2025屆天津濱海新區(qū)大港第八中學物理高二上期末學業(yè)水平測試試題含解析_第1頁
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文檔簡介

2025屆天津濱海新區(qū)大港第八中學物理高二上期末學業(yè)水平測試試題注意事項:1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型(B)填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2.作答選擇題時,選出每小題答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑;如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3.非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答,答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應位置上;如需改動,先劃掉原來的答案,然后再寫上新答案;不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4.考生必須保證答題卡的整潔??荚嚱Y(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并交回。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a、b、c、d四個點在一條直線上,a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點處固定有一電荷量為Q的點電荷,在d點處固定有另一個電荷量未知的點電荷,除此之外無其他電荷,已知b點處的場強為零,則c點處場強的大小為(k為靜電力常量)()A.0 B.C. D.2、一端裝有定滑輪的粗糙斜面體放在地面上,A、B兩物體通過細繩連接,并處于靜止狀態(tài)(不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦),如圖所示?,F(xiàn)用水平力F作用于物體B上,緩慢拉開一小角度,此過程中斜面體與物體A仍然靜止。則下列說法錯誤的是()A.在緩慢拉開B過程中,水平力一定變大B.斜面體所受地面的支持力一定不變C.斜面體對物體A的作用力一定變大D.斜面體受到地面的摩擦力一定變大3、如圖所示為地磁場的示意圖.從太陽和其他星體發(fā)射出的高能粒子流,稱為宇宙射線,在射向地球時,由于地磁場的存在,改變了帶電粒子的運動方向,對地球起到了保護作用,下列說法正確的是:A.地球內(nèi)部也存在磁場,地磁S極在地理南極附近B.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行C.若帶正電的粒子流垂直射向赤道,在進入地球周圍的空間將向東偏轉(zhuǎn)D.若帶正電粒子流垂直射向赤道,在進入地球周圍的空間將向北偏轉(zhuǎn)4、某靜電場的電場線分布如圖所示,P、Q是電場中的某兩點,下列表述正確的是()A.P點電勢低于Q點電勢B.P、Q兩點場強大小相等、方向相同C.同一正電荷分別置于P、Q兩點時電勢能相等D.同一負電荷從P點移至Q點,電場力做負功,電勢能增大5、如圖,一個原來不帶電的半徑為r的空心金屬球放在絕緣支架上,右側(cè)放置一個電荷量為的點電荷,點電荷到金屬球表面的最近距離為2r。下列說法正確的是A.金屬球在靜電平衡后左側(cè)帶負電,右側(cè)帶正電B.感應電荷在球心激發(fā)的電場強度大小等于C.感應電荷在球心激發(fā)的電場強度大小等于0D.如果用導線的一端接觸球的左側(cè),另一端接觸球的右側(cè),導線會將球兩側(cè)的電荷中和6、如圖所示,在虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直圓面向里的勻強磁場,從邊緣A點處有一束速率各不相同的質(zhì)子沿半徑方向射入磁場區(qū)域,這些質(zhì)子在磁場中運動的過程中,下面的說法中正確的是()A.運動時間越長的,其軌跡也越長B.運動時間越長的,其軌跡所對的圓心角也越小C.運動時間越長的,射出磁場時的速率也越大D.運動時間越長的,射出磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)也越大二、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,在一矩形區(qū)域內(nèi),不加磁場時,不計重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入,穿過此區(qū)域的時間為t.若加上磁感應強度為B水平向外的勻強磁場,帶電粒子仍以原來的初速度入射,粒子飛出時偏離原方向60°,利用以上數(shù)據(jù)可求出下列物理量中的()A.帶電粒子的比荷B.帶電粒子在磁場中運動的周期C.帶電粒子的初速度D.帶電粒子在磁場中運動所對應的圓心角8、如圖所示,在等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應強度為B的勻強磁場,O為ab邊的中點,在O處有一粒子源沿紙面內(nèi)不同方向、以相同的速率不斷向磁場中釋放相同的帶正電的粒子,已知粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,直角邊ab長為,不計重力和粒子間的相互作用力.則A.粒子能從bc邊射出的區(qū)域長度為B.粒子在磁場中運動的最長時間為C.若粒子從bc邊射出,則入射方向與Ob的夾角一定小于D.從ac邊射出的粒子中,沿Oa方向射入磁場的粒子在磁場中運動的時間最短9、半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置,在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導線,分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接,兩板間距為d,如圖甲所示,有一變化的磁場垂直于紙面,規(guī)定垂直紙面向里的方向為正,變化規(guī)律如圖乙所示.在t=0時刻平行板之間的中心位置有一電荷量為+q的粒子由靜止釋放,粒子的重力不計,平行板電容器的充、放電時間不計,取上板的電勢為零.粒子始終未打中極板,則以下說法中正確的是()A.第2s內(nèi)上極板為正極B.第2s末粒子回到了原來位置C.第2s末兩極板之間的電場強度大小為(V/m)D.第4s末粒子的電勢能為(J)10、如圖所示,MN是負點電荷電場中的一條電場線,一個帶正電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示.下列結(jié)論正確的是()A.帶電粒子從a到b運動的過程中動能逐漸減小B.帶電粒子在a點時的電勢能大于在b點時的電勢能C.負點電荷一定位于N點右側(cè)D.帶電粒子在a點時的加速度大于在b點時的加速度三、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)在用電壓表和電流表研究小燈泡在不同電壓下的功率的實驗中,實驗室備有下列器材供選擇:A.待測小燈泡“、”B.電流表量程3A,內(nèi)阻約為C.電流表量程,內(nèi)阻約為D.電壓表量程,內(nèi)阻約為E.滑動變阻器最大阻值為,額定電流F.滑動變阻器最大阻值為,額定電流G.電源電動勢,內(nèi)阻不計H.電鍵及導線等為了使實驗完成的更好,電流表應選用______;滑動變阻器應選用______.只需填器材前面的字母即可請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖________.某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在坐標系中,描繪出如圖甲所示的小燈泡的伏安特性曲線.根據(jù)此圖給出的信息,可以判斷圖乙中正確的是______圖中P為小燈泡的功率12.(12分)某實驗小組的同學要探究一熱敏電阻的溫度特性,可能用到以下實驗器材:A.熱敏電阻常溫下的阻值約為B.燒杯、熱水、溫度計C.電流表量程,內(nèi)阻D.電流表量程,內(nèi)阻約E.電壓表量程,內(nèi)阻約F.滑動變阻器最大阻值為,額定電流G.滑動變阻器最大阻值為,額定電流H.電源電動勢6V,額定電流2A,內(nèi)阻不計I.開關(guān)一個,導線若干(1)要求通過熱敏電阻的電流從零開始增大為使測量盡量準確,電流表應選擇______,滑動變阻器應選擇______填器材前的字母標號(2)實物圖中,已正確連接了部分導線請你按照實驗要求用筆畫線代替導線在圖中完成余下導線的連接______.(3)該實驗小組的同學依據(jù)連接好的電路進行實驗,計算出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的系列數(shù)據(jù),對應點描在如圖所示坐標紙上______.請根據(jù)坐標點作圖并得出當時______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)如圖所示,一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電離子,在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里.結(jié)果離子正好從距A點為d的小孔C沿垂直于電場方向進入勻強電場,此電場方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處距A點為2d(AG⊥AC).不計離子重力,離子運動軌跡在紙面內(nèi).求:(1)此離子在磁場中做圓周運動的半徑r;(2)此離子在磁場中的速度(3)離子到達G處時的動能14.(16分)真空中存在著空間范圍足夠大的、水平向右的勻強電場.在電場中,若將一個質(zhì)量為m,帶正電的小球由靜止釋放,運動中小球速度與豎直方向夾角為37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8).現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出.求運動過程中(1)小球受到的電場力的大小及方向;(2)小球從拋出點至最高點的過程中電場力做的功15.(12分)如圖所示,把一帶電荷量為﹣5×10﹣8C的小球A用絕緣細繩懸吊,若將帶電荷量為+4×10﹣6C的帶電小球B靠近A,當兩個帶電小球在同一高度相距30cm時,繩與豎直方向成45°角,已知靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,A、B兩小球均可視為點電荷,g=10m/s2,求:(1)A、B兩球間的庫侖力大??;(2)A球質(zhì)量;(3)撤去小球B,改加一勻強電場,為使小球A仍靜止在原處,則所加勻強電場的場強最小值多大?

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、B【解析】根據(jù)題可知,b點處的場強為零,說明a處和d處的兩個電荷在b處產(chǎn)生的場強大小相等,方向相反,則有:

,可得:Q′=4Q電性與Q相同。則Q在c產(chǎn)生的場強大小為:,方向向右;Q′在c產(chǎn)生的場強大小為:,方向向左;故c點處場強的大小為:A.0。故A不符合題意。B.。故B符合題意。C.。故C不符合題意。D.。故D不符合題意。2、C【解析】A在緩慢拉開B的過程中,B合力為零,由圖解法分析可知水平力F一定變大,故A不符合題意;B.取整體為研究對象,斜面體、A物體、B物體豎直方向合力為零,所受地面的支持力等于三者重力之知,故斜面體所受地面的支持力一定不變,故B不符合題意;C設斜面體對物體A的作用力為F1,物體A還受到重力、繩子的拉力,由圖解法分析可知重力和拉力的合力可能先減小后增大,說明斜面體對物體A的作用力F1先變小后變大,故C符合題意;D.取三個物體整體分析,水平方向合力為零,因水平拉力F增大,所以斜面體受到地面的摩擦力一定變大,故D不符合題意。故選擇C選項。3、C【解析】根據(jù)題圖可知,考查地磁場以及帶電粒子在磁場中的運動.地球外部,地磁場從地理的南極指向地理的北極,帶正電的粒子,地磁場的方向在赤道的上空從南指向北,根據(jù)左手定則判斷出質(zhì)子流所受洛倫茲力的方向【詳解】A、由地磁場的特點可知,地磁S極在地理北極附近,故A錯誤;B、由地磁場磁感線分布特點可知,只有地球赤道的地磁場方向與地面平行,故B錯誤;CD、帶正電的粒子的運動方向從上而下射向地球表面,地磁場方向在赤道的上空從南指向北,根據(jù)左手定則,洛倫茲力的方向向東,所以向東偏轉(zhuǎn).故C正確,D錯誤【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握地磁場的方向,以及會運用左手定則判斷洛倫茲力的方向4、D【解析】A.根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知,P點電勢高于Q點電勢.故A錯誤;B.由于P處電場線較密,則P處場強大于Q處場強,而且兩點的場強方向不同,故B錯誤;C.將正電荷從P移到Q時,電場力做正功,電勢能減小,則知同一正電荷置于P點時電勢能大于Q點電勢能,故C錯誤;D.負電荷所受的電場力逆著電場線,則同一負電荷從P點移至Q點,電場力做負功,電勢能增大,故D正確;故選D?!军c睛】本題關(guān)鍵掌握電場線的兩個物理意義:電場線疏密表示場強的大小、方向表示電勢的高低,即順著電場線電勢降低。5、B【解析】A.由于靜電感應,金屬球的左側(cè)帶正電,右側(cè)帶負電,故A錯誤;BC.感應電荷的電場正好與點電荷的電場疊加,疊加后合場強為零,即感應電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強度與點電荷在球心處產(chǎn)生的電場強度大小,方向相反,,方向向右,故B正確,C錯誤;D.整個導體是一個等勢體,如果用導線的一端接觸金屬球的左側(cè),另一端接觸金屬球的右側(cè),金屬球兩側(cè)仍然有感應電荷,不會被中和,故D錯誤。故選B。6、D【解析】設磁場區(qū)域半徑為R,軌跡的圓心角為α,則粒子在磁場中運動時間為t=,圓心角α越大,時間越長.根據(jù)幾何知識得到軌跡半徑r與R的關(guān)系,就能得到軌跡長度與時間的關(guān)系.帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)角等于軌跡的圓心角【詳解】BCD、設磁場區(qū)域半徑為R,軌跡圓心角為α粒子在磁場中運動的時間為t=,而軌跡半徑r=Rcot,而r=,粒子速度v越大的,r越大,偏轉(zhuǎn)角α越小,則t越短,故B錯誤,C錯誤,D正確;A.由以上分析可知,速度越大,軌跡半徑越大,在磁場中的運動軌跡所對的圓心角就越小,軌跡越長,故A錯誤故選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、ABD【解析】A.由帶電粒子在磁場中運動的偏向角,可知帶電粒子運動軌跡所對的圓心角為60°,因此由幾何關(guān)系由得所以又未加磁場時有所以可求得比荷,A正確;B.根據(jù)周期公式,可得帶電粒子在磁場中運動的周期B正確;C.由于半徑未知,所以初速度無法求出,C錯誤;D.根據(jù)幾何關(guān)系可得帶電粒子在磁場中運動所對應的圓心角為60°,D正確故選ABD。8、AB【解析】粒子在磁場中做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,作出粒子運動軌跡,求出粒子軌道半徑與粒子轉(zhuǎn)過的圓心角,然根據(jù)粒子做圓周運動的周期公式求出粒子的運動時間【詳解】ABC.粒子運動軌跡如圖所示:粒子在bc邊可以從b點射出,最高點在P點.根據(jù)可得粒子做圓周運動半徑,ab邊長為,根據(jù)幾何知識可得,粒子恰好與ac邊相切時,恰好從P點射出,,P為bc中點,,粒子運動的最長時間,且粒子與Ob方向的夾角可以大于,故AB正確,C錯誤;D.若粒子從ac邊射出,則粒子在磁場中運動的時間最短時,弧長所對應的弦長最短,如上圖,粒子從aQ的中點E射出時弦最短為L,故D錯誤所以AB正確,CD錯誤【點睛】解答此題的關(guān)鍵是找出運動最長和最短時間的圓的運動軌跡,注意數(shù)學知識求解9、ACD【解析】由圖象可知,在第2內(nèi),磁場垂直于紙面向內(nèi),磁感應強度變小,穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小,假設環(huán)閉合,由楞次定律可知,感應電流磁場與原磁場方向相同,即感應電流磁場方向垂直于紙面向內(nèi),然后由安培定則可知,感應電流沿順時針方向,由此可知,上極板電勢高,是正極,故A正確;由楞次定律可知,在第1s內(nèi),下板為正,粒子向下做勻加速運動;第2s內(nèi),上板為正,粒子向下做勻減速運動,直到速度為零;第3s內(nèi),上板為正,粒子向上做勻加速運動;第4s內(nèi),下板為正,粒子向上做勻減速運動,直到速度減為零回到原來位置;故B錯誤;法拉第電磁感應定律可知,在第2s內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢:,兩極板間的電場強度為:,故C正確;第4s末下極板是正極,且粒子回到兩板中點,因為上極板電勢為零,則中點的電勢為,粒子具有的電勢能為:,選項D正確10、AD【解析】詳解】A.由于該粒子只受電場力作用且做曲線運動,電場力指向軌跡內(nèi)側(cè),電場力方向大致向左,對帶電粒子做負功,其動能減小.故A正確;B.電場力對帶電粒子做負功,電勢能增大,則帶電粒子在a點的電勢能小于在b點的電勢能,故B錯誤;CD.帶正電粒子的電場力向左,電場線由N指向M,說明負電荷在直線MN左側(cè),a點離點電荷較近,a點的電場強度大于b點的電場強度,根據(jù)牛頓第二定律得知,帶電粒子在a點的加速度大于在b點的加速度,故C錯誤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.C②.F③.④.BD【解析】根據(jù)“研究小燈泡在不同電壓下的功率”可知,本題考查伏安法測電阻的實驗,根據(jù)實驗中的儀表選擇及接法的選擇、電流表的內(nèi)外接法、滑動變阻器的兩種接法進行推斷.【詳解】(1)因燈泡的額定電壓為,由得,燈泡的額定電流,故電流表應選擇的量程,故選C;而由題意要求可知,電壓從零開始變化,并要多測幾組數(shù)據(jù),故只能采用滑動變阻器分壓接法,而分壓接法中應選總阻值小的滑動變阻器,故選E;(2)在用伏安法描繪這個燈泡的I-U圖線的實驗中,電壓要從零開始變化,并要多測幾組數(shù)據(jù),故只能采用滑動變阻器分壓接法;因電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻,電流表應采用外接法,實驗電路圖如圖所示:(3)由b圖知電阻隨小燈泡兩端電壓的增大而增大,,圖象的斜率表示電阻的倒數(shù),故斜率應該越來越小,故B正確;,圖象的斜率表示電阻,故斜率應該越來越大,故D正確;故選BD.【點睛】儀表的選擇應本著安全、準確、方便的原則;由流過燈泡的電流判斷需要的電流表;由題意判斷需要的滑動變阻器;根據(jù)滑動變阻器分壓及限流接法的不同作用,結(jié)合題意選擇滑動變阻器的接法;由電流表、電壓表與燈泡內(nèi)阻間的大小關(guān)系確定電流表的接法.12、①.C②.G③.④.⑤.13【解析】解:(1)電源電動勢為6V,熱敏電阻常溫下的阻值約為,故電流最大約為,故電流表只能選擇C;為了讓電流從零開始增大應采用分壓接法,故滑動變阻器應選擇總阻值較小的G;本實驗中采用滑動變阻器分壓接法,同時因電流表內(nèi)阻已知,故電流表采用內(nèi)接法,完成電路圖如圖所示;根據(jù)描出的點得出對應的圖象如圖所示,由由圖可知,當溫度時,;四、計算題:本題共3小題,共38分。把答案寫在答題卡

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