上海市曹阳二中2023年物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

上海市曹阳二中2023年物理高二第一学期期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，图像如图所示，以下判断正确的是（）A.最后2s内货物只受重力作用B.前3s内货物处于超重状态C.货物前3s内的平均速度小于最后2s内的平均速度D.第3s末至第5s末过程中，货物的机械能守恒2、一物体做匀变速直线运动。当t=0时，物体的速度大小为12m/s，方向向东;当t=2s时，物体的速度大小为8m/s，方向仍向东。当物体的速度变为向东的2m/s时，t为()A.5s B.3sC.7s D.9s3、用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，如图所示，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁场以的变化率增强时，不考虑磁场的变化对虚线右侧的影响，则A.线圈中感应电流方向为adbcaB.线圈中产生的电动势E＝·l2C.线圈中a点电势高于b点电势D.线圈中b、a两点间的电势差为4、如图所示，一质子沿等量异种电荷的中垂线由匀速飞过，质子重力不计。则质子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向的变化情况是（）A.先变大后变小，方向水平向右B.先变大后变小，方向水平向左C.先变小后变大，方向水平向左D.先变小后变大，方向水平向右5、下列说法正确的是A.由可知，电场中某点的场强E与试探电荷的电荷量q成反比B.由可知，电场中某点的电势与试探电荷的电荷量q成反比C.由可知，某段导体中的电流I与导体两端的电压U成正比D.由可知，磁场中某点的磁感应强度B与通电导线所受安培力F成正比6、下列器件属于变压器的是()A. B.C. D.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、日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用质谱仪可分析碘的各种同位素．如图所示，电荷量均为＋q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计)．经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是A.磁场的方向垂直于纸面向里B.碘131进入磁场时的速率为C.碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为D.打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为8、如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb．若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则（）A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D.R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低9、正得意间，小明突然不由自主地向前倾去，原来是遇到了红灯。小明想，刹车过程中，汽车动能因摩擦转化为内能而无法再回收利用，何不在车厢底部靠近车轮处固定永久磁铁，在刹车时接通装在车轮上的线圈，这样就可以利用电磁感应原理，将汽车的一部分动能转化为电能，从而回收一部分能量?如图所示为小明的设计，扇形区域匀强磁场的磁感应强度为B，五个形状与磁场边界形状完全相同线圈对称的固定在车轮内侧，已知车轴到线圈内侧的距离为，到线圈外侧的距离为，车轮的半径为R，设某次刹车过程中的某时刻车速为，则此时（）A.车轮转动的角速度为B.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为C.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为D.线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用10、下列说法正确的是A.液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间B.多晶体没有固定的熔点，但具有各向同性的性质C.若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气内能相等D.气体体积不变温度升高的过程中，每秒撞击单位面积器壁上的气体分子数增大三、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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材有：A．小灯泡：规格为“3.8V、0.3A”B．电流表：量程0～0.6A，内阻约为0.5ΩC．电流表：量程0～3A，内阻约为0.1ΩD．电压表：量程0～5V，内阻约为5kΩE.电压表:量程0～15V，内阻约为50kΩF.滑动变阻器：阻值范围0～10Ω，额定电流2AG.滑动变阻器:阻值范围0～100Ω，额定电流50mAH．电池组：电动势6V，内阻约为1ΩI．开关一只，导线若干（1）为了使测量尽可能地准确，电流表应选______，电压表应选_____,滑动变阻器应选_______．(填器材代号)需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8V且能方便地进行调节，滑动变阻器应采用_________的连接方式（2）请在虚线框内设计一个电路图______12．（12分）利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:干电池:电动势约为1.5V；电压表:量程1V,内阻998.3Ω；电流表:量程1A；滑动变阻器:10Ω；电阻箱:最大阻值99999.9Ω；单刀单掷开关1个；导线若干(1)设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内______；(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的______倍,对应的电阻箱的阻值应为________Ω.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、B【解析】A．图线斜率的物理意义为加速度，最后内的加速度大小所以最后内货物除了重力作用外还受到阻力作用，A错误；B．前3s内货物加速向上，处于超重状态，B正确；C．根据匀变速直线运动中某段时间内，平均速度等于中间时刻速度可知货物前3s内的平均速度等于最后2s内的平均速度，C错误；D．货物的机械能由动能和重力势能构成，第3s末至第5s末的过程中，货物的动能不变，图线和时间轴围成的面积为位移，根据图像可知货物的位移一直增大，选择货物起点为零势能面，根据可知货物的重力势能一直增加，则货物的机械能一直增加，D错误。故选B。2、A【解析】由可得物体加速度为故当物体速度变为向东2m/s需要的时间为故A正确；BCD错误。故选A。3、D【解析】A．磁感应强度增大，由楞次定律可知，感应电流沿acbda方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为：故B错误；C．acb段导线相当于电源，电流沿a流向b，在电源内部电流从低电势点流向高电势点，因此a点电势低于b点电势，故C错误；D．设导线总电阻为R，则b、a两点间的电势差为：故D正确；故选D。4、B【解析】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从A→O→B，电场强度的方向不变，水平向左，电场强度的大小先增大后减小，则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向右，则外力的大小先变大后变小，方向水平向左故选B。5、C【解析】根据公式是否是比值定义法，分析各量之间的关系．比值法定义法被定义的物理量反映物质的属性【详解】A．公式采用比值定义法，E反映电场本身的强弱和方向，与试探电荷在电场中该点所受的电场力F和电荷量q无关，故A错误；B．由公式采用比值定义法，反映电场本身的性质，与试探电荷在电场中该点所具有的电势能和电荷量q无关，故B错误；C．公式是欧姆定律的表达式，某段导体中的电流I与导体两端的电压U成正比，故C正确；D．采用比值定义法，B反映磁场本身的强弱和方向，与电流元在磁场中该点所受的安培力F和IL无关，故D错误所以C正确，ABD错误【点睛】解决本题关键要掌握物理量的定义方法和公式中各量的准确含义，并要理解公式的适用条件6、D【解析】A、A是可变电容器，不是变压器，故A错误；B、B是电动机，不是变压器，故B错误；C、C是真空冶炼炉，不是变压器，故C错误；D、D是变压器，故D正确。故选D.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【解析】A、根据粒子带正电，结合左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B、由动能定理知，粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功，解得：，故B正确；C、根据周期公式，因运动的时间t为周期的一半，则有：在磁场中运动的时间差值为：，故C错误；D、由洛伦兹力提供向心力，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R，则有，即，由此可得它们的距离之差,故D正确；

故选BD【点睛】考查电场力与洛伦兹力对粒子的作用，理解动能定理与牛顿第二定律及运动学公式的应用，注意所求距离与半径的关系，同时注意周期与运动时间的关系8、ABC【解析】A．由图象可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra＞rb，故A正确；B．在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象，如图1所示，由图象可知Ia＞Ib，故B正确；CD．R0接到电源上，如图1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，电源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正确，D错误；9、ACD【解析】A．车轴相对于车轮边缘与地面接触点的速度为v，反过来，车轮边缘相对于车轴的速度也是v，则车轮的角速度为A正确；BC．线圈内内缘速度大小为线圈外缘速度大小为则线圈进入或者穿出磁场时，侧边产生的电动势为即B错误C正确；D．由楞次定律可知，线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用，D正确。故选ACD。10、AD【解析】见解析【详解】A．液晶分子排列的有序性介于固体和液体之间，符合客观实际，故A正确；B．多晶体有固定的熔点，具有各向同性的性质，故B错误；C．若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气，因氢气分子个数多，氢气的内能大，故C错误；D．气体体积不变温度升高的过程中，分子运动变得激烈，每秒撞击单位面积器壁上的气体分子数增大，故D正确点睛】见解析三、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.B②.D③.E④.分压式⑤.【解析】（1）[1][2][3][4]．小灯泡的额定电压为3.8V，则电压表应选择D；灯泡的额定电流为0.3A，为了减小测量的误差，使得测量更精确，电流表量程选择0～0.6A的B．需要使小灯泡两端电压从0逐渐增大到3.8V且能方便地进行调节，滑动变阻器要采用分压电路，故选用阻值较小的E；（2）[5][6]．小灯泡电阻约为13Ω，则有故灯泡电阻属于小电阻，电流表采用外接法．电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器需采用分压式接法．电路图如右图点睛：本题考查灯泡伏安特性曲线的实验；解决本题的关键掌握器材选取的原则，以及知道滑动变阻器分压式接法和限流式接法的区别，知道什么情况下选用电流表外接法，什么情况下选择电流表内接法12、①.（1）；②.（2）2；③.998.3Ω【解析】利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，根据实验原理选择仪器设计电路图．实验中应保证电流由电表的正接线柱流入，由负接线柱流出，并且电流表要串联在电路中，而电压表串联一个电阻并联在电源两端，分析电表的连接即可得出正确电路．将电压表量程扩大时应串联一个电阻，根据电压扩大的倍数可知应串联电阻的大小【详解】（1）利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，根据实验原理选择仪器设计电路图．实验中应保证电流由电表的正接线柱流入，由负接线柱流出，并且电流表要串联在电路中，而电压表串联一个电阻并联在电源两端，分析电表的连接即可得出正确电路．如图：（2）电动势约为1.5V，电压表：量程1V，为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的2倍，要使量程扩大为原来的2倍，则应串联一个与电压表内阻相等的电阻，故应使与之串联的电阻箱的阻值为998.3Ω；【点睛】电学实验中要特别注意