2024届山东省微山二中物理高二上期中学业水平测试试题含解析

2024届山东省微山二中物理高二上期中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，互相平行的三根通电长直导线A、B、C，刚好穿过等边三角形的三个顶点，三根导线的电流大小相等，方向垂直纸面向外，则C受到的磁场力的方向是（）A．平行C，指向x轴正方向B．平行C，指向y轴正方向C．垂直C，指向y轴负方向D．垂直C，指向x轴负方向2、如图所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是()A．P=I2RB．P=C．P=IUD．P=3、下面四幅图中，前两幅表示通电直导线所受安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系；后两幅表示运动电荷所受洛伦兹力F、磁感应强度B和电荷速度v三者方向之间的关系，其中正确的是()A．B．C．D．4、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速。当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）A．若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间不变。C．若只将交变电压的周期变为2T，仍能用此装置持续加速质子D．质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为5、下列关于电现象的叙述中正确的是（）A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负点B．带电现象的本质是电子的转移，物体得到电子一定显负电性，失去电子显正电性C．一个带电体的电荷量是元电荷的205.5倍D．电子和质子带电量都是元电荷6、在重复奥斯特的电流磁效应实验时，下列操作中现象最明显的是（）A．沿导线方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上B．沿导线方向放置磁针，使磁针在导线的正下方C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方二、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、有一电热器，额定电压为220V，额定功率为1000W.现要把它改装一下，用在电压为110V的电路中，若要使它消耗的功率仍为1000W．下面做法中正确的是()A．将电热器中的电热丝截去一半B．将电热器中的电热丝截去3/4，只留下1/4C．在电热器中再并联一根与原来相同的电热丝D．将电热器中的电热丝等分成两段，再并联起来8、如图所示是一实验电路图．在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是（）A．路端电压变小B．电流表的示数变大C．电源内阻消耗的功率变大D．电源的输出功率一定变大9、如图所示，等腰直角三角形abc区域存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以不同的速度、、射入磁场，在磁场中运动的时间分别为、、，且直角边bc的长度为L，不计粒子的重力，下列说法正确的是A．三个速度的大小关系可能是B．三个速度的大小关系可能是C．粒子的比荷D．粒子的比荷10、如图所示，放在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器C，如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属网罩B，则（）A．在B的内表面带正电荷，φB=φC=0B．在B的右侧外表面带正电荷C．验电器的金属箔片将张开，φB<φCD．φB=φC，B的左右两侧电势相等三、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）在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V．如图甲所示为已连接好的实物图．(1)请根据实物图，在方框内画出对应的电路图．(2)图乙是根据测量的数据，在坐标纸中作出的小灯泡的伏安特性曲线，由图线可知，当小灯泡在额定电压下工作时，其功率是___________W.(保留两位有效数字)(3)由乙图可知在实验中小灯泡的电阻率随着电压的增大而_______(增大、减小、不变)．(4)将该小灯泡与电动势为9.0V、内阻为的直流电源及一个滑动变阻器串联成闭合回路，当滑动变阻器连入电路的阻值为_________时，电源的输出功率最大．12．（12分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图，由图可知其长度为_____mm.（2）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为_______mm.（3）用多用电表的电阻“Ω”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的电阻值约为_______Ω.若使用的是直流电压“V”，则该电压的读数为_______V.（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；开关S；导线若干；直流电源E（电动势4V，内阻不计）电流表A1（量程0~4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0~10mA，内阻约30Ω）；电压表V1（量程0~3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0~15V，内阻约25kΩ）；滑动变阻器R1（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流为2.0A）；滑动变阻器R2（阻值范围0~2kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电阻R两端的电压从零调起，请在方框中画出测量的电路图______，电流表应选______电压表应选______变阻器选择_______四、计算题：本题共2小题，共26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）某一用直流电动机提升重物的装置，如下图所示．重物的质量m=50kg，电源的电动势为E=110V．不计电源电阻及各处的摩擦．电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I＝5A．求：（1）电动机的电功率（2）电动机输出的机械功率（3）电动机的热功率（4）此电动机线圈的电阻R14．（16分）如图所示，电源的电动势E=80V，内电阻r=4Ω，R1=2Ω，R2为电阻箱。求：（1）当电阻箱R2阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？（2）当电阻箱R2阻值为多大时，电阻箱R2消耗的功率最大？（3）如果要求电源输出功率为256W，电阻箱R2阻值应为多少？此时电源效率为多少？15．（12分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L=3．3m，两极板间距离d=3．4cm,有一束相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量m=2．3×33-6kg，电量q=+3．3×33-8C，电容器电容C=3．3×33-6F，若第一个粒子刚好落到下板中点O处，取g=33m/s2．试求：（3）则带电粒子入射初速度的大小；（2）两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落到下板右边缘B点；（3）落到下极板上带电粒子总的个数

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【解题分析】

由安培定则可知，通电直导线A、B在C处产生的磁场合场方向水平向左，即沿x轴负方向；由左手定则可知，通电直导线C所受安培力垂直于C指向y轴负方向．选项ABD错误，C正确．故选C．2、CD【解题分析】居民楼里的用电器不全是纯电阻所以不可以用P＝I2R，P＝，进行功率计算，计算该幢楼居民用电的总功率可以用P＝IU，P＝，选CD3、D【解题分析】A图中磁场方向垂直纸面向上，电流方向水平向里，根据左手定则，安培力的方向竖直向右．故A错误．B图中磁场方向垂直纸面向右，电流方向垂直纸面向外，根据左手定则，安培力的方向向上．故B错误．C图中磁场方向水平向上，正电荷运动的方向垂直纸面向右，根据左手定则，洛伦兹力方向竖直向外．故C错误．D图中磁场方向竖直向里，正电荷运动方向水平向左，根据左手定则，洛伦兹力的方向垂直纸面向上．故D正确．故选D．点睛：解决本题的关键掌握左手定则判定磁场方向、电流方向和安培力方向或洛伦兹力的关系．左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．4、D【解题分析】

回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子．带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据比较周期．当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系。【题目详解】A项：根据得，则最大动能，与加速电压无关，故A错误；B项：若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B错误；C项：若只将交变电压的周期变为2T，而质子在磁场中运动的周期不变，则两周期不同，所以不能始终处于加速状态，故C错误；D项：根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有半径公式与，所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故D正确。故选：D。【题目点拨】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能。5、D【解题分析】：A、摩擦后的物体带什么电荷要看相互摩擦的两个物体获得电子的能力的强弱,如果两个物体获得电子能力相同,则相互摩擦的后不会带电.获得电子的能力强的会得到电子带负电,获得电子的能力弱的失电子带正电.故A错误;

B、呈电中性的物体得到电子就一定显负电性,失去电子就一定显正电性，但如果原来就带电，那么失去电子不一定显正电性，得到电子不一定显负电性，故B错误;C\、所有带电体的电荷量都等于元电荷的整数倍,故C错误

D、电子和质子带电量都是元电荷，故D正确；综上所述本题答案是：D6、C【解题分析】

由于无通电导线时，小磁针极向南，极指北，位于南北方向，若导线的磁场仍使小磁针南北偏转，根本无法观察，所以为使实验方便效果明显，导线应平行于南北方向位于小磁针上方，这样当导线中通电时，小磁针能向东西偏转，实验效果比较明显，故C正确，A、B、D错误；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、BD【解题分析】AB.根据公式P=U2/R,电热丝消耗的功率不变,电压为额定电压的1/2,则电阻应为原来的1/4,根据电阻定律得,电热丝的长度应为原来的1/4,可将电热器中的电热丝截去3/4.故A错误，B正确；C.若在电热器中再并联一根与原来相同的电热丝,总电阻变为1/2,电压为额定电压的1/2,电热丝消耗的功率为原来的1/2，不符合题意．故C错误；D.若将电热器中的电热丝等分成两段，再并联起来，根据电阻定律可知电阻变为原来的1/4，符合要求．故D正确．故选BD8、AC【解题分析】

A.在滑动触头由a端滑向b端的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，电路中总电流I变大，根据路端电压：知U变小。故A正确。B.电流表的示数：因为路端电压U变小，所以变小。故B错误。C.电源内阻消耗的功率：因为I变大，P变大。故C正确。D.电源输出功率取决于电源的内阻与外电阻的大小关系，由于这两者的关系未知，不能判断电源输出功率如何变化，故D错误。9、ACD【解题分析】

由轨迹图可知，速度为v3的粒子偏转角为300，速度为v1v2的粒子从ab边穿出，则偏转角为90°，但两者的速度大小关系不定，但其半径一定比速度为v3的粒子半径小，由半径公式，则v3一定大于v1和v2，所以选项A正确，选项B错误．由于速度为v1的粒子偏转90°，则，于是，所以选项D正确．对速度为v3的粒子偏转30°，画出运动轨迹如图所示，由几何关系知：r3tan15°+r3tan15°cos30°=L，所以，而，联立得到：，所以选项C正确．故选ACD．【题目点拨】此题涉及的是带电粒子在三角形磁场区域内做匀速圆周运动问题，要注意的是已知的是带电粒子在磁场区域内的时间之比，也就是告诉了偏转角之比，结合题意就知道带电粒子从哪条边穿出，从而知道偏转角的大小，由几何关系也能求出粒子3的半径，由半径和周期公式就能求出速度大小关系和比荷.10、BD【解题分析】

A．静电平衡时，电荷分布于导体的外表面上，选项A错误；B．由于产生静电感应，使B金属网罩的左侧外表面感应出负电荷，所以B的右侧外表面感应出正电荷，选项B正确；C．由于静电屏蔽，金属网罩内电场强度为零，故C上无感应电荷，验电器的金属箔片不会张开，选项C错误；D．由静电屏蔽特点知，导体是等势体，导体表面是等势面，选项D正确．故选BD。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、1.2W增大20Ω【解题分析】

(1)根据题图甲可知，该电路采用滑动变阻器分压接法，同时电流表采用了外接法，故电路图如图所示．(2)由题图乙可知，当电压为2.5V时，电流为0.48A；功率P＝IU＝1.2W．(3)图像的斜率变小则电阻变大，故电阻率增大．(4)要使直流电源的输出功率最大，应使内、外电阻相等，则可知，外电阻应为22.5Ω，此时电路中电流为：，由题图乙可知，对应电压U＝0.5V，则小灯泡电阻为：；滑动变阻器阻值为：R＝(22.5－2.5)Ω＝20Ω．12、50.154.7002203.9A2V1R1【解题分析】

（1）游标卡尺主尺读数为50mm，游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm，故测量值为50.15mm；（2）螺旋测微器主轴读数为4.5mm，螺旋读数为20.0×0.01mm=0.200mm，故测量值为4.700mm；（3）欧姆表的读数为刻度值乘以倍率，所以测量值为22×10=220Ω，因指针指在中央刻度值附近，故不需要换倍率；（4）电动势为4V，故电测电阻的最大电流约为，所以电流表选择A2；电压表选择V1；因要测量多组数据故滑动变阻器用分压式接法，为调节方便，所以滑动变阻器应选择跟待测电阻相差不大的阻值，即选择R1，综上所述，电路应该按如图所示接法。四、计算题：本题共2小题，共26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。