2024年浙江省湖州市八校聯(lián)盟物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2024年浙江省湖州市八校聯(lián)盟物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、交變電源與電阻R、交流電壓表按圖1所示的方式連接，R=10Ω．交變電源產(chǎn)生正弦式電流，圖2是電源輸出電壓的u-t圖象．交流電壓表的示數(shù)是10.0V．則（）A.通過R的電流峰值為，頻率為50HzB.通過R的電流峰值為，頻率為100HzC.通過R的電流峰值為，頻率為50HzD.通過R的電流峰值為，頻率為100Hz2、如圖所示，矩形區(qū)域MPQN長(zhǎng)，寬，一質(zhì)量為不計(jì)重力、電荷量為q的帶正電粒子從M點(diǎn)以初速度水平向右射出，若區(qū)域內(nèi)只存在豎直向下的電場(chǎng)或只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子均能擊中Q點(diǎn)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小的比值為A. B.C. D.3、奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了()A.磁場(chǎng)的存在 B.磁場(chǎng)的方向性C.電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng) D.磁場(chǎng)間有相互作用4、如圖所示，MN．PQ為同一水平面的兩平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，導(dǎo)體ab．cd與導(dǎo)軌有良好的接觸，當(dāng)ab沿軌道向右滑動(dòng)時(shí)，cd將（）A.右滑 B.不動(dòng)C.左滑 D.無法確定5、下面四幅圖表示了電場(chǎng)強(qiáng)度E、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、通電直導(dǎo)線電流Ⅰ、電荷速度v、電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力F的方向之間的關(guān)系，其中正確的是（）A. B.C. D.6、如圖所示，圓形磁場(chǎng)區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為圓形磁場(chǎng)的直徑，O為圓心磁場(chǎng)的圓心，OA為圓形磁場(chǎng)的水平半徑，圓心磁場(chǎng)的半徑為R，處于磁場(chǎng)邊界P點(diǎn)的粒子源不斷沿各個(gè)方向?qū)⑺俾蕍0的同種帶電粒子垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝B0時(shí)，PQ左側(cè)圓弧恰全部有帶電粒子射出，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶負(fù)電B.粒子出磁場(chǎng)時(shí)速度方向一定垂直PQC.粒子的比荷為D.若B＝2B0，PA圓弧上均有粒子射出二、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、“電流天平”是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受安培力作用制成的一種靈敏測(cè)量?jī)x器．利用“電流天平”可以測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，把匝數(shù)為n的矩形導(dǎo)線框吊在等臂天平的一臂，另一臂掛空砝碼盤，使天平平衡；再在天平砝碼盤加重為mg的砝碼，矩形導(dǎo)線框通電流強(qiáng)度為I的電流，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的ab邊在磁場(chǎng)中，天平再次平衡．則A.導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍→bB.導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閎→aC.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為mg/ILD.磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小mg/nIL8、如圖所示，質(zhì)量為m的帶正電小球甲用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸于O點(diǎn)，帶負(fù)電的小球乙固定在絕緣支架上．現(xiàn)將小球乙放在適當(dāng)位置并調(diào)整兩小球電量，使得甲球靜止于b點(diǎn)時(shí)，兩球處在同一水平面上，相距為L(zhǎng)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ．現(xiàn)保持小球乙位置不變，將小球甲拉至與O同高的c點(diǎn)，細(xì)線處于拉直狀態(tài)，由靜止釋放，重力加速度為g，小球可視為點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力．小球甲從c運(yùn)動(dòng)到b的過程中，下列說法正確的是A.小球甲過b點(diǎn)時(shí)所受合力方向指向圓心OB.小球甲過b點(diǎn)時(shí)的速度大小為C.小球甲過b點(diǎn)時(shí)兩球間的庫侖力大小為mgsinθD.小球甲從c點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中電勢(shì)能先增大后減小9、地面附近空間中存在著水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知電場(chǎng)方向水平向左、磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一個(gè)帶電油滴沿著一條與豎直方向成α角的直線MN運(yùn)動(dòng)．如圖所示，由此可以判斷（）A.油滴一定做勻速運(yùn)動(dòng)B.油滴一定做勻變速運(yùn)動(dòng)C.油滴帶正電，且它是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D.油滴帶負(fù)電，且它是從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)10、電子感應(yīng)加速器是利用感應(yīng)電場(chǎng)來加速電子的一種設(shè)備．電子感應(yīng)加速器主要由上、下電磁鐵磁極和環(huán)形真空室組成，當(dāng)電磁鐵通以變化的電流時(shí)，會(huì)在柱形電磁鐵的兩極間產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中安置一個(gè)環(huán)形真空管道作為電子運(yùn)行的軌道，如圖所示（圖中上部分為主視圖、下部分為俯視圖）．當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)就會(huì)不斷加速電子，電子在真空管中沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法正確的是A.感生電場(chǎng)的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B.感生電場(chǎng)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向C.電磁鐵中通入的電流應(yīng)越來越強(qiáng)D.電磁鐵中通入的電流應(yīng)越來越弱三、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）某小組利用圖（a）所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系，圖中V1和V2為理想電壓表；R為滑動(dòng)變阻器，R0為定值電阻（阻值100Ω）；S為開關(guān)，E為電源．實(shí)驗(yàn)中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計(jì)（圖中未畫出）測(cè)出．圖（b）是該小組在恒定電流為50.0μA時(shí)得到的某硅二極管U-t關(guān)系曲線．回答下列問題：[Failedtodownloadimage:/QBM/2019/6/8/2221366939320320/2221383439851520/STEM/2fff2ebe-baaa-4a15-8532-5e033f9f045b.png]（1）實(shí)驗(yàn)中，為保證流過二極管的電流為50.0μA，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，使電壓表V1的示數(shù)為U1=______mV；根據(jù)圖（b）可知，當(dāng)控溫爐內(nèi)的溫度t升高時(shí)，硅二極管正向電阻_____（填“變大”或“變小”），電壓表V1示數(shù)_____（填“增大”或“減小”），此時(shí)應(yīng)將R的滑片向_____（填“A”或“B”）端移動(dòng)，以使V1示數(shù)仍為U1（2）由圖（b）可以看出U與t成線性關(guān)系，硅二極管可以作為測(cè)溫傳感器，該硅二極管的測(cè)溫靈敏度為=_____×10-3V/℃（保留2位有效數(shù)字）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）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15．（12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

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、C【解題分析】電壓表測(cè)量的是電壓的有效值，應(yīng)用歐姆定律可以求出通過電阻電流的有效值，根據(jù)有效值與峰值間的關(guān)系求出電流的峰值；由圖示圖線求出電流的周期，然后求出電流的頻率【題目詳解】由歐姆定律可知，通過電阻R的有效值：，電流的峰值：Im=I=A≈1.4A；由圖2所示圖線可知，電流的周期：T=0.02s，頻率：f=1/T=1/0.02=50Hz，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C【題目點(diǎn)撥】本題考查了求電流的峰值與周期問題，分析清楚圖示圖線是解題的前提，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象得出有效信息，電壓表和電流表測(cè)量的都是有效值2、B【解題分析】在電場(chǎng)中做類似平拋運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)分運(yùn)動(dòng)公式，有水平方向，豎直方向：，只有磁場(chǎng)時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示：結(jié)合幾何關(guān)系，有，解得，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有，聯(lián)立解得，故，B正確3、C【解題分析】奧斯特將通電導(dǎo)線放于小磁針上方時(shí)發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明了通電導(dǎo)線周圍存在著磁場(chǎng)，即電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。A.磁場(chǎng)的存在與分析不符，故A錯(cuò)誤。B.磁場(chǎng)的方向性與分析不符，故B錯(cuò)誤。C.電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)與分析相符，故C正確。D.磁場(chǎng)間有相互作用與分析不符，故D錯(cuò)誤。4、A【解題分析】假設(shè)導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向上的磁場(chǎng)，當(dāng)ab沿軌道向右滑時(shí)，向上的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原來磁場(chǎng)的方向相同，即向上；所以電流從d流向c，由左手定則可以判斷cd所受安培力向右，所以cd右滑，故A正確。故選A。5、B【解題分析】A．正電荷受力方向與電場(chǎng)方向相同，應(yīng)該水平向右，故A錯(cuò)誤；B．由左手定則可知，電荷受到洛倫茲力方向向下，故B正確；C．由左手定則可知，負(fù)電荷受到的洛倫茲力方向向下，故C錯(cuò)誤；D．由左手定則可知，導(dǎo)線受到安培力方向向上，故D錯(cuò)誤；故選B。6、B【解題分析】粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故由粒子射出磁場(chǎng)邊界恰好占整個(gè)邊界的一半可得：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的軌道半徑為R；A項(xiàng)：由左手定則知粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的徑向平行于PQ，故粒子離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向垂直PQ連線，故B正確；C項(xiàng)：根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：故粒子的比荷，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：若B＝2B0，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的軌道半徑為，改變初速度方向，粒子從PA圓弧射出，最遠(yuǎn)從如圖的M點(diǎn)射出，PM＝R，故D錯(cuò)誤；故選B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、BD【解題分析】根據(jù)左手定則判斷電流方向；由安培力和重力平衡求解B.【題目詳解】導(dǎo)線框受安培力向下，由左手定則可知，ab中的電流的方向?yàn)閎→a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由平衡知識(shí)可知：mg=nBIL可知，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選BD.8、AB【解題分析】小球甲受重力、電場(chǎng)力和繩子拉力，起初靜止于b點(diǎn)，則b點(diǎn)是小球甲的平衡位置，即小球甲做圓周運(yùn)動(dòng)的“等效”最低點(diǎn)，此時(shí)重力和電場(chǎng)力的合力與繩子拉力等值反向，即等效重力與繩子拉力等大反向【題目詳解】A、由題意可知，b點(diǎn)為小球甲做圓周運(yùn)動(dòng)等效最低點(diǎn)，當(dāng)小球甲運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的瞬間，繩子拉力和等效重力方向相反，二力的合力提供向心力，如下圖所示，故A正確；B、小球從c運(yùn)動(dòng)到b的過程中，根據(jù)幾何關(guān)系可知，b和c點(diǎn)到a的距離相同，根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布規(guī)律，小球甲從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做功為零．所以根據(jù)動(dòng)能定理：，解得，故B正確；C、如上圖所示，小球甲經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，兩球的庫侖力，C錯(cuò)誤；D、小球甲從c運(yùn)動(dòng)到b的過程中，電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增加，故D錯(cuò)誤；故本題選AB【題目點(diǎn)撥】本題的關(guān)鍵是確定圓周運(yùn)動(dòng)的等效最低點(diǎn)，能利用豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的理論來解決問題，同時(shí)本題還要求掌握點(diǎn)電荷的等勢(shì)面的特點(diǎn)，并能熟練運(yùn)用動(dòng)能定理來解決問題9、AC【解題分析】對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析，受到豎直向下的重力，水平方向的電場(chǎng)力和垂直于虛線的洛倫茲力，由于帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，所以洛倫茲力只能垂直于直線向上，從而可判斷粒子的電性以及運(yùn)動(dòng)方向【題目詳解】油滴做直線運(yùn)動(dòng)，受重力、電場(chǎng)力和洛倫茲力作用，因?yàn)橹亓碗妶?chǎng)力均為恒力，根據(jù)物體做直線運(yùn)動(dòng)條件可知，粒子所受洛倫茲力亦為恒力據(jù)F=qvB可知，粒子必定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤根據(jù)做直線運(yùn)動(dòng)的條件和受力情況（如圖所示）可知，如果油滴帶正電，由左手定則判斷可知，油滴的速度從M點(diǎn)到N點(diǎn)，如果油滴帶負(fù)電，電場(chǎng)力向右，若油滴的速度從N點(diǎn)到M點(diǎn)，則由左手定則判斷可知，洛倫茲力斜向右上方，油滴不可能做直線運(yùn)動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【題目點(diǎn)撥】帶電粒子在重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中，只要是做直線運(yùn)動(dòng)，一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)（v與B不平行）．若速度是變的，洛倫茲力會(huì)變，合力就是變的，合力與速度不在一條直線上，帶電體就會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)10、AC【解題分析】感應(yīng)電流的的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化，可以判斷磁場(chǎng)在如何變化，幾何楞次定律來判斷即可【題目詳解】AB、根據(jù)題意電子在真空管中沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)且產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)就會(huì)不斷加速電子，即電子受到的電場(chǎng)力方向?yàn)槟鏁r(shí)針，根據(jù)電場(chǎng)力與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反可知電場(chǎng)方向應(yīng)該是順時(shí)針，故A對(duì)；B錯(cuò)CD、由于電場(chǎng)方向是順時(shí)針，所以感應(yīng)電流方向也是順時(shí)針，可知感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下，和原磁場(chǎng)方向相反，結(jié)合楞次定律可知原磁場(chǎng)在增強(qiáng)，所以電磁鐵中通入的電流應(yīng)越來越強(qiáng)，故C對(duì)；D錯(cuò)；故選AC【題目點(diǎn)撥】根據(jù)楞次定律可以判斷感應(yīng)電流的方向即應(yīng)磁場(chǎng)的方向，要靈活運(yùn)用楞次定律解題三、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【解題分析】（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??；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、①.5.00②.變?、?增大④.B⑤.2.8【解題分析】（1）U1=IR0=100Ω×50×10-6A=5×10-3V=5mV由，I不變，溫度升高，U減小，故R減小；由于R變小，