2023-2024学年新疆阿克苏市沙雅县二中物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2023-2024学年新疆阿克苏市沙雅县二中物理高二第一学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、下列设备工作时，将电能转化为机械能的是A.电动机 B.发电机C.蒸汽机 D.柴油机2、如图所示装置，从A板释放的一个无初速度电子向B板方向运动，下列电子的描述中错误的是（）A.电子到达B板时的动能是eUB.电子从B板到C板时动能变化为零C.电子到达D板时动能3eUD.电子在A板和D板之间往复运动3、竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量为Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m，电量为q的带电小球(可看成点电荷)，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图所示，则（）A.小球受到电场力为B.若将小球移到悬点下方竖直位置，小球电势能减小C.若将细绳剪断，小球经时间到达负极D.小球带正电，极板之间的电场强度大小为4、如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线不受安培力作用的是（）A. B.C. D.5、如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E，内阻为r电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为A.，水平向右B.，垂直于回路平面向下C.，竖直向下D.，垂直于回路平面向上6、如图所示，滑块与平板间动摩擦因数为μ，当放着滑块的平板被慢慢地绕着左端抬起，α角由0°增大到90°的过程中，滑块受到的摩擦力将()A.不断增大 B.先增大后减小C.不断减小 D.先增大到一定数值后保持不变二、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、喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微粒经带电室（未画出）带负电后，由静止开始从K孔进入电压为U0的加速电场，然后垂直于电场方向进入电压为U的偏转电场，最终打在屏上，屏距离偏转区域右端的水平距离为L，则A.减小U0的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大B.减小U的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大C.增大L的大小，微粒打在屏上的速度会增大D.保持U0、U不变，不同微粒会打在屏的同一位置8、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数n=100匝，电阻为r=1Ω的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻R1=6Ω，R2=3Ω，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期T=0.2s．从线框与磁场方向平行位置开始计时，线圈转动的过程中，理想电压表的示数为2V．下列说法中正确的是A.电阻R2上的电功率为WB.经过10s时间，通过R1的电流方向改变100次C.从开始计时到1/20s通过电阻R2的电荷量为CD.若线圈转速变为原来的2倍，线圈中产生的电动势随时间变化规律9、用伏安法测电阻的实验，可以采用图示a、b两种方法把伏特表和安培表连入电路，这样测量出来的电阻值与被测电阻的真实阻值比较，下列正确的是A.两种接法的测量值都小于真实值B采用a图接法，测量值小于真实值C.采用b图接法，测量值大于真实值D.两种接法的测量值都大于真实值10、如图所示，质量为m的直导体棒垂直放在光滑水平导轨ab、cd上，导轨跟直流电源相连，两导轨间的距离为L，闭合开关后导体棒中通过恒定的电流．劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，当棒处于静止状态时弹簧处于伸长状态且伸长量为x，则下列说法正确的是（）A.回路中的电流为逆时针方向B.金属棒静止时电流等于C.若仅将电流方向反向，电流改变方向后的瞬间，导体棒的加速度大小为D.改变磁场方向，使磁场与导轨ab、cd平行，则金属棒受到的安培力等于零三、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）某研究小组收集了手机中的锂电池．为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红同学设计了如图所示的电路图来“测电源电动势和内阻”，图中R2为电阻箱．根据测量数据作出图象，如图所示(1)若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、b表示)(2)上述方法测出的数据与真实值比较，测量出的内阻_____________（填“偏大”或“偏小”）,造成此系统误差主要原因是__________________________12．（12分）如图所示，用理想变压器给R供电，设输入的交变电压不变，当R的滑片向上移动时四只电表及变压器的输入功率变化情况是：V1______V2_________A1_________A2_________P_________(填写增大、减小或不变)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、A【解析】电动机工作时，消耗电能获得机械能，是把电能转化为机械能，故A符合题意；发电机工作时，将其他形式的能转化为电能，故B不符合题意；蒸汽机工作时，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故C不符合题意；柴油机工作时，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故D不符合题意．故选A2、C【解析】A．释放出一个无初速度电荷量为e的电子，在电压为U电场中被加速运动，当出电场时，所获得的动能等于电场力做的功，即eU，故A正确，不符合题意；B．由图可知，BC间没有电压，则没有电场，所以电子在此处做匀速直线运动，则电子的动能不变。故B正确，不符合题意；C．电子以eU的动能进入CD电场中，在电场力的阻碍下，电子作减速运动，由于CD间的电压为2U，所以电子的速度减为零后，还没有到达D板，就开始反向运动。故C错误，符合题意；D．由上可知，电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速，回头加速、匀速再减速，这样往复运动，故D正确，不符合题意；故选C。3、C【解析】对小球受力分析，据平衡条件可得小球所受电场力，另对小球而言，板上电荷不能视为在同一水平线上的点电荷，两板对小球的电场力．据小球所受电场力和场强的定义式可得极板之间的电场强度．据电场力的方向，可得将小球移到悬点下方竖直位置过程中电场力做功的正负，从而判断小球电势能的变化．细绳剪断后小球做匀加速直线运动，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向，据运动学公式和牛顿运动定律可得小球到达负极所需时间【详解】AD：对小球受力分析，由平衡条件可得，则小球受到电场力，极板之间的电场强度．对小球而言，板上电荷不能视为与小球在同一水平线上的点电荷，则两板对小球的电场力．故AD两项错误B：小球所受电场力水平向右，将小球移到悬点下方竖直位置，电场力对小球做负功，小球的电势能增加．故B项错误C：细绳剪断后小球做匀加速直线运动，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向，对水平方向、，解得：小球到达负极所需时间．故C项正确4、C【解析】A.由左手定则知，通电导线受的安培力水平向左，不合题意，故A错误；B.由左手定则知，通电导线受的安培力水平向左，不合题意，故B错误；C.电流方向与磁场方向平行，安培力为零，导线不受安培力作用，故C正确；D.由左手定则知，通电导线受的安培力垂直纸面向里，不合题意，故D错误。故选C。5、B【解析】对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示：从图象可以看出，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，安培力的最小值为：FA=mgsinθ，故磁感应强度的最小值为：根据欧姆定律，有：E=I(R+r)故有：，根据左手定则，磁场方向垂直平面向下。A.，水平向右。与上述结论不符，故A错误；B.，垂直于回路平面向下。与上述结论不符，故B正确；C.，竖直向下。与上述结论不符，故C错误；D.，垂直于回路平面向上与上述结论不符，故D错误。故选：B6、B【解析】在长直木板由水平位置缓慢向上转动的过程中，开始阶段滑块受到的是静摩擦力，之后受到的是滑动摩擦力，静摩擦力根据平衡条件分析．滑动摩擦力根据摩擦力公式分析【详解】开始阶段，滑块相对于平板静止，对滑块受力分析可知，滑块受到重力、支持力和沿斜面向上的静摩擦力的作用，受力平衡，则滑块受到的静摩擦力大小f=mgsinα，随着α增大，滑块所受的摩擦力f增大．当滑块相对于平板滑动后，滑块受到的是滑动摩擦力，大小为f=μmgcosα；摩擦力随夹角的增大而减小，所以滑块受到的摩擦力将先增大后减少．故ACD错误，B正确．故选B【点睛】分析物体受到的摩擦力时，首先要判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法是不同的二、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】A.设微粒质量为m，电量为q，偏转电场极板长为L，极板间距离为d，微粒经加速电场加速后速度为v0，则得：微粒在偏转区域中的运动时间：减小U0的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大，故A正确；B.由A选项分析可知，改变U的大小不会改变微粒在偏转区域中的运动时间，故B错误；C.微粒离开偏转电场后，做匀速直线运动，所以增大L的大小，微粒打在屏上的速度不变，故C错误；D.经过偏转电场，微粒垂直极板方向的偏转量为：联立解得：故D正确。故选：AD8、BC【解析】A.电阻上的电功率为，故A错误B.交流电的频率为，所以交流电在内方向改变10次，经过10s时间，电流方向改变100次，故B正确C.根据闭合电路欧姆定律产生的感应电动势的有效值为，所以的感应电动势的最大值为，由公式，可知，故线圈中的磁通量为，从开始计时到，磁通量的变化量为，故通过的电量为，故C正确D.若转速增大2倍，角速度也增大2倍，所以产生的感应电动势，线圈中产生的电动势随时间变化的规律为，故D错误9、BC【解析】两种接法都有误差：a图为电流表外接法，误差来源于电流表的示数不只是通过R的电流，还包括了电压表的电流；b图是电流表内接法，误差来源于电压表的示数不只是电阻R的电压，还包括了电流表的分压，要根据测量值的计算式去分析偏大还是偏小【详解】a图接法：电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和，即I=IR+IV

电压表的示数U是R两端电压的真实值，则，故B正确；b图接法：电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和，即U=UR+UA

电流表的示数I是通过R的真实值，则，故C正确，AD错误，故选BC.【点睛】待测电阻远大于电流表内阻时，电流表的分压小，可忽略不计，用电流表内接法．测量值偏大．待测电阻远小于电压表内阻时，电压表的分流小，可忽略不计，用电流表外接法，测量值偏小10、BC【解析】根据弹簧伸长可知安培力的方向，由左手定则可确定通电导线的电流方向；电流改变方向后的瞬间，安培力方向变化，但大小不变，由牛顿第二定律可求得加速度；使磁场与导轨ab、cd平行，磁场方向与电流方向仍然垂直，金属棒受到的安培力不为零【详解】由于弹簧伸长，则安培力方向水平向右；由左手定则可得，回路中电流方向为顺时针方向，故A错误；由于弹簧伸长为x，根据胡克定律和平衡条件可得，kx＝BIL，则有，故B正确；电流改变方向后的瞬间，安培力瞬间变为向左，大小不变，由牛顿第二定律得：2kx＝ma，得，故C正确；改变磁场方向，使磁场与导轨ab、cd平行，磁场方向与电流方向仍然垂直，金属棒受到的安培力不为零，故D错误．所以BC正确，AD错误【点睛】本题考查左手定则、胡克定律、平衡条件，以及力的分解．要注意明确受力分析的正确应用，掌握用左手定则分析安培力方向问题三、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、①.②.③.偏小④.电压表分流作用【解析】（1）由闭合电路的欧姆定律求出与的关系式，根据该关系式求出电源的电动势与内阻；（2）因为电压表不是理想电表，所以存在误差【详解】（1）不考虑电压表分流作用，电路的电流根据闭合电路欧姆定律，有，联立得，则图像斜率，纵轴截距，所以，（2）考虑电压表的分流作用，写出闭合电路欧姆定律，其中是电压表内阻与电源内阻并联之后的电阻，此为我们实验的测量值，所以比真实值小【点睛】测定电源内阻与电动势的实验利用闭合电路欧姆定律即可解决，需要注意电流表分压与电压表分流引起的误差12、①.不变②.不变③.减少④.减少⑤.减少【解析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，根据，所以变压器的输出电压也不变，所以V1、V2的示数都不变，当变阻器的滑动头P向上移动时，滑动变阻器的电阻增大，所以负线圈的电流减小，根据可知