2023-2024学年山东省莒县第二中学高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年山东省莒县第二中学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、如图所示的各图中，表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况，其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确的是()A. B.C. D.2、以下敏感元件中不是通过测量电阻变化来确定外界非电学量的变化的是A.光敏电阻 B.干簧管C.热敏电阻 D.电阻应变片3、下列物理量中，属于矢量的是（）A.磁感应强度 B.电势C.磁通量 D.电流强度4、有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（）A.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C.磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小D.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关5、一个带正电荷的小球从a点出发水平进入正交垂直的匀强电场和匀强磁场区域，电场方向竖直向上，某时刻小球运动到了b点，则下列说法正确的是A.从a到b，小球可能做匀速直线运动B.从a到b，小球可能做匀加速直线运动C.从a到b，小球动能可能不变D.从a到b，小球机械能可能不变6、汽车刹车后做匀减速直线运动，经过3s停止运动，那么汽车在先后连续相等的三个1s内通过的位移之比x1：x2：x3为（）A.1：2：3 B.5：3：1C.1：4：9 D.3：2：1二、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、下列说法中正确的是A.只有浸润液体才能产生毛细现象B.液体表面张力的方向总是与液面相切C.晶体熔化时，吸收的热量用来增加晶体的分子势能D.气体的内能是分子热运动的平均动能与分子间势能之和8、下列说法正确的是A.因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的B.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的干涉造成的C.光的偏振现象证明了光是一种纵波D.火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后的距离变小了9、如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R．金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（）A.ab中的感应电流方向由a到b B.ab所受的安培力方向向左C.ab中的感应电流方向由b到a D.ab所受的安培力方向向右10、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少三、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）在如图的甲所示的电路中，电阻==，匝数为1匝的圆形金属线圈半径为，线圈导线的电阻为。圆形金属线圈区域内存在着半径为（<），方向垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为和，其余导线的电阻不计。闭合S，至时刻，电路中的电流已稳定，此时线圈中产生的感应电动势=_________，电容器的_____（上板/下板）带正电，线圈两端电压________。12．（12分）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”）。④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。A.将K旋转到电阻挡“×1K”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准四、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、C【解析】A、磁场向上，电流向里，根据左手定则可得，安培力的方向水平向右，所以A正确；B、磁场向外，电流向上，根据左手定则可得，安培力的方向向右，所以B正确；C、磁场向左，电流向里，根据左手定则可得，安培力的方向向上，所以C错误；D、磁场向里，电流向右上方，根据左手定则可得，安培力的方向向左上方，所以D正确；本题选不正确的，故选C2、B【解析】A．光敏电阻是根据光照强度不同而电阻不同的性质，通过测量电阻的变化来确定光强的变化，故A错误；B．干簧管能将磁场的信息转化为电学量，是一种磁性传感器，故B正确；C．热敏电阻是根据温度升高而电阻减小的性质，通过测电阻的变化来确定温度的变化，故C错误；D．电阻应变片是根据应变片在力的作用下形状变化而电阻变化的性质，通过测电阻的变化来确定力变化，故D错误。故选B。3、A【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量只有大小没有方向的物理量．磁感应强度是矢量，而电势、磁通量、电流强度都是标量，故A正确，BCD错误4、D【解析】A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量，选项A正确，不符合题意；B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关，选项B正确，不符合题意；C．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小，选项C正确，不符合题意；D．磁感应强度的方向是由磁场本身决定的，跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关，选项D错误，符合题意；故选D.5、C【解析】AB．带电小球从a点运动到b点的过程中小球在竖直方向上发生位移，所以小球受力不为零，即小球不可能做匀速直线运动，小球受到磁场给的竖直向上的洛伦兹力，要改变速度方向，所以小球不可能做直线运动，故AB不符合题意；C．当小球的重力和电场力平衡时，小球受到的洛伦兹力只改变小球的速度方向，小球的动能不变，C符合题意D．从a到b电场力对小球做正功，洛伦兹力不做功，小球机械能增加，D不符合题意6、B【解析】采用逆向思维，汽车做初速度为零的匀加速直线运动，根据x=at2知，1s内、2s内、3s内的位移之比为1：4：9，则初速度为零的匀加速直线运动连续1s内的位移之比为1：3：5，可知汽车在先后连续相等的三个1s内通过的位移之比x1：x2：x3为5：3：1．故选B【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，掌握逆向思维在运动学中的运用二、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、BC【解析】浸润液体在毛细管中上升和不浸润液体在毛细管中下降的现象称为毛细现象；物体的内能是分子热运动的动能与分子间势能之和；表面存在张力是由于表面层分子间距离大于液体内部分子间距离；表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向跟液面相切【详解】A．浸润液体和不浸润液体在细管中都会产生毛细现象，故A错误；B．表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向跟液面相切，故B正确；C．在晶体熔化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，吸收的热量全部用来增加晶体的分子势能，故C正确；D．物体的内能是分子热运动的动能与分子间势能之和，不是平均动能，故D错误【点睛】本题考查了内能、毛细现象、分子力与分子势能、液体表面张力、晶体与非晶体等，知识点多，难度小，关键是记住基础知识8、BD【解析】经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的，而相对论中空间和时间与物质的运动状态有关，在长度的相对性和时间的相对性上都得到了验证，即在不同的参考系中观察到的时间进程是不相同的，所以选项A错误．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的干涉造成的，选项B正确；光的偏振现象证明了光是一种横波，选项C错误；根据“尺缩原理”，火车以接近光速行驶时，沿着物体的运动方向，我们在地面上测得车厢前后的距离变小了，选项D正确；故选BD.9、AD【解析】AC．磁感应强度随时间均匀减小，故回路磁通量减小，根据楞次定律判断，感应电流的磁场方向向下，根据右手定则判断ab中的感应电流方向由a到b，A正确C错误BD．因为ab中的感应电流方向由a到b，磁场方向竖直向下，根据左手定则判断ab所受的安培力方向向右，B错误D正确10、AC【解析】A、金属棒刚释放时，弹簧处于原长，弹力为零，又因此时速度为零，没有感应电流，金属棒不受安培力作用，金属棒只受到重力作用，其加速度应等于重力加速度，故A正确；B、金属棒向下运动时，由右手定则可知，在金属棒上电流方向向右，流过电阻R的电流方向为，故B错误；C、金属棒速度为时，安培力大小为，，由以上两式得：，故C正确；D、金属棒下落过程中，由能量守恒定律知，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（速度不为零时）以及电阻R上产生的热量，故D错误【点睛】释放瞬间金属棒只受重力，加速度为．金属棒向下运动时，根据右手定则判断感应电流的方向．由安培力公式、欧姆定律和感应电动势公式推导安培力的表达式．金属棒下落过程中，金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能、金属棒的动能（金属棒速度不是零时）和电阻R产生的内能；本题考查分析、判断和推导电磁感应现象中导体的加速度、安培力、能量转化等问题的能力，是一道基础题三、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、①.②.下板③.【解析】[1]根据法拉第电磁感应定律，则有[2]根据楞次定律可知，线圈产生的顺时针方向电流，则电容器下极板带正电[3]线圈两端电压为12、①.S②.T③.0刻线④.ADC【解析】(1)[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S(3)[2][3]接着是欧姆调零，将“十”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处(4)[4]当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明阻值大，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC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【详解】（1）当R0＝1Ω