略的線圈，當電流穩(wěn)定時，a比b更亮一些，故A、C正確，B錯誤；D項：當開關斷開瞬間，兩燈泡串聯，由線圈產生瞬間電壓提供電流，導致兩燈泡同時熄滅，故D錯誤故選AC【點睛】線圈的自感系數越大，頻率越高時，感抗越高．同時線圈有阻礙電流的變化，注意的是燈泡會更亮的原因是電流變大的緣故8、BCD【解析】A．有些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)地衰變，但不是所有元素都可能發(fā)生衰變，故A錯誤；B．放射性元素的半衰期由原子核內部因素決定，與外界的溫度無關，故B正確；C．放射性元素的放射性與核外電子無關，放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性，故C正確；D．、和三種射線中，射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故D正確；故選BCD。9、BD【解析】根據瞬時值表達式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，再根據電壓與匝數成正比即可求得結論.【詳解】A、B、根據電壓與匝數成正比可知，原線圈的電壓的最大值為，所以副線圈的電壓的最大值為，電壓表的示數為電壓的有效值，所以示數為22V；故A錯誤，B正確.C、在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，電路的總電阻減大，由于電壓是由變壓器決定的，輸出的電壓不變，所以電流表A1的示數變小，故C錯誤；D、在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，由可知，理想變壓器的輸出的功率變小，所以輸入功率也要變小；故D正確.故選BD.【點睛】電路的動態(tài)變化的分析，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其他的電路的變化的情況，即先部分后整體再部分的方法.10、BC【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，根據，可得：，粒子的動能Ek＝mv2，則可知三個帶電粒子的質量、電荷量相同，在同一個磁場中，當速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子速率最小，c粒子速率最大．c粒子動能最大．故A錯誤，B正確．由于粒子運動的周期及可知，三粒子運動的周期相同，a在磁場中運動的偏轉角最大，運動的時間最長，故C正確、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、①.4.50mm②.③.④.存在空氣阻力【解析】(1)[1]由圖乙所示游標卡尺可知，其示數為：4mm+10×0.05mm=4.50mm；(2)[2]碰前滑塊1的速度為所以滑塊1碰前的動量[3]碰后滑塊1、2的速度為兩滑塊碰撞后的總動量；(3)[4]p1與p2的大小有差異，其原因是滑塊運動過程中有空氣阻力存在。12、①.不變②.不變③.減少④.減少⑤.減少【解析】輸出電壓是由輸入電壓和匝數比決定的，由于輸入電壓和匝數比不變，根據，所以變壓器的輸出電壓也不變，所以V1、V2的示數都不變，當變阻器的滑動頭P向上移動時，滑動變阻器的電阻增大，所以負線圈的電流減小，根據可知原線圈的電流也要減小，副線圈消耗的功率變小，則輸入功率等于輸出功率也減小【點睛】和閉合電路中的動態(tài)分析類似，，總的原則就是由部分電路的變化確定總電路的變化的情況，再確定其