2024届安徽省巢湖市柘皋中学物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2024届安徽省巢湖市柘皋中学物理高二第一学期期末学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（）A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力2、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，已知∠B＝θ，导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图像中正确的是（）A. B.C D.3、如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，质点先后通过这条轨迹上的P、Q两点，对同一带电质点，据此可知()A.三个等势线中，a的电势最高B.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大C.带电质点通过P点时的电场力比通过Q点时小D.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大4、一辆公共汽车以12m/s的速度行驶，遇到紧急情况，司机采取制动措施，使汽车做匀减速直线运动，若制动后汽车的加速度大小为5m/s2，则刹车后3s内的位移是：()A.13.5m B.14.4mC.18m D.20m5、如图所示，abcd为水平放置的平行光滑金属导轨，导轨间距为l，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B．金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成角．金属杆以的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，金属杆单位长度的电阻为r．则在金属杆转动过程中（）A.金属杆中感应电流的方向是由N流向MB.电路中感应电流大小始终减小C.M点电势低于N点电势D.电路中通过的电量为6、在匀强磁场中，一不计重力的带电粒子穿过一块金属薄板运动轨迹如图所示，下列判断正确的是（）A.带电粒子带正电B.带电粒子的运动方向为顺时针C.带电粒子在金属板上部分运动的时间大于在下部分运动的时间D.带电粒子在金属板上部分运动的时间小于在下部分运动的时间二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、质谱仪由如图所示的两部分区域组成：左侧是一速度选择器，M、N是一对水平放置的平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间在较大范围内存在着方向相互垂直，且电场强大小为E的匀强电场和磁感应强度大小为B1的匀强磁场；右侧是磁感应强度大小为B2的另一匀强磁场，一束带电粒子不计重力由左端O点射入质谱仪后沿水平直线运动，从A点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，两束粒子最后分别打在乳胶片的P1、P2两个位置，A、P1、P2三点在同一条直线上，测出，带电粒子电荷量和质量之比称为比荷，则下列说法正确的是A.甲、乙两束粒子在右侧B2磁场中的速度大小都等于B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.若甲、乙两束粒子的质量相等，则甲、乙两束粒子的电荷量比为4：3D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为4：38、如图所示，质量为m、带电荷量为+q的P环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B．现给环一向右的初速度（），则（）A.环将向右减速，最后匀速B.环将向右减速，最后停止运动C.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是D.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能9、如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时二者在纸面内平行放置。当导线中通以如图所示电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上。这一现象说明()A.小磁针感知到了电流的磁场B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外D.若把小磁针移走,该处就没有磁场了10、如图所示，在竖直面（纸面）内有匀强电场，带电量为q(q>0)、质量为m的小球受水平向右大小为F的恒力，从M匀速运动到N．已知MN长为d,与力F的夹角为60°，重力加速度为g，则A.场强大小为B.M、N间的电势差为C.从M到N，电场力做功为D.若仅将力F方向顺时针转60°，小球将从M向N做匀变速直线运动三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表来校对待测电流表的满偏电流和测定内阻的电路，如图所示，已知的量程略大于的量程，图中为滑动变阻器，为电阻箱，该同学顺利完成了这个实验（1）实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为_________（填步骤的字母代号）A．合上开关；B．分别将和的阻值调至最大；C．记下的最终读数；D．反复调节和的阻值，使的示数仍为，使的指针偏转到满刻度的一半，此时的最终读数为r；E．合上开关；F．调节使的指针偏转到满刻度，记下此时的示数（2）仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的内阻的测量值与真实值相比________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）（3）若要将的量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在上并联的分流电阻的表达式，______________________12．（12分）（1）用游标为20分度的游标卡尺测量某物体长度，由图可知其长度为______mm；（2）某同学用螺旋测微器测量一圆柱形金属工件的直径，测量结果如图所示，该工件的直径为______mm四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】AB．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是人与体重计间的相互作用力，故A错误，B正确；CD．人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，故C错误，D错误；故选B。2、A【解题分析】AB．设框架运动时间为t时，通过的位移为x=vt，则连入电路的导体的长度为则回路的总电阻为则电流与t的关系式为式中各量均一定，则I为一定值，故A正确，B错误；CD．运动x时的功率为则P与x成正比，故CD错误。故选A。3、B【解题分析】由于带电质点只受电场力作用，根据运动轨迹弯曲方向可分析出电场力的方向，确定出电场方向，从而分析电势的高低．根据电场力做功判断电势能的高低，结合动能定理比较动能的大小．根据电场力的大小比较加速度的大小【题目详解】根据轨迹的弯曲方向可知，质点所受的电场力方向大致向上，粒子带正电，则电场线与等势面垂直，大致向上，沿着电场线方向电势逐渐降低，可知a点的电势最低，故A错误．从Q到P，电场力做正功，根据动能定理知，动能增大，即P点的动能大于Q点的动能，故B正确．P点的电场线比Q点的电场线密，则质点在P点所受的电场力大，故C错误．从Q到P，电场力做正功，则电势能减小，可知带电粒子在Q点的电势能大于P点的电势能，故D错误．故选B【题目点拨】对于电场中粒子的轨迹问题，研究的基本思路是：根据运动轨迹判断出所受的电场力方向，然后进一步判断电势、电场、电势能、动能等物理量的变化4、B【解题分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出刹车后的位移【题目详解】汽车速度减为零的时间，刹车后3s内的位移等于2.4s内的位移，则．故选B【题目点拨】本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动5、B【解题分析】A.根据楞次定律可得回路中的感应电流方向为顺时针，所以金属杆中感应电流的方向是由M流向N，故A错误；B.设MN在回路中的长度为L，其接入电路的电阻为R=rL，根据导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式可得，感应电流的大小为：，由于B、ω、r都是定值而L减小，所以电流I大小始终减小，故B正确；C.由于导轨电阻不计，所以路端电压为零，即MN两点间的电压为零，M、N两点电势相等，故C错误；D.由于导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻R逐渐减小，不能根据计算通过电路的电量小于，故D错误6、B【解题分析】A．由于粒子穿过金属板后速度变小，故其轨道半径变小，因此粒子从上半部分运动到下半部分，初速度如下图所示，由左手定则可知，粒子带负电，故A错误；B．由A中分析可知，粒子做顺时针圆周运动，故B正确；CD．由可知，粒子做圆周运动周期与速度无关，故C、D错误；故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解题分析】A．粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，则可得，A正确；B．由题意，半径与比荷成反比，由于，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷；C．若甲、乙两束粒子的质量相等，则，C错误；D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则，D正确8、AD【解题分析】环受重力、支持力、洛伦兹力以及摩擦力作用做减速运动，当洛伦兹力等于重力时，支持力为零，摩擦力等于零，环做匀速直线运动．根据能量守恒求出损失的机械能【题目详解】A、B项：当环受到重力、支持力、摩擦力和洛伦兹力，先向右做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，当洛伦兹力等于重力时，支持力为零，摩擦力为零，环将做匀速直线运动，故A正确，B错误；C、D项：根据能量守恒知，损失的机械能等于环动能的减小量，匀速直线运动时有qvB=mg，解得v，损失的机械能△E=，故C错误，D正确故应选：AD【题目点拨】解决本题的关键能够根据物体的受力，通过合力的变化以及与速度方向的关系判断出环的运动情况9、AB【解题分析】当通入如图所示的电流时，发现小磁针偏转，说明电流周围存在磁场，即小磁针感知到了电流的磁场，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，把小磁针移走，磁场仍然客观存在。故选AB。10、ACD【解题分析】小球做匀速运动，则受电场力、重力和力F平衡，根据平衡条件列式可求解场强E；根据U=Ed求解电势差；根据动能定理求解电场力的功；若仅将力F方向顺时针转60°，根据力的合成知识找到合力的方向，从而判断小球的运动情况【题目详解】对小球受力分析，如图；根据平衡知识可知：，解得，选项A正确；M、N间的电势差为（α角是MN与场强方向的夹角），选项B错误；从M到N，电场力做功与重力和力F做功之和为零，即，选项C正确；因电场力qE和重力mg的合力与F等大反向，则若仅将力F方向顺时针转60°，小球受的合力方向沿NM的方向向下，大小为F，则小球将从M向N做匀变速直线运动，选项D正确；故选ACD.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.BEFADC②.相等③.【解题分析】（1）[1]．根据半偏法测电表内阻的步骤可得正确顺序为：BEFADC（2）[2]．由原理可知，表头与电阻并联，则当电流达到半偏时，两并联电阻相等，即用上述方法得到的内阻的测量值与真实值相比相等；（3）[3]．扩大电流表的量程需要并联一个电阻，由上述实验步骤可知其满偏电流为，则有则12、①.50.05;②.1.775;【解题分析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【题目详解】(1)游标卡尺主尺读数为50mm，游标读数为0.05×1=0.05mm，所以最终读数为50.05mm；(2)螺旋测微器固定刻度读数1.5mm，可动刻度读数为0.01×27.5mm=0.275mm，所以金属丝的直径为1.775mm【题目点拨】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数