2023-2024学年黑龙江省双鸭山市物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年黑龙江省双鸭山市物理高二第一学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（）A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大2、平面内有一边长为a的正方形线圈，内部与其相切的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，其它区域无磁场，磁感应强度大小为B．则穿过该线圈磁通量为A. B.Ba2CB（π-1）a2 D.B（2π-1）a23、物体做平抛运动，在水平方向上通过的最大距离取决于（）A.物体的下落高度B.物体的下落高度和初速度C.物体的初速度D.物体受到的重力和初速度4、电阻为R的负载接到20V直流电压上消耗的电功率是P，现用一个变压器，将电压最大值为200V的正弦交流电压接原线圈，副线圈接电阻R，则R上消耗的电功率为P/2，该变压器原副线圈的匝数比为（）A.20:1 B.：1C.10:1 D.1:105、如图所示，圆形区域半径为R，区域内有一垂直纸面的匀强磁场。磁感应强度的大小为B，P为磁场边界上的最低点。大量质量均为m，电荷量绝对值均为q的带负电粒子，以相同的速率v从P点沿各个方向射入磁场区域。粒子的轨道半径r＝2R，A、C为圆形区域水平直径的两个端点，粒子重力不计，空气阻力不计，则下列说法不正确的是（）A.粒子射入磁场的速率为v＝B.粒子在磁场中运动的最长时间为t＝C.不可能有粒子从C点射出磁场D.若粒子的速率可以变化，则可能有粒子从A点水平射出6、在变化的磁场中，穿过一个5匝的闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地增加了4Wb,则A.线圈中的感应电动势每秒钟增加20VB.线圈中的感应电动势每秒钟增加10VC.线圈中的感应电动势为20VD.线圈中的感应电动势为0二、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、如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器Ro的滑动端向下滑动的过程中()A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表的示数减小，电流表的示数增大C.电阻R1消耗的电功率增大D.电源内阻消耗的功率减小8、如图，A、B为水平放置的平行板电容器，两极板间有一个质量为m的带电粒子静止于P点．现将下极板向下移动一小段距离，则下列说法正确的是（）A.电流计指针发生短时间的偏转B.电容器所带电荷量增大C.电容器量板间的电场强度变小D.粒子将向上极板运动9、如图所示，电源的电动势E=12V，内阻r=2Ω，直流电动机额定功率为6W，额定电压为3V，内阻R0=0.5Ω，调节滑动变阻器R，使电动机刚好正常工作，则此时滑动变阻器通以电流部分的阻值R和电动机的输出功率P分别为（）A.R=2.5ΩB.R=3.5ΩC.P=2WD.P=4W10、如图所示，在光滑水平桌面上放置一条形磁铁，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环。不计空气阻力，则以下判断中正确的是（）A.若释放圆环，环下落过程中无感应电流产生B.若释放圆环，环下落过程中机械能将减小C.若给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动D.若给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势三、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）(1)．用20分度的游标卡尺测量某物长度如图所示，可知其长度为___________________mm；(2).用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图所示，可知其直径为____________________mm；(3)用伏安法测金属丝的电阻时，若金属丝的电阻大约是5Ω，电流表内阻是1Ω，电压表内阻是3kΩ，则下列说法正确的是（）A．应将电流表外接，测量值比真实值大B．应将电流表外接，测量值比真实值小C．应将电流表内接，测量值比真实值大D．应将电流表内接，测量值比真实值小(4)下述关于多用电表欧姆档测量电阻的说法中正确的是（）A.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果B.测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较大的档位，重新调零后测量C.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零(5)“测定电池的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（）A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显B.移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载C.应选用内阻较小的电压表和电流表D.由实验记录数据作U－I图像时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上点大致均匀分布在直线两侧12．（12分）现要绘制一个额定电压2.5V、额定功率约0.7W的小灯泡的伏安特性曲线⑴为使绘制的图线更加准确，选择了合适的器材，如图所示．请在图甲中连好实物电路图______⑵合上开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的______(填“左端”或“右端”)⑶根据实验数据，描绘出的U­I图象如图乙所示，某同学将该小灯泡连接在一个电动势为3.0V、内电阻为6Ω的电源上，组成一个闭合电路，则此时该小灯泡实际功率约为________W．（结果保留两位有效数字）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】当小磁块在光滑的铜管P下落时，由于穿过铜管的磁通量变化，导致铜管产生感应电流，因磁场，从而产生安培阻力，而对于塑料管内小磁块没有任何阻力，在做自由落体运动，故A错误；由A选项分析可知，在铜管的小磁块机械能不守恒，而在塑料管的小磁块机械能守恒，故B错误；在铜管中小磁块受到安培阻力，则在P中的下落时间比在Q中的长，故C正确；根据动能定理可知，因安培阻力，导致产生热能，则至底部时在P中的速度比在Q中的小，故D错误．故选C考点：电磁感应2、A【解析】磁场的有效面积为，根据磁通量的定义，穿过该线圈磁通量为：。A.。与上述结论相符，故A正确；B.Ba2。与上述结论不符，故B错误；C.B（π-1）a2。与上述结论不符，故C错误；D.B（2π-1）a2。与上述结论不符，故D错误。故选：A3、B【解析】物体在做平抛运动，在竖直方向有：，得，在水平方向，可知最大距离取决于物体的下落高度和初速度，B正确，ACD错误，选B【点睛】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移4、C【解析】当电阻接在直流电路中的时候，由可得，此时的功率，当功率为时，由可得，此时电阻的电压的有效值为，变压器的输入电压的有效值为，所以变压器原、副线圈的匝数比为；故选C【点睛】本题考查变压器的原理及有效值的定义，要注意会用电流的热效应定义有效值5、C【解析】A．由洛伦兹力提供向心力，有解得根据题意r＝2R可得故A正确，不符合题意；B．当粒子以圆形区域的直径2R为弦做圆周运动时，粒子在磁场中运动的时间最长，由几何关系可知此时轨迹对应的圆心角为60°，粒子运动的周期为则粒子在磁场中运动的时间为故B正确，不符合题意；C．粒子的轨道半径为2R，磁场的半径为R，粒子可能从C点射出，故C错误，符合题意；D．当粒子的轨道半径为R时，竖直向上射出的粒子，可以从A点水平射出，且速率满足故D正确，不符合题意。故选C。6、C【解析】闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地增加，线圈中会形成稳定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势大小为故选C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、AC【解析】当变阻器Ro的滑动端向下滑动时，R0的阻值变小，故它与R2并联的总电阻变小，再与R1串联的总电阻也会变小，即外电器的电阻变小，所以路端电压的示数变小，即电压表的示数变小，由于电路的总电阻减小，所以电路中的电流会变大，所以R1两端的电压也随之变大，故R0与R2并联的两端电压一定变小，则电流表的示数会变小，选项A正确，B错误；由于电路中的电流增大，故电阻R1消耗的电功率增大，选项C正确；电源内阻消耗的电功率也增大，选项D错误．考点：电路的动态分析．【名师点晴】通过电路中外电阻的变化，由欧姆定律，串联电路的电压分配规律判断出其他物理量的变化，从而确定电路中电压表与电流表示数的变化，再确定电阻的电功率的变化；动态电路关键要抓住外电阻的变化，从而确定电路中电流的变化，进而确定其他物理量的变化．8、AC【解析】A、根据电容的定义式，电容器与电源保持相连，则U不变，当下极板竖直向下移动一小段距离，间距增大，根据可知C减小，则Q也减小，电容器处于放电，短时间电流指针会发生偏转，故A正确，B错误；C、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，故C正确；D、由C选项分析可知，因电场强度减小，则电场力减小，那么粒子会向下运动，故D错误；9、AD【解析】AB．根据可知电动机中的电流为：，滑动变阻器两端的电压为：，故滑动变阻器连入电路的电阻为：，A正确B错误；CD．电动机的输出功率为：，C错误D正确。故选AD。10、AC【解析】AB．圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，不产生感应电流，不受安培力，仅受重力，所以机械能守恒，故A正确，B错误；C．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，则磁铁向右做减速运动，故C正确；D．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，圆环产生向右运动的趋势，故D错误。故选AC。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、①.50.15②.4.700③.B④.C⑤.C【解析】（1）游标卡尺的读数方法是主尺加游标；（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度加上可动刻度，后者需要估读；（3）伏安法测电阻有电流表内接与电流表外接两种，由于不是理想电变，所以都存在误差；（4）欧姆表注意换档之后调零；（5）测定电源电动势与内阻应选内阻较大的电源、内阻大的电压表与内阻小的电流表【详解】（1）首先确定游标卡尺为20分度，然后读出主尺为50mm，再看游标与3对齐，故为50mm+3÷20×3mm=50.15mm（2）先读出固定刻度为4.5mm，再估读可动刻度为0.200mm，故最终为4.700mm（3）金属丝的电阻与电流表更接近，为了防止电流表分压造成更大误差，应使用电流表外接，此时电压表分流造成测量电流比实际电流大，所以测得的电阻比真实值小，故选B.（4）A.只有测量电流与电压时才需要注意表笔的接法，测电阻时不需要，故A错误；B.测量电阻时，指针偏转过大，说明电阻过小，为了让指针指在中间位置，应换更小的档位；C.测量电路中某个电阻时，应把电阻与电路其他部分断开，C正确；D.只有换档之后需要重新调零，D错误（5）A.测定电源电动势与内阻时为了使读数更明显，选择旧电池，因为旧电池内阻大，A正确，故不选；B.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载,B说法正确，故不选；C.实验所用电池内阻很小,相对于电源来说应采用电流表外接法,电流表外接法的误差来源是电压表的分流,电压表内阻越大,实验误差越小,应选择内阻大的电压表进行实验,故C错误，选C;D.根据实验记录的数据作U-I图象时,应通过尽可能多的点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧.所以D选项是正确的，不选【点睛】本题考查电路的知识点较多，需要对常见的几个电学实验充分熟悉12、①.②.左端③.0.38W【解析】【详解】(1)如下图所示，因小灯泡的内阻较小，电流表采用外接法，要绘制小灯泡的伏安特性曲线，为使绘制的图线更加准确，需要多组电压、电流的实验数据，因此滑动变阻器需要分压式接法，所以实物电路图的连接如上图。(2)合上开关前，首先检查电路连接是否正确，无误后，为保证实验安全，并且使小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器的滑动触头应先置于滑动变阻器的左端。(3)将该小灯泡连接在一个电动势为3.0V、内电阻为6Ω的电源上，因该电路的短路电流是0.5A,其U—I图线如