山东省淄博市实验中学、第五中学、高青县第一中学2023年高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

山东省淄博市实验中学、第五中学、高青县第一中学2023年高二物理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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场．在该区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd过圆心沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是（）A.小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动B.当小球运动到c点时，洛仑兹力不是最大C小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大D.小球从b点运动到c点，电势能增大，动能增大2、发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则A.输电线上的电流为 B.用户得到的电压为C.输电线上的功率损失为 D.输电上的功率损失为3、电场线分布如图所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，a、b两点的电势分别为φa和φb，则（）A.Ea>Eb，φa>φb B.Ea>Eb，φa<φbC.Ea<Eb，φa>φb D.Ea<Eb，φa<φb4、以下论述正确的是（）A.某点的电场强度大，该点的电势一定高B.某点的磁感应强度大，通电导线在该点的安培力大C.某点的磁感应强度大，线圈在该处的磁通量一定大D.某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零5、如图所示的圆形线圈共n匝,电阻为R,过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点，A、B两点的距离为L，A、B关于O点对称.一条形磁铁开始放在A点，中心与O点重合，轴线与A、B所在直线重合,此时线圈中的磁通量为Φ1，将条形磁铁以速度v匀速向右移动，轴线始终与直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为Φ2，下列说法中正确的是()A.磁铁在A点时，通过一匝线圈的磁通量为B.磁铁从A到O的过程中,线圈中产生的平均感应电动势为E=C.磁铁从A到B的过程中,线圈中磁通量的变化量为2Φ1D.磁铁从A到B的过程中,通过线圈某一截面的电量不为零6、关于磁感线的说法不正确的是（）A.直线电流产生的磁场的磁感线是闭合的曲线B.永久磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止C.磁感线是一种假想曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向D.空间任意两条磁感线不相交二、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，绝缘水平面上O处放质量为m、电荷量为q的带负电荷的小物体．劲度系数为k的绝缘轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与小物体接触（未固定），弹簧水平且无形变．O点左侧有竖直向下的匀强电场，电场强度为．用水平力F缓慢向右推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了x0，此时物体静止．撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0，物体与水平面间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g．则（）A.撤去F后，物体回到O点时速度最大B.撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为C.物体离开弹簧时速率为D.撤去F后系统产生的内能为4µmgx08、如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用该加速器给质量为m、电荷量为q的质子加速，狭缝间交变电场的电压为U、周期为T，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，忽略质子通过盒缝的时间。下列说法正确的有（）A.交变电场的周期为T＝B.增加电压U可以增加质子离开出口的动能C.题知条件不变，该加速器可以直接用来加速氘核D.增加电压U可以缩短质子在回旋加速器中的运动时间9、A、B两物体质量均为m，其中A带正电，带电量为q，B不带电，通过劲度系数为k的绝缘轻质弹簧相连放在水平面上，如图所示，开始时两者都处于静止状态．现在施加竖直向上的匀强电场，电场强度，式中g为重力加速度，若不计空气阻力，不考虑A物体电量的变化，则以下判断正确的是（）A.从开始到B刚要离开地面过程，A物体速度大小先增大后减小B.刚施加电场的瞬间，A的加速度为2gC.B刚要离开地面时，A的速度大小为D.从开始到B刚要离开地面的每段时间内，A物体的机械能增量一定等于电势能的减少量10、两根足够长光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示。除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则：（）A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→aB.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为三、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）（1）在“研究平抛运动”实验中①实验中备有下列器材：横挡条、坐标纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台。还需要的器材有___________；A.秒表B.天平C.重锤线D.弹簧测力计②如图甲是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的__________；A.球心B.球的上端C.球的下端③在此实验中，下列说法正确的是__________；A.斜槽轨道必须光滑B.y轴的方向根据重锤线确定C应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一点④如图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是__________；A.释放小球时初速度不为0B.释放小球的初始位置不同C斜槽末端切线不水平（2）如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验可知：①闭合开关S的瞬间，电流表G中_________（选填“有”、“无”）感应电流产生；②闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片，电流表G中有_________（选填“a→b”、“b→a”）的感应电流。12．（12分）如图所示为一束粒子沿Ob方向垂直射入匀强磁场，在磁场中分为a、b、c三束，其中a、c发生偏转，b不发生偏转，不计粒子的重力，请判断，在a、b、c三束粒子中，带正电的是______，带负电的是______。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】电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识和功能关系解题即可【详解】电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45∘，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置(即bc弧的中点)就是“最低点”，速度最大A.由于a、d两点关于新的最高点对称，若从a点静止释放，最高运动到d点，故A错误；B.由于bc弧的中点相当于“最低点”，速度最大，这个位置洛伦兹力最大．故B正确；C.从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少．故C错误；D.小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增大，但由于bc弧的中点速度最大，所以动能先增加后减小.故D错误故选B.2、D【解析】A．根据P=UI得，输送电流故A错误；B．输电线上损失的电压为用户得到电压为故B错误；CD．输电线上的功率损失为故C错误，D正确。故选D。3、C【解析】根据电场线疏密表示电场强度大小；根据沿电场线电势降低，．故选C【点评】电场线可以形象的描述电场的分布，电场线密的地方，电场强度大，沿电场电势降低4、D【解析】A．某点的电场强度大，该点的电势不一定高，两者没有直接关系，故A错误；B．根据公式可知，某点的磁感应强度大，通电导线在该点的安培力不一定大，如磁场方向与导线平行时，安培力为零，故B错误；C．磁场越强的地方，B越大，线圈在该处的磁通量不一定大，当平面与磁场平行时，穿过这个面的磁通量为零，故C错误；D．某点的电势为零，即φ=0，由公式EP=qφ知，检验电荷在该点的电势能一定为零，故D正确。故选D。5、B【解析】A．磁铁在A点时，线圈中的磁通量为Φ1，所以通过一匝线圈的磁通量也为Φ1，与匝数无关，故A错误；B．磁铁从A到O的过程中，线圈中产生的平均感应电动势为故B正确；CD．磁铁从A点运动到B点，磁通量先增加后减小，磁通量的变化量为零，故平均感应电动势为零，故平均感应电流为零，故通过线圈某一截面的电量为零，故CD错误。故选B。6、B【解析】A、不论是直流还是交流，磁感线是闭合曲线，故A正确；B、磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极，故B错误；C、磁感线是一种假想的曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，故C正确；D、任意两条磁感线不相交，若磁感线相交，则交点就有两个切线方向，磁感线上某点的切线方向即是该点磁感应强度的方向，这与该点磁感应强度只有一个确定的方向相矛盾，故D正确；不正确的故选B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.撤去F后，物体回到O之前水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，滑动摩擦力不变，而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小，加速度先减小后增大，物体先做变加速运动，再做变减速运动，当弹簧的弹力与滑动摩擦力的合力大小相等、方向相反时，加速度为零，速度最大．故A错误B.撤去F后，物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力，由牛顿第二定律得：物体的加速度为故B正确C.物块进入电场区域后，受到的电场力：所以在竖直方向上，物块受到的支持力：此时物体受到的摩擦力：物块此时的加速度：物块进入电场的区域后竖直方向的摩擦力不变，物块做匀减速直线运动，位移为：x=4x0-x0=3x0由运动学的公式：可得物体离开弹簧时速率为：故C正确D.物块进入电场前受到的摩擦力：，物块进入电场区域后受到的摩擦力：，所以撤去F后系统产生的内能为：故D错误8、AD【解析】A．根据带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，交变电场的周期为，故A正确。B．根据R是D形金属盒的半径，知质子获得的最大速度则最大动能与加速的电压无关，故B错误；C．由上分析可知，加速电场的周期与加速粒子的比荷有关，氘核与质子的比荷不同，因此加速器不可以直接用来加速氘核，故C错误；D．根据质子圆周运动的周期公式，T与质子的速度大小无关，所以若只增加加速电压U，不会改变质子在回旋加速器中运行的周期，但加速次数减小，则运行时间也会变小，故D正确。故选AD。9、BC【解析】在电场力作用下，对A分析，当A向上运动时，弹力减小，故A做变加速运动，当B脱离地面时，此时弹簧的伸长量与AB静止时的压缩量相同，故整个过程弹簧弹力做功为零，根据动能定理即可分析【详解】A项：B刚要离开地面时，弹簧的拉力为mg，此时A物体合力为0，从开始到B刚要离开地面过程，A物体做加速度逐渐变小的加速运动，即A物体速度一直增大，故A错误；B项：在未施加电场时，A物体处于平衡状态，当施加上电场力瞬间，A物体受到的合力为施加的电场力，故qE=ma，解得a=2g，方向向上，故B正确；C项：当B离开地面时，此时B受到弹簧的弹力等于B的重力，从施加电场力到B离开地面，弹簧的弹力做功为零，A上升的距离为：x=根据动能定理可知：，解得：，故C正确；D项：从开始到弹簧恢复原长的过程，A物体的机械能增量等于电势能与弹性势能的减少量的和，从弹簧恢复原长到B刚要离开地面的过程，A物体的机械能增量等于电势能的减少量与弹性势能的增加量的差值，故D错误故选BC【点睛】本题关键根据平衡条件和胡克定律求解出弹簧的行变量，最后结合几何关系得到物体A上升的距离，注意明确弹性势能的变化与形变量之间关系，利用动能定理可判断10、AB【解析】A．金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故A正确；B．由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，最终金属棒停止运动，由平衡条件可知，最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡，故B正确；CD．当金属棒的速度为v时，金属棒相当于一个电源，电源电动势回路中的电流安培力金属棒两端的电压相当于路端电压为故CD错误。故选AB。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.C②.A③.BCD④.C⑤.无⑥.a→b【解析】(1)[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故C；[2]确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心，故选A；[3]AC．实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，故A错误，C正确；B．y轴必须是竖直方向，即用铅垂线，故B正确；D．记录点适当多一些，能够保证描点光滑，用平滑曲线连接，偏离较远点应舍去，故D正确。故选BCD。[4]由图可知斜槽末端不水平，才会造成斜抛运动，故选：C。(2)[5]闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流；闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，则通过线圈B的磁通量增大了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可得：电流表