2023-2024學年福建省永安一中物理高二第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學年福建省永安一中物理高二第一學期期末學業(yè)水平測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，內(nèi)阻為1Ω的直流電動機和8Ω定值電阻并聯(lián)之后接在直流電源上，電源電動勢6V，內(nèi)阻1Ω．開關(guān)S閉合后，電動機正常工作，此時理想電壓表讀數(shù)為4V．則下列說法正確的是（）A.流過電動機的電流為4AB.流過電源的電流為4.5AC.電動機的輸入功率等于6WD.電動機的輸出功率等于5.75W2、“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星1和2在同一軌道上繞地心O沿順時針方向做勻速圓周運動，軌道半徑為r，某時刻它們分別位于軌道上的A，B兩位置，如圖所示，已知地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力，以下判斷正確的是（）A.這兩顆衛(wèi)星的向心加速度大小為B.這兩顆衛(wèi)星的角速度大小為C.衛(wèi)星1由位置A運動至位置B所需時間為D.如果使衛(wèi)星1加速，它就一定能追上衛(wèi)星23、一電流表G（表頭）的內(nèi)阻為Rg，滿偏電流為Ig，現(xiàn)欲把它改裝成量程為1200Ig的電流表，下列方法和判斷正確的是（）A.應(yīng)串聯(lián)一個比Rg小得多的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg小得多B.應(yīng)串聯(lián)一個比Rg大得多的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg大得多C.應(yīng)并聯(lián)一個比Rg小得多的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg小得多D.應(yīng)并聯(lián)一個比Rg大得多的電阻，改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg大得多4、小明站在電梯里的體重計上，當電梯以1m/s2的加速度加速上升時，體重計的示數(shù)（）A.大于小明受到的重力 B.小于小明受到的重力C.等于小明受到的重力 D.等于零5、下列關(guān)于摩擦力的說法中正確的是（）A.有彈力必有摩擦力B.有摩擦力必有彈力C.滑動摩擦力的公式F=μFN中的壓力FN一定等于重力D.同一接觸面上的彈力和摩擦力可能相互平行6、如果人造地球衛(wèi)星受到地球的引力為其在地球表面時的一半,則人造地球衛(wèi)星距地面的高度是（已知地球的半徑為R）A.R B.C. D.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、如圖甲所示,一正方形導線框置于勻強磁場中,勻強磁場的磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示,則線框中的電流和導線受到的安培力隨時間變化的圖象分別是(規(guī)定垂直紙面向里的方向為磁感應(yīng)強度的正方向,逆時針方向為線框中電流的正方向,向右為安培力的正方向)A.A B.BC.C D.D8、在如圖所示的勻強電場和勻強磁場共存的區(qū)域內(nèi)(不計重力)，電子可能沿水平方向向右做直線運動的是()A. B.C. D.9、所示的電路中，電源電動勢為ε、內(nèi)電阻為r（小于外電路的總電阻），當變阻器R的滑片位于中點時，A、B、C三個小燈泡均正常發(fā)光，且亮度相同，則（）A.三個小燈泡中，C燈電阻最大，B燈電阻最小B.當滑片P向左移動時，A、C兩燈變亮，B燈變暗C.當滑片P向左移動時，B、C兩燈變亮，A燈變暗D.當滑片P向左移動時，電源效率減小10、如圖所示，豎直的光滑半圓形軌道，水平直徑ac=2R，軌道左半部分處在垂直紙面向里的勻強磁場中，右半部分處在垂直紙面向外的勻強磁場中．將質(zhì)量為m的金屬小球從a點無初速釋放，下列說法正確的是A.小球不可能運動到c點B.運動過程中小球內(nèi)沒有感應(yīng)電流C.運動過程中系統(tǒng)的機械能守恒D.小球最終產(chǎn)生的內(nèi)能為mgR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）在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學設(shè)計了如圖所示的實物電路（1）實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到__▲_．（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值=10的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是▲．（選填“1”或“2”）方案編號電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖象是一條直線．若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=▲，內(nèi)阻r=▲．（用k、b和R0表示）12．（12分）利用如圖所示的電路可以測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻（1）現(xiàn)有電壓表（0～3V）、開關(guān)和導線若干，以及下列器材：A．電流表（0～0.6A）B．電流表（0～3A）C．滑動變阻器（0～20）D．滑動變阻器（0～100）實驗中電流表應(yīng)選用________；滑動變阻器應(yīng)選用________．（選填相應(yīng)器材前的字母）（2）在實物圖中用筆畫線代替導線，按電路圖將電路連線補充完整________（3）如上面右圖所示，他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出U﹣I圖象，其中U是電壓表的讀數(shù)，I是電流表的讀數(shù)．由此可以得到，干電池的電動勢E＝___V，內(nèi)電阻r＝____Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（4）該實驗小組還制作了一個水果電池．他們先將一電壓表（量程3V、內(nèi)阻2000Ω）與水果電池的兩極相連，電壓表的讀數(shù)為0.70V；再將一數(shù)字電壓表（內(nèi)阻約為100MΩ）與水果電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91V．由以上數(shù)據(jù)，可估算出該水果電池的內(nèi)電阻r＝_____Ω（保留三位有效數(shù)字）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??；（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】根據(jù)內(nèi)外之和等于電源的電動勢和歐姆定律，求出流過電源的電流．由歐姆定律求出燈泡的電流，由總電流與燈泡電流之差求出流過電動機的電流．電動機對外輸出的機械功率等于電動機的總功率與內(nèi)部發(fā)熱功率之差【詳解】對定值電阻：，電動機與燈泡并聯(lián)，則電動機的電流I電＝I﹣I燈＝2A﹣0.5A＝1.5A，故A錯誤；電源的輸出電壓：U＝E﹣Ir，則有：I=2A，故B錯誤；電動機的輸入功率等于P＝UI電＝4×1.5＝6W，故C正確；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律得，電動機的輸出功率P出＝UI電﹣I電2r＝6﹣2.25＝3.75W，故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤【點睛】本題是含有電動機的問題，電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不適用2、C【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力得出加速度與軌道半徑的關(guān)系；根據(jù)萬有引力提供向心力，求出角速度的大小，從而求出衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間；衛(wèi)星1在軌道上若加速，所受的萬有引力不夠提供向心力，做離心運動離開原軌道，不會追上衛(wèi)星2【詳解】A、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力充當向心力，即：，由萬有引力與重力關(guān)系，，解兩式得：，故A錯誤；B、由，將上式代入得：，故B錯誤；C、衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需時間為衛(wèi)星周期的，由，得，故C正確；D、衛(wèi)星1加速后做離心運動，進入高軌道運動，不能追上衛(wèi)星2，故D錯誤；故選C3、C【解析】根據(jù)電表改裝原理可知，電流表G改裝成大量程電流表要并聯(lián)分流電阻，量程擴大倍數(shù)n=1200，則并聯(lián)電阻為，比Rg小得多，根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律可知，電阻越并聯(lián)，總阻值越小，故改裝后電流表的內(nèi)阻比Rg小得多，故C正確，ABD錯誤。故選C。4、A【解析】根據(jù)“小明站在電梯里的體重計上分析，體重計的示數(shù)”可知，本題考查了超重與失重的知識，根據(jù)物體具有向上的加速度，物體處于超重狀態(tài)，物體具有向下的加速度，物體處于失重狀態(tài)即可進行判斷【詳解】小明的加速度向上，處于超重，由牛頓第二定律可得：F﹣mg＝ma；故小明受到的支持力為：F＝m（g+a）；根據(jù)牛頓第三定律可知，體重計示數(shù)為m（g+a）＞mg．故A正確，BCD錯誤【點睛】明確超重和失重的解決方法是牛頓第二定律，要注意正確受力分析并能根據(jù)牛頓第二定律列式是解題的關(guān)鍵5、B【解析】摩擦力的產(chǎn)生必須要粗糙、彈力、有相對運動趨勢或相對運動，三個條件必須同時具備．因此A錯B對．滑動摩擦力的公式中的壓力指的是正壓力，若放在斜面上，則不等于重力，C錯．彈力垂直于接觸面，摩擦力平行于接觸面，所以不可能，D錯【點睛】本題考查了彈力與摩擦力之間的區(qū)別與聯(lián)系、彈力和摩擦力產(chǎn)生的條件6、C【解析】由萬有引力定律得：，，解得r=R，則衛(wèi)星距地面的高度h=r-R=（-1）R；故選C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】由右圖所示B-t圖象可知，0-T/2內(nèi)，線圈中向里的磁通量增大，由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，沿ABCDA方向，即電流為正方向；T/2-T內(nèi)，線圈中向里的磁通量減小，由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針方向，即電流為負方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律：，由于磁感應(yīng)強度均勻變化，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小保持不變．故A正確，B錯誤；0-T/2內(nèi)，電路中電流方向為逆時針，根據(jù)左手定則可知，AB邊受到的安培力的方向向右，為正值；T/2-T內(nèi)，電路中的電流為順時針，AB邊受到的安培力的方向向左，為負值；根據(jù)安培力的公式：F=BIL，電流大小不變，安培力的大小與磁感應(yīng)強度成正比．故C正確，D錯誤．故選AC點睛：本題考查了判斷感應(yīng)電流隨時間變化關(guān)系，關(guān)鍵是分析清楚B-t圖象，其斜率反應(yīng)感應(yīng)電流的大小和方向，應(yīng)用楞次定律即可正確解題，要注意排除法的應(yīng)用8、BC【解析】如電子水平向右運動，在A圖中電場力水平向左，洛倫茲力豎直向下，故不可能；在B圖中，電場力水平向左，洛倫茲力為零，故電子可能水平向右做勻減速直線運動；在C圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向下，電子向右可能做勻速直線運動；在D圖中電場力豎直向上，洛倫茲力豎直向上，故電子不可能做水平向右的直線運動，因此BC正確9、AB【解析】詳解】畫出等效電路如圖：A．對于燈A、B：通過A的電流小于B的電流，當兩燈泡的功率相同時，由公式P=I2R分析可知，A的電阻大于B的電阻。燈C的電壓大于A的電壓，當兩個燈泡的功率相同時，C的電阻大于A的電阻。可見，C燈電阻最大，B燈電阻最小。故A正確。BC．當滑片P向左移動時，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，C燈變亮。流過B燈的電流IB=I-IC，I減小，IC增大，則IB減小，則B燈變暗。A燈的電壓UA=U-UB，U增大，UB減小，則UA增大，A燈變亮。故B正確，C錯誤。D．電源的效率，當滑片P向左移動時，外電阻增大，路端電壓U增大，電源效率η增大。故D錯誤。故選AB。10、AD【解析】ABC.小球左邊磁場進入右邊磁場過程中，磁通量先向里減小，再向外增加，所以磁通量發(fā)生了變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，系統(tǒng)機械能不守恒，所以小球不能運動到c點，故A正確，BC錯誤；D.根據(jù)能量守恒，可知小球最終停在最低點b，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以小球最終產(chǎn)生的內(nèi)能為mgR，故D正確三、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）最大值；（2）2；（3）【解析】（1）為了預(yù)防電路中電流過大，損壞電路，所以需要將電阻箱調(diào)到最大，（2）由表格可知，方案1中電阻箱的阻值與定值電阻差別太大，導致電路中電流差別太??；而方案2中電阻箱的阻與與待測電阻相差不多，故可以得出較為合理的電流值，故應(yīng)選擇方案2③由閉合電路歐姆定律可知，變形得：由題意可知，斜率為k，即：，解得；．聯(lián)立解得：考點：考查了測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗【名師點睛】測定電源的電動勢和內(nèi)電阻是高中階段電學實驗考查的重點，是近幾年各地高考題目的出題熱點，本題突出了對于實驗原理、儀器選擇及U-I圖象處理等多方面內(nèi)容的考查，題目層次源于課本，凸顯能力，體現(xiàn)創(chuàng)新意識，側(cè)重于對實驗?zāi)芰Φ目疾?2、①.A②.C③.④.1.4V⑤.⑥.【解析】（1）根據(jù)電池電動勢選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作，在保證安全的前提下，要選擇最大阻值較小的滑動變阻器（2）根據(jù)電路圖進行連線；（3）電源的U-I圖象與縱軸的交點坐標值是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值是電源的內(nèi)阻（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律列出等式求解【詳解】（1）實驗中電流表應(yīng)選用量程為0.6A的A即可；滑動變阻器應(yīng)選用阻值較小的C（2）實物連線如圖；（3）U-I圖像的截距等于電動勢，則干電池的電動勢E＝1.4V，直線的斜率等于內(nèi)阻，則內(nèi)電阻r＝（4）將一電壓表（量程3V、內(nèi)阻2000Ω）與水果電池的兩極相連，電壓表的讀數(shù)為0.70V；根據(jù)閉合電路歐姆定律列出等式：0.70=×2000再將一數(shù)字電壓表（內(nèi)阻約為100MΩ）與水果電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91V

91=×100×106，解得：r=600Ω【點睛】本題考查了實驗器材的選取、作實驗電路圖、求