海北市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

海北市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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、下列物理量中屬于標(biāo)量的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度 B.電勢(shì)差C.向心加速度 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度2、如圖所示,正方形線圈abcd的一半處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直．在線圈以ab為軸旋轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁通量大小()A.一直減小 B.先減小后不變C.先不變后減小 D.先增大后減小3、某交流發(fā)電機(jī)給燈泡供電，產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A.交變電流的頻率為B.交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為

C.在時(shí)，穿過(guò)交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大D.若發(fā)電機(jī)線圈電阻為，則其產(chǎn)生的熱功率為5W4、如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨電流變化的伏安特性圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說(shuō)法正確的是A.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡電阻相等B.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2C.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是7∶11D.由于小燈泡L的U－I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過(guò)程中歐姆定律不適用5、對(duì)電容C＝，以下說(shuō)法正確的是A.電容器帶電荷量越大，電容就越大B.對(duì)于固定電容器，它的帶電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變C.可變電容器的帶電荷量跟加在兩極板間的電壓成反比D.如果一個(gè)電容器沒(méi)有電壓，就沒(méi)有帶電荷量，也就沒(méi)有電容6、如圖所示，ABC是兩帶電量均為Q的正點(diǎn)電荷連線的中垂線上的三點(diǎn)，B是兩線段的交點(diǎn)，A點(diǎn)固定有一帶電量同為Q的負(fù)點(diǎn)電荷，現(xiàn)將一電子從B點(diǎn)由靜止釋放，電子運(yùn)動(dòng)中會(huì)經(jīng)由C點(diǎn)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，則（）A.從B到C，電場(chǎng)力對(duì)該電子一直不做功B.電子從B到C做加速度變大的加速運(yùn)動(dòng)C.電子在B、C兩點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大小關(guān)系是EPBEPCD.若電子可回到B點(diǎn)，則回到B點(diǎn)時(shí)速度不為零二、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、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是()A.回旋加速器中，粒子加速的時(shí)間和做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等B.帶電粒子在D形盒內(nèi)從狹縫間的電場(chǎng)獲得能量C.增大D形盒的半徑，可以增大粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能D.狹縫寬度越小，粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能越大8、如圖所示，光滑的水平軌道AB與半徑為R的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn)，AB水平軌道部分存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，半圓形軌道在豎直平面內(nèi)，B為最低點(diǎn)，D為最高點(diǎn)．一質(zhì)量為m、帶正電的小球從距B點(diǎn)x的位置在電場(chǎng)力的作用下由靜止開(kāi)始沿AB向右運(yùn)動(dòng)，恰能通過(guò)最高點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是A.R越大，x越大B.m與R同時(shí)增大，電場(chǎng)力做功增大C.m越大，x越小D.R越大，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后瞬間對(duì)軌道的壓力越大9、如圖，電阻為R、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒，初始時(shí)靜止于光滑的水平軌道上，導(dǎo)體棒的兩端M、N與導(dǎo)軌接觸良好，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向與軌道平面成角斜向右上方，開(kāi)關(guān)s閉合后。則A.導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)B.導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)C.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，導(dǎo)體棒所受安培力大小為D.若僅換用更粗的同種材料、長(zhǎng)度相同的導(dǎo)體棒，則導(dǎo)體棒所受安培力大小不變10、一束帶電粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)同一電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若它們?cè)诖艌?chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑相同，則它們?cè)诖艌?chǎng)中具有相同的（）A.速率 B.動(dòng)能C.動(dòng)量大小 D.周期三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)想用以下器材組裝一只歐姆表，并比較精確地測(cè)量一只幾千歐電阻的阻值A(chǔ)．電流計(jì)，滿偏電流為1mA，內(nèi)阻為20ΩB．電流計(jì)，滿偏電流為0.6A，內(nèi)阻為5ΩC．電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻5Ω的直流電源D．電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻3Ω的直流電源E．最大阻值為5000Ω的滑動(dòng)變阻器F．最大阻值為100Ω的滑動(dòng)變阻器(1)以上器材應(yīng)選用________(填字母)，并在下面虛線框內(nèi)畫(huà)出所組裝的歐姆表的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖_____(2)若用此歐姆表測(cè)量電阻，發(fā)現(xiàn)指針指在滿偏電流的三分之一處，則此電阻的阻值約為_(kāi)_______Ω.(3)如果電池長(zhǎng)期未用，導(dǎo)致內(nèi)阻增大，電動(dòng)勢(shì)基本不變，且仍然能正常調(diào)零，這將導(dǎo)致測(cè)量的結(jié)果________(選填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”)12．（12分）某發(fā)電站的輸出功率為104kW，輸出電壓為4kV，通過(guò)理想變壓器升壓后向125km遠(yuǎn)處用戶供電．已知輸電線的電阻率為ρ＝2.4×10－8Ω·m，導(dǎo)線橫截面積為1.5×10－4m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%，求：所用的理想升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是______，如果用戶用電器的額定電壓為220V，所用理想降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比是______.四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10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14．（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）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(guò)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(huà)出）．求P、Q之間的距離L

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、B【解析】A.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，其方向與正電荷所受的電場(chǎng)力方向相同，故A錯(cuò)誤；B.電勢(shì)差是標(biāo)量，其運(yùn)算法則遵守代數(shù)加減法則，故B正確；C.向心加速度是矢量，其方向指向圓周運(yùn)動(dòng)圓心，故C錯(cuò)誤；D.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，故D錯(cuò)誤。故選B。2、C【解析】根據(jù)磁通量的公式Φ=BScosθ分析磁通量的變化，注意有效面積的判斷【詳解】在線圈以ab為軸旋轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中，由于線圈在垂直于磁場(chǎng)平面上的投影面積不變，即有效面積不變，故開(kāi)始時(shí)磁通量不變；而當(dāng)cd過(guò)進(jìn)入磁場(chǎng)后，有效面積減小；故磁通量減?。还手挥蠧正確；故選C3、D【解析】A．由圖象可知，交流電的周期為2.0×10-2s，所以交流電的頻率為f==50Hz，所以A錯(cuò)誤；B．根據(jù)圖象可得，交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i=Acosωt=5cos100πt（A），所以B錯(cuò)誤；C．在t=0.01s時(shí)，感應(yīng)電流最大，所以此時(shí)穿過(guò)交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量的變化率最大，穿過(guò)交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最小，所以C錯(cuò)誤；D．交流電的有效值為I=A，所以發(fā)電機(jī)的發(fā)熱功率為P=I2r=（）2×0.4W=5W，所以D正確4、B【解析】根據(jù)電源的外特性曲線U-I圖線，可求出燈泡電阻和電源電動(dòng)勢(shì)以及內(nèi)阻；根據(jù)燈泡伏安特性曲線與電源伏安特性曲線交點(diǎn)確定燈泡與電源連接時(shí)工作電壓與電流，即可求出功率；歐姆定律適用于純電阻，燈泡是純電阻；【詳解】A、根據(jù)圖象交點(diǎn)知與電源1相接時(shí)電阻，與電源2相連接時(shí)，在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻不相等，故A錯(cuò)誤；B、小燈泡伏安特性曲線與電源伏安特性曲線的交點(diǎn)即為燈泡與電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，則連接電源Ⅰ時(shí)，，，故連接電源Ⅱ時(shí)，，，故，所以小燈泡消耗的功率之比為：，故B正確；C、U-I圖象的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)電阻，根據(jù)電源U-I圖線，，，則，故C錯(cuò)誤；D、歐姆定律適用于純電阻，燈泡是純電阻，適用歐姆定律，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵在于對(duì)電源伏安特性曲線、燈泡伏安特性曲線的理解，明確交點(diǎn)的含義5、B【解析】A．電容器的電容只由電容器本身來(lái)決定，與電容器帶電荷量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電容表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，對(duì)于固定電容器，電容C不變，由定義式可知，則帶電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變．故B正確C．電容器的帶電荷量Q=CU，當(dāng)電容C一定時(shí)，電量與電壓成正比．當(dāng)電容C變化時(shí)，電量與電壓不成正比．故C錯(cuò)誤D．電容表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，與電容器的電量、電壓無(wú)關(guān)．故D錯(cuò)誤6、C【解析】A.從B到C，合場(chǎng)強(qiáng)不會(huì)一直零，電場(chǎng)力對(duì)該電子要做功，故A錯(cuò)誤；B.從B到C，產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)變小，但兩個(gè)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)變化情況不能確定，所以B、C間電場(chǎng)的分布情況不能確定，電場(chǎng)強(qiáng)度的變化不能確定，電場(chǎng)力的變化不能確定，所以加速度不一定一直變大，故B錯(cuò)誤；C.從B到C，電子的動(dòng)能增大，則電勢(shì)能減小，則有，故C正確；D.若電子可回到B點(diǎn)，則回到B點(diǎn)前，電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功，動(dòng)能減小，速度減小，根據(jù)對(duì)稱性可知，回到B點(diǎn)時(shí)的速度一定為零，故D錯(cuò)誤。故選C。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、BC【解析】回旋加速器粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期和高頻交流電的周期相等．當(dāng)粒子從D形盒中出來(lái)時(shí)，速度最大，根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式求解【詳解】回旋加速器中，粒子每經(jīng)過(guò)D型盒狹縫時(shí)都被加速一次，加速電場(chǎng)的變化周期等于粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；帶電粒子在D形盒內(nèi)從狹縫間的電場(chǎng)獲得能量，選項(xiàng)B正確；根據(jù)，則，則增大D形盒的半徑R，可以增大粒子從D形盒射出時(shí)的動(dòng)能，與狹縫的寬度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用，知道粒子的最大動(dòng)能與狹縫的寬度無(wú)關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和D形盒的半徑有關(guān)8、AB【解析】小球恰能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出小球經(jīng)最高點(diǎn)時(shí)的速度，根據(jù)動(dòng)能定理求出初速度v0與半徑R的關(guān)系．小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后的瞬間由重力和軌道的支持力的合力提供向心力，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究小球?qū)壍赖膲毫εc半徑的關(guān)系【詳解】小球在BCD部分做圓周運(yùn)動(dòng)，在D點(diǎn)，有：mg=m①?gòu)腁到D過(guò)程，由動(dòng)能定理有：qEx-2mgR=mvD2，②由①②得：，③可知，R越大，x越大．m越大，x越大，故A正確，C錯(cuò)誤從A到D過(guò)程，由動(dòng)能定理有：W-2mgR=mvD2，⑥由①⑥解得：電場(chǎng)力做功W=mgR，可知m與R同時(shí)增大，電場(chǎng)力做功越多，故B正確．小球由B到D的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有：-2mgR=mvD2-mvB2，vB=，④在B點(diǎn)有：FN-mg=m⑤解得：FN=6mg，則知小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)瞬間軌道對(duì)小球的支持力與R無(wú)關(guān)，則小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后瞬間對(duì)軌道的壓力也與R無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．故選AB【點(diǎn)睛】動(dòng)能定理與向心力知識(shí)綜合是常見(jiàn)的題型．小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度與輕繩模型類(lèi)似，軌道對(duì)小球恰好沒(méi)有作用力，由重力提供向心力，臨界速度v=，做選擇題9、AC【解析】AB．開(kāi)關(guān)閉合，由左手定則可知，磁感線穿過(guò)掌心，則大拇指向?yàn)榇怪贝鸥芯€向右，所以導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，故A正確，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，根據(jù)安培力公式，與可得故C正確；D．由電阻定律，換用更粗同種材料，所以電阻減小，由公式可知，安培力變大，故D錯(cuò)誤。故選AC。10、AD【解析】根據(jù)動(dòng)能定理得得：根據(jù)，得根據(jù)半徑相同，U相同，知粒子的比荷相同。根據(jù)知，粒子在磁場(chǎng)中的速率相同。根據(jù)知，粒子在磁場(chǎng)中的周期相同。A．速率，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．動(dòng)能，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．動(dòng)量大小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．周期，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.ADE②.③.6000④.準(zhǔn)確【解析】(1)歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)電阻，調(diào)零時(shí)電流表應(yīng)該滿偏；要測(cè)量一只約幾千歐電阻的阻值，故中值電阻至少幾千歐，然后根據(jù)閉合電路歐姆定律列式分析；(2)同樣根據(jù)閉合電路歐姆定律列式求解；(3)電源的內(nèi)阻不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，電源電動(dòng)勢(shì)發(fā)生變化會(huì)影響測(cè)量結(jié)果【詳解】(1)歐姆表的中值電阻等于歐姆表的內(nèi)電阻，調(diào)零時(shí)電流表應(yīng)該滿偏，題中電源和電流表有四種組合：組合一：AC組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：組合二：BC組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：組合三：AD組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻：組合四：BD組合，根據(jù)歐姆定律，調(diào)零后內(nèi)阻為：考慮滑動(dòng)變阻器最大5000Ω，應(yīng)該選組合三，故電流表選A，電源選D，滑動(dòng)變阻器選E；電路圖如圖：(2)指針指在滿偏電流的三分之一處，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有代入數(shù)據(jù)解得：Rx=6000Ω；(3)用歐姆表測(cè)電阻時(shí)要對(duì)歐姆表進(jìn)行調(diào)零，電源內(nèi)阻對(duì)歐姆表的測(cè)量結(jié)果沒(méi)有影響，電池長(zhǎng)期未用，導(dǎo)致內(nèi)阻增大，電源電動(dòng)勢(shì)認(rèn)為保持不變，且仍然能正常調(diào)零，此歐姆計(jì)測(cè)量的結(jié)果是準(zhǔn)確的【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確歐姆表的改裝原理，要能夠根據(jù)閉合電路歐姆定律多次列式求解12、①.1∶25②.4800:11【解析】（1）根據(jù)電阻定律得出輸電線電阻，根據(jù)輸電線上損失的功率求出輸電線上的電流，從而根據(jù)P=UI求出升壓變壓器的輸出電壓；根據(jù)輸電線上的電流和電阻求出輸電線上的電壓損失；根據(jù)變壓比公式求解升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比；（2）根據(jù)輸出電壓和電壓損失得出降壓變壓器的輸入電壓，結(jié)合電壓之比等于原副線圈的匝數(shù)之比求出降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)之比【詳解】（1）遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，如圖所示：導(dǎo)線電阻：R線=ρ代入數(shù)據(jù)得：R=40Ω升壓變壓器副線圈電流：I2=I線又I2R線=4%P解得：I2=100A根據(jù)P=U2I2得：U2=100

kV根據(jù)變壓比公式，有：（2）降