2024届安徽省淮南四中高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2024届安徽省淮南四中高二物理第一学期期末学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，光滑绝缘的水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导体框．匀强磁场区域宽度为2L、磁感应强度为B、方向垂直桌面向下．导体框的一边始终与磁场边界平行，在外力作用下以恒定速度v穿过磁场．下列说法不正确的是()A.穿过磁场过程，外力做的功为B.穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为C.进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电荷量为D.进入和离开磁场过程，通过导体框的电流大小都为，且方向相同2、如图所示为一个圆环形导体，有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程，环中感应电流的情况是()A.无感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.有顺时针方向的感应电流D.先逆时针方向后顺时针方向感应电流3、如图所示，虚线区域内存在匀强磁场，当一个带正电的粒子(重力不计)沿箭头方向穿过该区域时，运动轨迹如图中的实线所示，则该区域内的磁场方向可能是()A.平行纸面向右B.平行纸面向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外4、两个完全相同的金属小球（视为点电荷），带异种电荷，带电量绝对值之比为1:7，相距r．将它们接触后再放回原来的位置，则它们之间的相互作用力大小变为原来的A.B.C.D.5、如图所示为有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度相同，两边界间距为L．一边长为2L的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，线框从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ，则整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变化的图像是（）A. B.C. D.6、下列叙述正确的是（）A.放在匀强磁场中的通电导线受到恒定不变的磁场力B.沿磁感线方向，磁场逐渐减弱C.磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向D.安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面二、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、两个原来不带电的物体甲和乙，相互摩擦后，下列情况中不可能发生的是（）A.甲带正电荷，乙带等量负电荷B.甲带负电荷，乙带等量正电荷C.甲和乙都带等量正电荷D.甲和乙都带等量负电荷8、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大．用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则（）A.Uab∶Ucd=n1∶n2B.减小负载电阻R的阻值，电流表的读数变大C.减小负载电阻R的阻值，c、d间的电压Ucd不变D.将二极管短路，变压器的输入功率变为原来的4倍9、如图所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是运动轨迹上的两点，若带电粒子只受电场力作用，根据此图能作出判断的是（）A.带电粒子所带电荷的正、负B.带电粒子在a、b两点何处受力较大C.带电粒子在a、b两点何处的动能较大D.带电粒子在a、b两点何处的电势能较大10、电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备．电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）．当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动．下列说法正确的是A.感生电场的方向为顺时针方向B.感生电场的方向为逆时针方向C.电磁铁中通入的电流应越来越强D.电磁铁中通入的电流应越来越弱三、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）某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）B．电流表A1（量程0～3mA，内阻Rg1＝10Ω）C．电流表A2（量程0～0.6A，内阻Rg2约为0.1Ω）D．滑动变阻器R1（阻值范围0～20Ω，额定电流10A）E．滑动变阻器R2（阻值范围0～200Ω，额定电流1A）F．电阻箱R0（阻值范围0～999Ω）G．开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图a、b、c、d所示的四个参考实验电路，并计划用图象法处理实验数据，其中最合理的是图________所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选________(填写器材前的字母代号)（2）该同学选出合理的实验电路后，把与R0串联的电流表当作量程为0～3V的电压表使用，于是将电阻箱R0的阻值调至________Ω（3）下图为该同学利用(1)中选出的合理的实验电路测出的数据绘出的I1－I2图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，被测干电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω．（结果保留2位小数）12．（12分）某同学要测定一个圆柱体的电阻率，进行了如下操作：（1）用准确到0.1mm游标卡尺测量圆柱体的长度，用螺旋测微器测量其直径如下图所示．可知其长度为_____mm，其直径为_____mm；（2）用已调零且选择旋钮指向欧姆档“×1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体的电阻，根据如图所示的表盘，可读出被测电阻阻值为_____Ω（3）为了精确的测量该圆柱体的电阻，实验室准备了如下实验器材，用伏安法进行测量：电压表V1（量程0～3V，内电阻约1kΩ）；电压表V2（量程0～15V，内电阻约5kΩ）；电流表A1（量程0～3A，内电阻约0.2Ω）；电流表A2（量程0～600mA，内电阻为1Ω）；滑动变阻器R（最大阻值为10Ω，额定电流为1A）；电池组E（电动势为4V、内电阻约为0.1Ω）；开关及导线若干为使实验能正常进行，减小测量误差，实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流﹣电压关系图线，则①电压表应选用_____（填实验器材的代号）②电流表应选用_____（填实验器材的代号）③完成实验电路图（4）这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示．由图可知，电流表读数为_____A，电压表的读数为_____V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L15．（12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

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、D【解题分析】A、根据安培力公式F=BIL，结合法拉第电磁感应定律，与闭合电路欧姆定律，及力做功表达式，即可求解；B、根据焦耳定律Q=I2Rt，即可求解；C、依据电量表达式q=It，及法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可推导电量的综合表达式，从而求解；D、根据楞次定律，结合法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可求解【题目详解】A、根据法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，则线圈穿过磁场过程产生的感应电流大小，依据安培力公式，根据力做功表达式W=Fs，那么只有在进与出磁场过程中，才有安培力，因此安培力做功，由于在外力作用下以恒定速度v穿过磁场，则外力做的功为，故A正确；B、由上分析可知，根据焦耳定律Q=I2Rt，那么穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为，故B正确；C、依据电量表达式q=It，及法拉第电磁感应定律，及闭合电路欧姆定律，即可推导电量的综合表达式，那么进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电量为，故C正确；D、根据楞次定律可知，进入和离开磁场过程，通过导体框的电流方向不同，但它们的大小是相同，即为，故D错误；本题选不正确的故选D.【题目点拨】考查法拉第感应定律与闭合电路欧姆定律，及楞次定律的内容，掌握安培力与力做功表达式，理解电量的综合表达式的推导，注意当线圈完全进入磁场时，线圈中没有感应电流，只有在进与出过程中，才有磁通量的变化2、A【解题分析】由题意可知，带负电的粒子沿直径方向运动，周围会产生磁场，但因沿着直径运动，则穿过圆环的合磁通量为零，因此没有感应电流，故A正确，BCD错误；故选A。【题目点拨】解决此题的关键是知道产生感应电流的条件是：闭合电路的磁通量发生变化，并根据穿过圆环的磁通量分清正反面，从而求解。3、D【解题分析】试题分析：根据曲线运动条件，可知洛仑兹力方向大概如图所示，由左手定则判断洛仑兹力方向可知，该区域内的磁场方向可能是垂直纸面向外，则D正确考点：本题考查曲线运动条件、洛仑兹力方向4、C【解题分析】考查库仑定律，根据库仑定律直接计算可得【题目详解】设两个小球带电量分别为q，-7q，由库仑定律可得两小球接触后带电量都为3q，由库仑定律可得则故C符合题意ABD不符合题意【题目点拨】两个完全相同的金属小球相互接触后带的电量，若为同种电荷电量之和均分，异种电荷时先中和再均分．利用库仑定律计算时电量只代入绝对值5、A【解题分析】知从t=0时刻开始只有ab边切割磁感线，由右手定则可判断a的电势高于b，电动势为：因为ab边相当于电源，每边电阻箱等，故a、b两点间的电势差等于外电压：当cd边进入位置Ⅱ时，cd边也切割磁感线产生感应电动势，线框中总的感应电流为0，由右手定则可知道a的电势高于b，a、b两点间的电势差为：当ab边穿出磁场后，只有cd边切割磁感线，产生电动势仍为E，由右手定则可知a的电势高于b，a、b两点间的电势差：由以上分析可知，A正确，BCD错误。故选A。6、D【解题分析】放在匀强磁场中的通电导线受到的安培力，只有当B、I、L与θ都是恒定时，导线所受的安培力才是恒定的，故A错误；磁感线的疏密表示磁场的强弱，与磁感线的方向无关，故B错误；根据左手定则，磁场的方向与通电导体所受磁场力的方向垂直；磁场的方向就是小磁针的N极在磁场中所受磁场力的方向，故C错误；根据左手定则，安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面，故D正确．所以D正确，ABC错误二、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、CD【解题分析】原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，A说法正确，不符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，B说法正确，不符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，或电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，甲和乙不可能都带等量的正电荷，C说法错误，符合题意；原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后，电子从甲物体转移到乙物体，使甲带正电荷，乙带等量的负电荷，或电子从乙物体转移到甲物体，使甲带负电荷，乙带等量的正电荷，甲和乙不可能都带等量的负电荷，D说法错误，符合题意【题目点拨】物体相互摩擦后会带电，这就是摩擦起电，在摩擦起电过程中，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电；摩擦起电过程中，电荷是守恒的，正负电荷的代数和保持不变8、BC【解题分析】A．假设副线圈两端电压的有效值为U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有，而因二极管的单向导电性，cd间电压的有效值并不等于副线圈两端的电压有效值，所以Uab：Ucd不等于n1：n2，故A错误；B．副线圈两端的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻减小，则电流增大，副线圈的功率增大，最后使得输入功率增大，而输入电压不变，最后使得电流增大，所以电流表的示数增大，故B正确；C．cd间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以cd间的电压Ucd不会随着负载电阻变化，故C正确；D．假设副线圈两端交变电压的峰值为Um，副线圈回路的电流峰值为Im，则二极管短路前有：副线圈两端电压的有效值，由计算电阻R的电能得，求得，副线圈回路电流的有效值，由W=I2Rt计算电阻R的电能得，解得，则，二极管短路后有：cd两端电压等于副线圈两端电压，即，流经定值电阻R的电流，则，所以，由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈的相等，所以将二极管短路，变压器的输入功率变为原来的2倍，故D错误；故选BC。9、BCD【解题分析】A.合力大致指向轨迹凹的一向，可知电场力方向向左，由于电场线方向未知，无法判断带电粒子的电性。故A错误；B.a处电场线较密，则a处电场强度较大，由F=qE知，带电粒子在a处受力较大。故B正确；CD.从a运动到b，电场力做负功，电势能增大，动能减小。所以带电粒子在a点的动能大于在b点的动能。在b点的电势能大于在a点的电势能。故CD正确；故选：BCD；10、AC【解题分析】感应电流的的磁场总是阻碍原磁通量的变化，可以判断磁场在如何变化，几何楞次定律来判断即可【题目详解】AB、根据题意电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动且产生的感应电场就会不断加速电子，即电子受到的电场力方向为逆时针，根据电场力与负电荷运动方向相反可知电场方向应该是顺时针，故A对；B错CD、由于电场方向是顺时针，所以感应电流方向也是顺时针，可知感应磁场方向向下，和原磁场方向相反，结合楞次定律可知原磁场在增强，所以电磁铁中通入的电流应越来越强，故C对；D错；故选AC【题目点拨】根据楞次定律可以判断感应电流的方向即应磁场的方向，要灵活运用楞次定律解题三、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.b②.D③.990④.1.48⑤.0.85【解题分析】(1)[1][2]上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表串联一个电阻，可以改装成较大量程的电压表．四个参考实验电路，其中合理的是b，因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小．滑动变阻器应选D(2)[3]根据欧姆定律可知：，代入数据解得：(3)[4][5]根据欧姆定律和串联的知识得，电源两端电压：U=I1（990+10）=1000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势：E=1.48mA×1000Ω=1.48V，与横轴的交点可得出路端电压为1.1V时电流是0.45A，由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得：r=0.85Ω12、①.29.8②.2.130③.7.0④.①V1⑤.②A2；③⑥.0.46⑦.2.40【解题分析】（1）解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，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（2）欧姆表的读数是指针的读数乘以欧姆档的倍数；（3）根据电源的电动势和待测电阻的大约阻值，求出电流最大值的大约值，从而确定电流表的量程．根据待测电阻的大小确定电流表的内外接，实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，知滑动变阻器采用分压式接法（4）根据图示电表确定其分度值，读出其示数【题目详解】（1）游标卡尺的主尺读数为：2.9cm＝29mm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为8×0.1mm＝0.8mm，所以最终读数为：29mm+0.8mm＝29.8mm螺旋测微器的固定刻度为2.0mm，可动刻度为13.0×0.01mm＝0.130mm，所以最终读数为2.0mm+0.130mm＝2.130mm（2）欧姆表指针的读数为7.0，乘以欧姆档的倍数为“×l”，所以欧姆表的读数为7.0×l＝7.0Ω（3）①电源电动势为4V，则电压表选择电压表V1，最大电流，则电流表应选用电流表A2，②实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，知滑动变阻器采用分压式接法．待测电阻远小于电压表的内阻，