重庆綦江中学七校联考2023-2024学年物理高二上期末学业水平测试试题含解析

重庆綦江中学七校联考2023-2024学年物理高二上期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列各图中对通电导线在匀强磁场中所受安培力F的方向判断正确的是A B.C. D.2、如图所示,导线框中电流I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,AB与CD相距为d,则棒MN所受安培力大小()A. B.C. D.3、如图所示，实线为某电场中三条电场线，电场方向未知，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（）Aa一定带负电，b一定带正电 B.a加速度减小，b加速度增大C.a电势能减小，b电势能增大 D.a的动能增加，b的动能减小4、一带电粒子射入固定在O点的点电荷产生的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，其中判断错误的是：()A.此粒子一定受到静电排斥力的作用；B.粒子在b点电势能一定大于在a点的电势能；C.粒子在b点的速度一定大于在a点的速度；D.粒子在a点和c点的加速度大小一定不相等5、如图所示是由电源、灵敏电流计、滑动变阻器和平行板电容器组成的电路，闭合开关，在下列四个过程中，为使灵敏电流计中有到电流，下列做法可行的是A.在平行板电容器中插入一块塑料板B.增大平行板电容器两极板间的距离C.滑动变阻器的滑片向右滑动D.减小平行板电容器两极板的正对面积6、如图所示，虚线为匀强电场的等势线，一个带电小球以一定的速度射入该匀强电场后，运动轨迹如图所示，已知小球受到的重力不能忽略，则下列有关说法中正确的是()A.小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能B.若小球从a点向b点运动，则动能和电势能的和一定增加C.若小球从b点向a点运动，则重力势能和电势能的和一定减小D.根据图中信息不能确定小球在a、b两点的电势能大小二、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、一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，各点所对应的速度与时间的关系如图所示.分析图象后，下列说法正确的是A.B、D两点的电场强度和电势一定都为零B.A处的电场强度大于C处的电场强度C.粒子在A处的电势能小于在C处的电势能D.A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差8、如图所示，一根重力G=0.1N、长L=1m的质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成θ=60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均为竖直状态，当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了△x=0.01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B=0.4T，则A.导体中电流的方向为b→aB.每根弹簧的弹力大小为0.10NC.弹簧的劲度系数k=5N/mD.若导体中不通电流，则弹簧伸长0.02m9、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A.感应电流方向先逆时针，后顺时针B.CD段直线始终不受安培力C.感应电动势的最大值E＝BavD.感应电动势平均值E＝πBav10、如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（）A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大C.电压表V的示数减小 D.电压表V的示数增大三、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）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：（阻值约，额定电流约）；电压表：（量程，内阻约）；电流表：（量程，内阻约）；（量程，内阻约）；电源：（电动势3V，内阻不计）（电动势12V，内阻不计）滑动变阻器：（最大阻值约）螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_________mm②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选___、电源应选__（均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图____12．（12分）霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场，测量原理如乙图所示，直导线通有垂直纸面向里的电流，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出并已经连接好电路。（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件右侧流入，左侧流出，霍尔元件______（填“前表面”或“后表面”）电势高；（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，根据乙图中所给的器材和电路，还必须测量的物理量有______（写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=______。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）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L15．（12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

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、所受安培力F的方向水平向右，BD、不受安培力的作用C、所受安培力F的方向垂直于导线向上，故选C2、D【解析】导体棒都在磁场中，故安培力为故D正确；故选D。3、B【解析】由于电场线方向未知，所以a、b电性不能确定，故A错误；电场线的疏密表示场强的大小，由图可知，b所处的电场线变密，电场强度变强，所受的电场力在增大，加速度在增大；a所处的电场线变疏，电场强度变弱，所受的电场力在减小，加速度在减小，故B正确；根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷都做正功，电势能减小，故C错误；根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，电势能减小，动能增加，故D错误．所以B正确，ACD错误4、C【解析】电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加；【详解】A、曲线运动的合力指向曲线的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a→b→c的过程中，一直受静电斥力作用，故A正确；B、粒子由a到b，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，所以b点的电势能一定大于在a点的电势能，故B正确；C、根据动能定理，粒子由a到b，电场力做负功，动能减少，故粒子在b点的速度一定小于在a点的速度，故C错误；D、c点和a点在不同一个等势面上，由于C点靠近在O点的点电荷，电场线密集，故C点电场强度大，电场力大，故粒子在C点的加速度大，故D正确；错误的故选C【点睛】关键要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路5、A【解析】根据题图可知，考查了含容电路；电路稳定时，该电路中没有电流，滑动变阻器R上没有电压．根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电容器所带电量如何变化，就能判断电路中电流的方向【详解】A、在平行板电容器中插入电介质，根据电容的决定式分析得知电容增大，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量增加，将要充电，电路中形成逆时针方向的充电电流，有b到a方向的电流通过电流计．故A正确；B、增大平行板电容器两极板间的距离，根据电容的决定式分析得知电容减小，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量减小，将要放电，，有a到b方向的电流通过电流计．故B错误；C、电路稳定时，该电路中没有电流，移动滑动变阻器R的滑片，电容器的电压不变，电路中仍没有电流．故C错误；D、减小平行板电容器两极板的正对面积，根据电容的决定式分析得知电容减小，而电容器的电压不变，则电容的定义式分析得知电容器所带电量减小，将要放电，有a到b方向的电流通过电流计．故D错误【点睛】当电容器保持与电源相连时，电压不变．只有电容器充电或放电时，电路中才有电路6、A【解析】由运动轨迹可知合力方向，从而可知电场力向上，由做功与能量的转化关系可分析各选项【详解】由运动轨迹可知合力方向指向轨迹的凹向，从而可知电场力向上，若电荷从a运动到b，则合力做正功，动能增加，即小球在b点的动能一定大于小球在a点的动能，故A正确；从a到b，重力势能增大，则动能和电势能的和应该减小，故B错误；因只有重力和电场力做功，若小球从b点向a点运动，合力做负功，则动能减小，则电势能和重力势能之和增大，故C错误；若由a到b，电场力做正功，则电势能减小，故D错误．故选A【点睛】应熟记做曲线运动的物体所受的合力方向的特点是：做曲线运动的物体所受的合力方向大致指向曲线的凹侧二、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】A.速度图像切线的斜率代表加速度，所以B、D两点的加速度为0，电场力为0，电场强度为0；B、D两点的速度不相等，说明动能不相等，势能不相等，电势不相等，电势为0点可以任意规定，故A错误；B.由图可知，A处的加速度大于C处的加速度，A处的电场力大于C处的电场力，A处的电场强度大于C处的电场强度，故B正确；C.由图可知，粒子在A处的速度大于在C处的速度,粒子在A处的动能大于在C处的动能,粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，故C正确；D.由图可知，A、D两点的速度相等，故粒子的动能相同，从A到C动能变化量小于从B到D动能变化量，因此从A到C电场力做功小于从B到D电场力做功，由W=qU知，AC两点间的电势差小于BD两点间的电势差，故D错误8、AC【解析】A：当导体中通过I=1A的电流时，两根弹簧比原长缩短，安培力方向向上，则左手定则，导体中电流的方向为b→a．故A项正确B：通电后，导体棒的有效长度，受到的安培力，据受力分析解得，每根弹簧的弹力大小为0.05N．故B项错误C：据解得．故C项正确D：若导体中不通电流解得：，弹簧伸长0.01m．故D项错误9、CD【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向，结合左手定则判断CD段导线所受的安培力，当半圆形线框进入一半时，有效的切割长度最大，感应电动势最大，根据切割产生的感应电动势公式求出感应电动势的最大值，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的平均值；【详解】A、在进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量一直增大，根据楞次定律和右手安培定则可知感应电流的方向为逆时针方向，感应电流的方向不变，故A错误；B、在进入磁场的过程中，根据楞次定律知，CD上的电流方向为D指向C，根据左手定则知，CD直导线受到向下的安培力，故B错误；C、当半圆形线框进入一半时，有效的切割长度最大，感应电动势最大，则感应电动势的最大值，故C正确；D、线框进入磁场的时间，根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势平均值，故D正确；故选CD【点睛】关键知道感应电动势公式只能来计算平均值；利用感应电动势公式计算时，应是等效长度，即垂直切割磁感线的长度10、BC【解析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同三、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、①.1.773②.A1③.E1④.【解析】(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为：1．5mm+27．5×0．01mm=1．775mm；(2)电阻丝的额定电流约为0．5A，电流表应选A1；电阻丝的额定电压约为U=IR=0．5×5=2．5V，电源应选E1；(3)待测金属丝电阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电流表内阻约为0．2Ω，相对来说电压表内阻远大于待测金属丝的电阻，电流表应采用外接法，由题意可知，滑动变阻器采用限流接法，实验电路图如图所示：12、①.后表面②.电压表示数U，电流表示数I③.【解析】（1）[1]磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向左，根据左手定则，安培力向外，载流子是负电荷，故前表面带负电，后表面带正电，故后表面电势较