山西省新绛县第二中学2024学年物理高二上期末学业水平测试试题含解析

山西省新绛县第二中学2024学年物理高二上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、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图两种虚线所示，下列表述正确的是AM带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间2、一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠右极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，逐渐增大导电棒中的电流，磁铁一直保持静止．可能产生的情况是()A.磁铁对桌面的压力不变B.磁铁对桌面压力一定增大C.磁铁受到摩擦力的方向可能改变D.磁铁受到摩擦力一定增大3、物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程．最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是（）A.库仑 B.奥斯特C.安培 D.法拉第4、如图所示，有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动，下列图中能产生感应电流的是（）A. B.C. D.5、如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是A.溶液内电流方向从A到B，电流为B.溶液内电流方向从B到A，电流为C.溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B，电流为.6、如图所示的电路中，电源内阻为r=1Ω，电源电动势为E=6V，R为定值电阻，电流表内阻不计．当闭合S1、S2时，电流表示数为1A；当闭合S1、断开S2时电流表示数为0.5A，下列说法正确的是（）A.、均闭合时，R的功率为B.电动机的线圈电阻小于C.闭合、断开时，电源的效率为D.闭合、断开时，电动机的功率大于二、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、关于磁感应强度，正确的说法是()A.根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B.磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向相同C.磁感应强度B是矢量，方向与通过该点磁感线的切线方向相同D.在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B可能不同8、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成θ角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断：（）A.油滴一定做匀速直线运动B.油滴可能做匀变速直线运动C.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点D.如果油滴带正电，它是从M点运动到N点9、如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直于导轨所在平面向里，金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计。现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力恒定，当速度为v时加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，当速度为v时加速度为a2，最终也以2v做匀速运动，则（）A.两种情况中，金属棒ab都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速B.两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大C.a2＝2a1D.a2＝3a110、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知()A.反映Pr变化的图线是cB.电源电动势为8VC.电源内阻为2D.当电流为0.5A时,外电路的电阻为6三、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）如图所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置(1)将实物电路中所缺的导线补充完整___________(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，线圈L1插入线圈L2后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转．(选填“向左”“向右”或“不”)(３)在实验中，线圈L1插入或拔出线圈L2，导致电流计指针发生了偏转，这是________转化为电能12．（12分）仪器读数：（1）图中游标卡尺的读数是______cm（2）图中螺旋测微器的读数是______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、A【解题分析】A．由左手定则可知，M带负电，N带正电，选项A正确B．由可知，M的速度率大于N的速率，选项B错误；C．洛伦兹力对M、N都不做功，选项C错误；D．由可知，M的运行时间等于N的运行时间，选项D错误2、D【解题分析】以导线为研究对象，由于磁场方向未知，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向左下方或右上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向右上方或左下方，安培力的水平分力等于摩擦力，逐渐增大导电棒中的电流，安培力增大，摩擦力增大，方向不变，故C错误，D正确．由于安培力可能斜向上，也可能斜向下，无法判断对桌面的压力的变化，故A错误，B错误故选：D3、D【解题分析】最早利用磁场获得电流的物理学家是法拉第，是法拉第发现的电磁感应现象，使人类得以进入电气化时代A.库仑．与史实不符，故A错误；B.奥斯特．与史实不符，故B错误；C.安培．与史实不符，故C错误；D.法拉第．与史实相符，故D正确4、D【解题分析】选项AC中磁通量一直为零，选项B中磁通量一直最大，三选项中磁通量均不变。只有D中磁通量在变化。故选D。5、D【解题分析】电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A到B．t时间内通过通过溶液截面s的电荷量q=n1e+n2e，则根据电流的定义式，故选D.【题目点拨】本题运用电流的定义式求解电流强度，对于电解质溶液，公式中q是通过溶液截面s的电荷量等于正离子与负离子电荷量绝对值之和6、B【解题分析】S1、S2均闭合时，根据闭合电路欧姆定律求出R的电压，由P=UI求出R的功率，根据电动机两端的电压U＞IR分析电动机的线圈电阻，电源的效率等于电源的输出功率与总功率的百分比；【题目详解】A、S1、S2均闭合时，电流表示数，则R两端电压为：R的功率为：，故A错误；B、R的阻值为：当闭合S1、断开S2时电流表示数为：则电动机两端的电压为：设电动机的线圈电阻为，根据，得，故B正确C、闭合S1、断开S2时，路端电压为：电源的效率为：，故C错误；D、闭合S1、断开S2时，电动机的功率为：，故D错误【题目点拨】对于电动机，要知道其两端的电压与电流的关系是，求电功率只能用公式，求电热只能用二、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】磁场中某点的磁感应强度B只由磁场本身决定，与F和IL无关，选项A错误；磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向垂直，选项B错误；磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，选项C正确；在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B也可能相同，例如匀强磁场，选项D错误；故选C.8、AD【解题分析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线向上，从而可判断粒子的电性（带负电），同时可知电场力的方向向左，再根据各力的做功情况，即可判断各选项的正误【题目详解】AB．油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知，粒子必定做匀速直线运动;故A正确,B错误.CD．根据做直线运动的条件和受力情况，如图所示：可知如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，故C错误，D正确.故选AD.【题目点拨】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动9、ABD【解题分析】A．两种情况中，金属棒ab运动过程中速度越来越大，安培力越来越大，根据牛顿第二定律可知加速度越来越小，最后匀速，所以两种情况都是从静止开始做加速度减小的加速度运动，直到匀速，故A正确；B．两种情况中，金属棒最终都是匀速运动，则受到的拉力有：，两种情况中，金属棒最终受到的拉力一样大，故B正确；CD．当拉力恒定，速度为v，加速度为a1时，根据牛顿第二定律有：解得：若保持拉力的功率恒定，速度为2v时，拉力为F，则有：P=F•2v得：则当速度为v时，拉力大小为：根据牛顿第二定律得：解得：所以有a2=3a1，故C错误，D正确。故选ABD。10、ACD【解题分析】由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI，Pr=I2r，可知，a是直线，表示的是电源消耗的电功率，c是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，b表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，所以A正确；根据PE=EI，当I=2A时，PE=8w得，E=4V，B错误；根据Pr=I2r，当I=2A时，Pr=8W可得，r=2Ω，C正确；当电流为0.5A时，R+r=8Ω，R=6Ω，D正确考点：电源的功率三、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、①.②.向左③.机械能【解题分析】(1)[1]将线圈B和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电压、线圈A串联而成另一个回路即可，实物图如下所示：(2)[2]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏。(3)[3]线圈A插入或拔出线圈B，导致电流计指针发生了偏转，对应的是动生电动势，由能量守恒定律可知，是将机械能转化为电能。【题目点拨】知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键．对于该实验，要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习12、①.（1）1.050;②.（2）7.500;【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】游标卡尺的读数：1cm+10×0.05mm=10.50mm=1.050cm螺旋测微器的读数：7mm+50.0×0.01mm=7.500mm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、(1)(2)3N【解题分析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解题分析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【题目详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭