山東省青島西海岸新區(qū)第一中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

山東省青島西海岸新區(qū)第一中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、如圖，△abc中ab=4cm，∠acb=。勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于△abc所在平面，且a、b、c點(diǎn)的電勢(shì)分別為3V、2V、1V。下列說法中正確的是A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪盿c向下方向B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為25V/mC.電子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電勢(shì)能減少了1eVD.電子從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做的總功為－1eV2、如圖所示，帶電量之比為的帶電粒子A、B，先后以相同的速度從同一點(diǎn)射入平行板電容器中，不計(jì)重力，帶電粒子偏轉(zhuǎn)后打在同一極板上，水平飛行距離之比為，則帶電粒子的質(zhì)量之比以及在電場(chǎng)中飛行時(shí)間之比分別為()A.1：1，2：3B.2：1，3：2C.1：1，3：4D.4：3，2：13、如圖所示的天平可用來測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。天平的右臂下面掛一個(gè)矩形線圈，寬為L，共N匝，線圈的下部懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面。當(dāng)線圈中通有電流I（方向如圖）時(shí)，在天平兩邊加上質(zhì)量分別為、的砝碼，天平平衡；當(dāng)電流反向（大小不變）時(shí)，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平又重新平衡。由此可知（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為B.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，大小為C.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為D.磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為4、下列說法正確的是A.沿磁感線方向，磁場(chǎng)逐漸減弱B.放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)線一定受到安培力C.磁場(chǎng)的方向就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向D.通電直導(dǎo)線所受安培力的方向一定垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度和直導(dǎo)線所決定的平面5、以下說法中，對(duì)甲乙丙丁四幅圖的描述錯(cuò)誤的是A.如圖甲所示，導(dǎo)體棒垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，兩兩垂直時(shí)，則電動(dòng)勢(shì)B.如圖乙所示，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，與磁感線方向夾角為θ時(shí)，則電動(dòng)勢(shì)C.如圖丙所示，線圈以恒定速度從圖示位置向上離開磁場(chǎng)過程中電動(dòng)勢(shì)逐漸變大D.如圖丁所示，導(dǎo)體棒平動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為6、關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)，下面說法不正確的是()A.電源兩極間電壓總等于電動(dòng)勢(shì)B.電動(dòng)勢(shì)越大的電源，將其他能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大C.電路接通后，電源的電壓小于它的電動(dòng)勢(shì)D.電動(dòng)勢(shì)只由電源性質(zhì)決定，與外電路無關(guān)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、用兩個(gè)相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表A1、A2，若把A1、A2分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合開關(guān)后，下列有關(guān)電表的示數(shù)和指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是（）A.圖甲中的A1、A2的示數(shù)相同B.圖甲中的A1、A2的指針偏角相同C.圖乙中的A1，A2的示數(shù)和偏角都不同D.圖乙中A1、A2的指針偏角不相同8、半導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)電的粒子—“載流子”有兩種：自由電子和空穴（空穴可視為能自由移動(dòng)帶正電的粒子），以自由電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體，以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體．圖為檢驗(yàn)半導(dǎo)體材料的類型和對(duì)材料性能進(jìn)行測(cè)試的原理圖，圖中一塊長為a、寬為b、厚為c的半導(dǎo)體樣品板放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．當(dāng)有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時(shí)，會(huì)在與z軸垂直的兩個(gè)側(cè)面之間產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差UH，霍爾電勢(shì)差大小滿足關(guān)系，其中k為材料的霍爾系數(shù)．若每個(gè)載流子所帶電量的絕對(duì)值為e，下列說法中正確的是（）A.如果上表面電勢(shì)高，則該半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體B.霍爾系數(shù)越大的材料，其內(nèi)部單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目越多C.若將磁場(chǎng)方向改為沿z軸正方向，則在垂直y軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變小D.若將電流方向改為沿z軸正方向，則在垂直x軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變大9、如圖所示，一導(dǎo)線彎成閉合線圈，以速度v向左勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直平面向外．線圈總電阻為R，從線圈進(jìn)入磁場(chǎng)開始到完全進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是（）A.感應(yīng)電流一直沿順時(shí)針方向B.線圈受到的安培力先增大，后減小C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E＝BrvD.穿過線圈某個(gè)橫截面的電荷量為10、以無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列關(guān)于電勢(shì)與電勢(shì)能的說法正確的是（）A.電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大B.在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電量大的電荷具有的電勢(shì)能比電量小的電荷具有的電勢(shì)能大C.在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能大D.在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能小三、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）測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路和U﹣I圖象如圖所示；請(qǐng)回答下列問題：（1）如圖甲所示，在閉合開關(guān)之前為防止電表過載而移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P，應(yīng)放在滑動(dòng)變阻器___________處（填“a”或“b”）。（2）現(xiàn)備有以下器材：A．干電池1個(gè)B．滑動(dòng)變阻器（0～50Ω）C．電壓表（0～3V）D．電壓表（0～15V）E．電流表（0～06A）F．電流表（0～3A）其中電流表應(yīng)選___________，電壓表應(yīng)選___________。（填字母代號(hào)）（3）如圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U﹣I圖象。由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)電阻r=________Ω。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）下圖為一多用電表示意圖，其中P、K、T為三個(gè)可調(diào)節(jié)的部件．現(xiàn)用這一電表測(cè)量一個(gè)大約是2kΩ～4kΩ的定值電阻，部分操作步驟如下：（1）調(diào)節(jié)可調(diào)部件_______，使電表指針指向最左端刻度線上（2）調(diào)節(jié)可調(diào)部件_______，使它的尖端指向Ω（歐姆）擋×100Ω位置（3）將紅黑表筆分別插入正、負(fù)插孔中，筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)可調(diào)部件_______，使電表指針指向最右側(cè)刻度線處四、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，兩根間距為L＝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(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L15．（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、D【解析】A．由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)降落可知，ac中點(diǎn)d的電勢(shì)為所以bd兩點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，bd連線即為等勢(shì)線，所以電場(chǎng)線方向垂直bd斜向右上方，故A錯(cuò)誤；B．由幾何關(guān)系可得所以電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為故B錯(cuò)誤；C．電子從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功“-”表示電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，增加了1eV，故C錯(cuò)誤；D．電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，所以電子從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做的總功為－1eV，故D正確。2、D【解析】?jī)蓚€(gè)帶電粒子垂直射入電場(chǎng)中做為平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則水平方向有相等，所以，則得：豎直方向有：因?yàn)镋、y、v0相等，則得：故選D。3、B【解析】因電流反向時(shí)，右邊再加砝碼才能重新平衡，所以此時(shí)安培力豎直向上，由左手定則判斷磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里；電流反向前，有m1g=m2g＋m3g＋NBIL其中m3為線圈質(zhì)量，電流反向后，有m1g=m2g＋m3g＋mg－NBIL兩式聯(lián)立可得故選B。第II卷(非選擇題4、D【解析】磁感線越密集，則磁場(chǎng)越強(qiáng)，則沿磁感線方向，磁場(chǎng)不一定逐漸減弱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如果通電導(dǎo)線平行磁場(chǎng)放置，則導(dǎo)線不受磁場(chǎng)力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；通電直導(dǎo)線所受安培力的方向一定垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度和直導(dǎo)線所決定的平面，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選D.5、C【解析】A．圖甲所示，導(dǎo)體棒垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直時(shí)，根據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv，故A正確，不符合題意；

B．如圖乙所示，導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，與磁感線方向夾角為θ時(shí)，速度v在垂直于導(dǎo)體棒上的分速度為vsinθ，則電動(dòng)勢(shì)E=Blvsinθ，故B正確，不符合題意；

C．如圖丙所示，線圈以恒定速度v從圖示位置向上離開磁場(chǎng)過程中，有效切割長度先增大后減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先增大后減小，故C錯(cuò)誤，符合題意；

D．如圖丁所示，導(dǎo)體棒平動(dòng)切割磁感線時(shí)，導(dǎo)體棒垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，B、l、v兩兩垂直，所以產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為Blv，故D正確，不符合題意。故選C。6、A【解析】電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量，電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓，電動(dòng)勢(shì)與外電路無關(guān)；【詳解】A、電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓，當(dāng)外電路接通時(shí)，電源有內(nèi)電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電源兩極間電壓一定小于電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤，C正確；B、電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量，電動(dòng)勢(shì)越大，電源將其它能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，故B正確；D、電動(dòng)勢(shì)由電源本身決定，與外電路無關(guān)，故D正確【點(diǎn)睛】本題考查電動(dòng)勢(shì)的物理意義，可根據(jù)閉合電路歐姆定律理解電動(dòng)勢(shì)與電源兩極間電壓的關(guān)系二、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【解析】AB．圖甲中的A1、A2并聯(lián)，表頭的電壓相等，電流相等，指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，量程不同的電流表讀數(shù)不同，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．圖乙中的A1、A2串聯(lián)，A1、A2的示數(shù)相同，由于量程不同，內(nèi)阻不同，電表兩端的電壓不同，流過表頭的電流不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度不同，故C錯(cuò)誤，D正確故選BD。8、AC【解析】根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性，根據(jù)最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡列式，再根據(jù)電流的微觀表達(dá)式列式，最后聯(lián)立求解即可【詳解】電流向右，磁場(chǎng)垂直向內(nèi)，若上表面電勢(shì)高，即帶正電，故粒子受到的洛倫茲力向上，故載流子是帶正電的“空穴”，是P型半導(dǎo)體，故A正確；最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，有：evB=e；電流的微觀表達(dá)式為：I=nevS；且霍爾電勢(shì)差大小滿足關(guān)系UH=k，聯(lián)立解得：，單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目，隨著霍爾系數(shù)越大，而越小，故B錯(cuò)誤；若將磁場(chǎng)方向改為沿z軸正方向，則平衡時(shí)：evB=e，解得U=Bdv，則d由原來的b變?yōu)閏，減小，此時(shí)的電勢(shì)差產(chǎn)生在前表面和后表面，則在垂直y軸的兩個(gè)側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)差變小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確霍爾效應(yīng)的原理，知道左手定則中四指指向電流方向，注意單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目表達(dá)式的各物理量的含義9、AB【解析】由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向，由左手定則可得出安培力的方向；分析線圈有效切割長度的變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化，確定感應(yīng)電流和安培力的變化．當(dāng)有效的切割長度最大時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，最大的有效切割長度等于2r．根據(jù)q=求解電量【詳解】線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程，磁通量一直增大，根據(jù)楞次定律判斷可知感應(yīng)電流一直沿順時(shí)針方向，故A正確．設(shè)線圈有效的切割長度為L，由圖可知L先增大后減小，線圈受到的安培力，則知安培力先增大，后減小，故B正確．最大的有效切割長度等于2r，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E=2Brv，故C錯(cuò)誤．穿過線圈某個(gè)橫截面的電荷量為，故D錯(cuò)誤．故選AB【點(diǎn)睛】本題運(yùn)用安培力與速度的關(guān)系式、電量與磁通量變化量的關(guān)系式是兩個(gè)關(guān)鍵，要理解有效切割長度的意義，運(yùn)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行分析.10、CD【解析】A．正電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能小，故A錯(cuò)誤；B．在電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電量大的正電荷具有的電勢(shì)能比電量小的電荷具有的電勢(shì)能大，而電量大的負(fù)電荷具有的電勢(shì)能比電量小的電荷具有的電勢(shì)能小，故B錯(cuò)誤；C．在正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電勢(shì)為正值，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能大，故C正確；D．在負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的某點(diǎn)，電勢(shì)為負(fù)值，正電荷具有的電勢(shì)能比負(fù)電荷具有的電勢(shì)能小，故D正確。故選CD。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.a②.E③.C④.1.5⑤.0.75【解析】（1）[1]滑動(dòng)變阻器采用限流接法，在閉合開關(guān)之前防止電表過載，劃定變阻器滑動(dòng)頭P應(yīng)放在滑動(dòng)變阻器a處；（2）[2][3][由圖乙可知：電路中的最大電流為0.4A，因此電流表選擇量程為0.6A比較合適，故電流表則E，電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，因此電壓表選擇量程為3V比較合適，故電壓表選擇C；（3）[4][5]由圖乙可知，電源的U﹣I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5，則電源電動(dòng)勢(shì)為1.5V，圖象的斜率表示電源內(nèi)阻，所以電源內(nèi)阻為12、①.P②.K③.T【解析】多用電表測(cè)量電阻時(shí)，先進(jìn)行機(jī)械校零，需將選擇開關(guān)旋到歐姆檔某一位置，再進(jìn)行歐姆調(diào)零，歐姆調(diào)零后，測(cè)量電阻讀出示數(shù)；【詳解】多用電表測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟：（1）調(diào)節(jié)機(jī)械調(diào)零旋鈕P，使電表指針指向最左端刻度線上；（2）調(diào)節(jié)選擇開關(guān)K，使它的尖端指向×100Ω位置；（3）將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)插孔