2023-2024学年陕西省延安市延川县中学物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年陕西省延安市延川县中学物理高二上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、下列说法正确的是A.能量耗散的说法与能量守恒定律是互相矛盾的B.在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，将势能转化为内能，温度升高C.彩色液晶显示器利用了液晶的电学性质具有各向异性的特点D.液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力2、如图所示，三根长直导线垂直于纸面放置通以大小相同，方向如图的电流，ac⊥bd，且ab=ad=ac，则a点处磁感应强度B的方向为（）A.垂直于纸面向外B.垂直于纸面向里C.沿纸面由a向dD.沿纸面由a向c3、一个质量为m的物体以a=3g的加速度竖直向下做加速运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的（）A.重力势能减少了3mgh B.机械能减少了mghC.机械能保持不变 D.动能增加了3mgh4、如图所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为，电流表和电压表均为理想电表。只接通时，电流表示数为10A，电压表示数为12V；再接通，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是（）A.2A B.8AC.50A D.58A5、如图所示，某种物质发射的一束竖直向上的粒子流在匀强磁场中分成3束，分别沿三条路径运动，则下列说法正确的是A.沿路径1运动的粒子带负电B.沿路径3运动的粒子带正电C.沿路径2运动的粒子不带电D.沿路径2运动的粒子带电量最大6、下列属于防范静电的是()A.避雷针B.喷涂C.静电复印D.静电除尘二、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、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是（）A.合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮B.合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，A1过一会才熄灭D.断开开关S切断电路时，A1、A2都要延迟一会再熄灭8、如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知A.该电源电动势为6V，内阻是2ΩB.固定电阻R的阻值为1ΩC.该电源的最大输出功率为9WD.当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%9、如图所示，D是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态．下列措施下，关于P的运动情况的说法正确的是()A.保持S闭合，增大A、B板间距离，P仍静止B.保持S闭合，减小A、B板间距离，P向上运动C.断开S后，增大A、B板间距离，P向下运动D.断开S后，减小A、B板间距离，P仍静止10、如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时,则()A.电压表读数变大 B.电流表读数变大C.质点P将向上运动 D.R1上消耗的功率逐渐增大三、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）要测一个待测电阻Rx（190Ω--210Ω）的阻值，实验室提供了如下器材：电源E：电动势3.0V，内阻不计；电流表A1：量程0~10mA，内阻r1约50Ω；电流表A2：量程0~500μA，内阻r2为1000Ω；滑动变阻器R1：最大阻值20Ω，额定电流2A；定值电阻R2=5000Ω；定值电阻R3=500Ω；电键S及导线若干要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请回答下面问题：（1）为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表_______（选填“A1”或“A2”）串联定值电阻______（选填“R2”或“R3”），将其改装成一个量程为3.0V的电压表（2）如图（1）所示，同学们设计了测量电阻Rx的甲、乙两种电路方案，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选电路图__________（选填“甲”或“乙”）（3）若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA，改装后的电压表读数如图（2）所示，则电压表读数是________V．根据电流表和电压表的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx=________Ω12．（12分）如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B。它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡。系统处于静止态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，已知重力加速度为g。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）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14．（16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、D【解析】能量的耗散只是能量的品质降低，并不违背能量守恒定律；根据热力学第一定律理解问题；液晶具有光学各向异性；熟悉表面张力形成的原因【详解】A．能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，但有方向性，所以能量耗散与能量守恒不矛盾，故A错误；B．在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，对外做功，而热传递很小，则根据热力学第一定律得知：轮胎内气体内能突然减小，温度降低．故B错误；C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C错误；D．由表面张力形成的原因可知，液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间的相互作用表现为引力，故D正确；【点睛】解答此题需要知道热力学第一定律、能量守恒定律、液晶的各向异性以及分子表面张力形成的原因等知识点，属于概念类题目2、C【解析】直导线b在a点产生磁场与直导线d在a点产生磁场方向相反，大小相等．则合磁场为零；而直导线c在a点产生磁场，方向从b指向d，即为沿纸面由a指向d，故选C3、D【解析】根据重力做功判断重力势能的变化，根据合力做功判断动能的变化．根据机械能等于重力势能与动能之和，求机械能的增加量【详解】在物体下降h高度的过程中，重力做功为mgh，则重力势能减少了mgh．故A错误．由牛顿第二定律可知，物体的合外力为F=ma=3mg，合外力做功为W=Fh=3mgh，根据动能定理知，动能的增加量等于合外力做功，为3mgh，故D正确；物体的重力势能减少了mgh，动能增加了3mgh，根据机械能等于重力势能与动能之和，可得机械能增加了2mgh，故BC错误．故选D【点睛】解决本题的关键是掌握功能关系，知道重力做功与重力势能的关系，合外力做功与动能的关系4、C【解析】只接通S1时，由闭合电路欧姆定律，电池的电动势为E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V车灯的电压为再接通S2后，流过电动机的电流为故ABD错误，C正确。故选C。5、C【解析】粒子在匀强磁场中只受洛伦兹力作用；故由左手定则可得：不带电的粒子不受力，做直线运动（曲线2）；带正电粒子在洛伦兹力作用下做逆时针偏转（曲线1）；带负电粒子在洛伦兹力作用下做顺时针偏转（曲线3）；故C正确，ABD错误6、A【解析】A．避雷针是为了导走房屋静电，防止带电云层打雷击中，属于静电防范，故A正确；B．喷涂时利用高压静电电场，使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料吸附在工件表面的喷涂方法，属于静电的利用，故B错误；C．复印机复印文件资料，属于静电利用，故C错误；D．静电除尘利用的是除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电利用，D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、AD【解析】AB．合上开关S接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮。故A正确，B错误；CD．断开开关S切断电路时，通过A2的原来的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭。故C错误，D正确。故选AD。8、CD【解析】根据U-I图象AB正确读出电源的电动势和短路电流，根据OM图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点【详解】电源的U-I图像的纵截距表示电源电动势，故，电源U-I图像的斜率表示电源内阻，故，A错误；线性电阻U-I图像的斜率表示电阻大小，故，B错误；当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电阻时，电源输出功率为，C正确；当该电源只向电阻R供电时，，D正确9、ABD【解析】A．保持S闭合，电源的路端电压不变．增大A、B板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电量不变，由推论得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态．故A正确B．保持S闭合，电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减少A、B板间距离，由可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动．故B正确CD．断开S后，电容器的电量Q不变，由推论得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态．故C错误，D正确10、BD【解析】AB．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑动变阻器R4的滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大，故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，流过并联部分的总电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小．故A不符合题意，B符合题意C．因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，质点将向下运动．故C不符合题意D．由于流过R1的电流增大，根据，可知R1上消耗的功率逐渐增大．故D符合题意三、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.（1）A2②.R2③.（2）甲④.（3）1.20；⑤.200【解析】把电流表改装成电压表，需要知道电流表内阻与满偏电流；根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法，然后选择实验电路；根据欧姆定律求出电压表示数与待测电阻阻值【详解】（1）将小量程的电流表改装成电压表，电流表需要知道两个参数：量程和内阻，故电流表选A2．串联电阻阻值，定值电阻应选R2（2）因=3.8～4.2，≈31.6～28.6，＞，电流表应采用外接法，实验电路应选甲（3）电压表示数U=1.20V，待测电阻阻值12、，【解析】假设表示未加时弹簧的压缩量，由胡克定律和共点力平衡条件可知假设表示刚要离开时弹簧的伸长量，由胡克定律和牛顿定律可知联立方程可得