甘肅省武威市第一中 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

甘肅省武威市第一中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、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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、如圖所示，閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線掛于O點，將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放，圓環(huán)擺動過程經(jīng)過水平勻強磁場區(qū)域，虛線為該磁場的豎直邊界，已知磁場區(qū)域的寬度大于圓環(huán)的直徑若不計空氣阻力，則A.圓環(huán)在擺動過程中始終產(chǎn)生感應(yīng)電流B.圓環(huán)在擺動過程中，機械能始終守恒C.圓環(huán)在磁場區(qū)域中擺動時，機械能守恒D.圓環(huán)最終將靜止在豎直方向上2、關(guān)于磁場和電場的認識，下列說法正確的是（）A.電流元在某處不受安培力，該處一定沒有磁場B.電荷受電場力方向和所在位置電場方向相同C.電場線起于正電荷終止于負電荷，磁感線起于N極終止于S極D.同一通電導體在磁場強的地方受到的安培力可能比在磁場弱的地方受到的安培力小3、如圖所示，矩形閉合線圈豎直放置，是它的對稱軸，通電直導線AB與平行，且AB、所在平面與線圈平面垂直，如要在線圈中形成方向為的感應(yīng)電流，可行的做法是A.AB中電流Ⅰ逐漸增大B.AB中電流I先增大后減小C.導線AB正對靠近線圈D.線圈繞軸逆時針轉(zhuǎn)動90°(俯視)4、如圖所示，理想變壓器有三個線圈A、B、C，已知B、C的匝數(shù)之比是n2：n3=10：1，理想電壓表的示數(shù)為U，理想電流表的示數(shù)為I，燈L1、L2是完全相同的燈泡，根據(jù)以上條件可以計算出的物理量是()A.通過燈Ll的電流I2B.燈L2兩端的電壓U3C.輸入變壓器的電功率P1D.線圈A兩端的電壓U15、真空中有兩個點電荷相距3r，帶電量均為Q，關(guān)于電荷之間的靜電力F大小判斷正確的是（）A.F＝ B.F=3C.F= D.F=96、如圖所示，電源內(nèi)阻不計，已知R1＝2kΩ，R2＝3kΩ，現(xiàn)用一個內(nèi)阻為6kΩ的電壓表并聯(lián)在R2的兩端，電壓表的讀數(shù)為6V.若把它接在a、b兩點間，電壓表的讀數(shù)為（）A.18V B.12VC.8V D.6V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，電路電壓U保持不變，滑動變阻器R的總阻值與R2的阻值均為20Ω，電阻R1的阻值為5Ω.當滑動變阻器R的滑動端P由a向b滑動過程中()A.干路中電流不斷增大B.R1上消耗電功率不斷增大C.R1上消耗電功率不斷減小D.R2上消耗電功率不斷減小8、如圖所示，有一半圓弧光滑軌道，半徑為R，在與圓心等高的位置靜止放置一個帶正電的小球A，其質(zhì)量為m，MN之間有一個方向水平向左的勻強電場，讓小球A自由滾下進入勻強電場區(qū)域，水平面也是光滑的，下列說法正確的是()A.小球一定能穿過MN區(qū)域繼續(xù)運動B.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點C.如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，電場力做的功為-mgRD.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，只要電場強度足夠大，小球可以到達P點，且到達P點時的速度大于等于9、小型發(fā)電機線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場可視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈從圖示位置以角速度ω繞OO′勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示．矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，下列說法正確的是()A.若從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0sinωtB.從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0cosωtC.發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動90°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是D.發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動180°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是10、在下列圖象中，可以表示物體做勻速直線運動的是（）A. B.C. D.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）在“測電源電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中，有以下器材：待測干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為1）；電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻3k）；電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻1.0）；滑動變阻器R1（最大阻值10，額定電流2A）滑動變阻器R2（最大阻值100，額定電流0.1A）①實驗中滑動變阻器應(yīng)用___________；（選填“R1”或“R2”）②為了減小誤差，應(yīng)選擇電路__________；（選填“甲”或“乙”）③在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如下圖所示的電壓與電流關(guān)系圖線，根據(jù)圖線求出的電源電動勢E=_______V；內(nèi)阻r=_______12．（12分）在測定電源電動勢和內(nèi)電阻實驗中，選擇合適的器材組成如圖所示的電路（1）將電阻箱R阻值調(diào)到R1=28Ω時，電壓表讀數(shù)為U1=1.4V，將電阻箱R阻值調(diào)到R2=13Ω時，電壓表讀數(shù)為U2=1.3V，根據(jù)這兩組數(shù)據(jù)求得電源電動勢E=___V；內(nèi)電阻r=___Ω．（保留兩位有效數(shù)字）（2）多次改變電阻箱的電阻R，讀出對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U，然后用圖象法處理數(shù)據(jù)，以電壓表讀數(shù)U為縱軸，以為橫軸，做出圖象得到一條直線．電動勢等于圖象的___；內(nèi)電阻等于圖象的___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(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14．（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(yīng)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）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、C【解析】A．只有當圓環(huán)進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流。故A錯誤。B．當圓環(huán)進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流，機械能向電能轉(zhuǎn)化，所以機械能不守恒。故B錯誤。C．整個圓環(huán)進入磁場后，磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，機械能守恒。故C正確。D．在圓環(huán)不斷經(jīng)過磁場，機械能不斷損耗過程中圓環(huán)越擺越低，最后整個圓環(huán)只會在磁場區(qū)域來回擺動，因為在此區(qū)域內(nèi)沒有磁通量的變化一直是最大值，所以機械能守恒，即圓環(huán)最后的運動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回擺動，而不是靜止在平衡位置。故D錯誤。故選C。2、D【解析】電流元在某處不受安培力，可能是電流方向與磁場方向平行，該處不一定沒有磁場，選項A錯誤；正電荷受電場力方向和所在位置電場方向相同，負電荷受電場力方向和所在位置電場方向相反，選項B錯誤；電場線起于正電荷終止于負電荷或者無窮遠，磁感線在磁體的外部是從N極到S極，內(nèi)部是從S極到N極，形成閉合的曲線，選項C錯誤；導線受到的磁場力與導線的放置方式有關(guān)，同一通電導體在磁場強的地方受到的安培力可能比在磁場弱的地方受到的安培力小，選項D正確；故選D.3、D【解析】OO′為線框的對稱軸，由圖示可知，AB中電流產(chǎn)生的磁場穿過線圈的磁通量為零；A.AB中電流I逐漸增大，穿過線圈的磁通量始終為零，保持不變，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；B.AB中電流I先增大后減小，穿過線圈的磁通量始終為零，保持不變，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯誤；C.導線AB正對OO′靠近線圈，穿過線圈的磁通量始終為零，保持不變，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯誤；D.線圈繞OO′軸逆時針轉(zhuǎn)動90°(俯視)穿過線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向為abcda，故D正確；故選D.4、D【解析】根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知，可以求兩端電壓，從而知道燈泡的電阻，因為兩燈相同，所以可以求通過燈的電流，AB正確；根據(jù)兩副線圈的消耗功率，由，從而可求出變壓器的輸入功率，C正確；由于不知道原線圈的匝數(shù)，所以不能求原線圈的電壓，故D錯誤；5、C【解析】根據(jù)庫侖定律可知兩點電荷之間的靜電力把代入，解得，故ABD錯誤，C正確。故選C。6、B【解析】當電壓表并聯(lián)在R2的兩端時，電壓表與R2的并聯(lián)電阻為：可知，R并=R1；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點，可知R1兩端的電壓也等于6V，故U=12V．所以把電壓表接在a、b兩點間，電壓表的讀數(shù)為12V．故選B．【點睛】本題要注意電壓表是實際的電表，內(nèi)阻不是無窮大，電表對電路的影響不能忽略，把電壓表看成可測量電壓的電阻．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、ABD【解析】電路的動態(tài)分析。【詳解】A．當滑動變阻器R的滑動端P由a向b滑動過程中，滑動變阻器阻值減小，總電阻減小，由：可得，干路中電流增大，A正確；BC．R1上消耗電功率為：由于干路中電流增大，可得，R1上消耗電功率不斷增大，B正確，C錯誤；D．R2上消耗電功率為：其中，R2上的電壓：干路中電流增大，所以電壓減小，可得R2上消耗電功率不斷減小，D正確。故選ABD。8、BC【解析】A．由于電場強度的大小不知，小球可能能穿過MN區(qū)域，也可能不能穿過MN區(qū)域，故A錯誤；B．如果小球不能穿過MN區(qū)域，小球在運動的過程中，無能量損失，一定能回到出發(fā)點，故B正確；C．如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，根據(jù)動能定理有：可得電場力做的功為-mgR，故C正確；D．如果小球不能穿過MN區(qū)域，根據(jù)能量守恒可知小球只能夠回到出發(fā)點，無法運動到P點，故D錯誤故選BC。9、ACD【解析】結(jié)合中性面的特點可知從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式；由法拉第電磁感應(yīng)定律求出平均電動勢.【詳解】A、B、矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，所以N匝矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值是2Ne0,線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，而感應(yīng)電動勢等于0，所以從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=Emsinωt=2Ne0sinωt；故A正確，B錯誤.C、在線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動90°過程中，單匝線圈上的磁通量的變化量，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是；故C正確.D、發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動180°的過程中，磁通量的變化量，感應(yīng)電動勢的平均值是；故D正確.故選ACD.【點睛】本題考查了交流電產(chǎn)生的原理和最大值、平均值的關(guān)系，知道整個矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之和.10、AD【解析】A中速度隨時間沒有發(fā)生變化，所以是勻速直線運動，故A正確；B中速度隨時間在增加，所以不是勻速運動，故B錯誤；C中物體位置沒有發(fā)生過變化，處于靜止狀態(tài)，故C錯誤；在s-t圖像中斜率代表速度，而D中斜率沒有發(fā)生變化，所以是勻速直線狀態(tài)，故D正確；故選AD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.R1；②.甲；③.1.50；④.3.1【解析】(1)由題意可知，電源的內(nèi)阻約為1Ω，故為了易于調(diào)節(jié)，準確測量，滑動變阻器應(yīng)選小電阻R1；(2)由等效電路可知，甲圖電源內(nèi)阻的測量值為電源內(nèi)阻與電壓表的并聯(lián)值，乙圖電源的測量值為電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的串聯(lián)值，由串聯(lián)、并聯(lián)特點可知，甲圖的測量誤差較小，所以為了減小誤關(guān)，應(yīng)選擇甲圖；(3)由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir；即電動勢與電流成一次函數(shù)關(guān)系，由數(shù)學知識可知，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示內(nèi)源內(nèi)電阻；故由圖可知：電動勢：E=1.5V，電源內(nèi)阻為：12、①.1.5②.2.0③.縱軸截距④.斜率的絕對值【解析】由閉合電路歐姆定律，分別研究電阻箱電阻為R1和R2的情況，列出含有電動勢和內(nèi)阻的方程組求解；由圖象中的截距的含義及閉合電路的歐姆定律的表達式要求得電動勢和內(nèi)電阻【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律可知：E＝U+Ir＝U+r，根據(jù)題意可知：E＝1.4+r，E＝1.3+r，解得：E＝1.5V，r＝2.0Ω（2）由圖示電路圖可知，電源電動勢：E＝U+Ir＝U+r，整理得：U＝E﹣r，則U﹣圖象與縱軸的截距等于電源電動勢，圖象斜率的絕