2024届重庆大学城第一中学校高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2024届重庆大学城第一中学校高二物理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、由磁感线强度的定义式立可知A.该定义式只适用于匀强磁场B.磁感应强度B的方向与F的方向一致C.只要满足L很短、I很小的条件,该定义式对任何磁场都适用D.通电导线L所在处受到磁场力F为零,该处的磁感应强度B也一定为零2、真空中有一个点电荷Q，MN是这个点电荷电场中一条直线，A、B、C是直线MN上的三个点，B是A、C的中点，设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC，在直线MN上A点的场强最大，EB=EA，由此可知，EC的大小为（）A.EC＝EA B.EC＝EAC.EC＝EA D.EC＝EA3、如图所示，abcd为水平放置的平行光滑金属导轨，导轨间距为l，电阻不计．导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B．金属杆放置在导轨上，与导轨的接触点为M、N，并与导轨成角．金属杆以的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直，转动过程金属杆与导轨始终良好接触，金属杆单位长度的电阻为r．则在金属杆转动过程中（）A.金属杆中感应电流的方向是由N流向MB.电路中感应电流大小始终减小C.M点电势低于N点电势D.电路中通过的电量为4、如图所示，ABCD是底角为60°的等腰梯形，且AB=2CD，在A、B位置分别放上两个点电荷，A、B两点的点电荷在C点产的场强大小分别为EA、EB，C点的电场强度方向沿DC向右。则下列说法正确的是A.放在A点的电荷为负电 B.放在B点的电荷为正电C.EA<EB D.EA>EB5、关于内能，下列说法正确的是A.理想气体吸热，温度一定升高B.物体动能越大，分子动能越大C.外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则气体的内能减少10JD.只有热传递可以改变物体的内能6、如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直.若将导线中的电流增大为原来的2倍，导线在磁场中的长度增大为原来的2倍，则导线受到安培力的大小将（）A.减小为原来的 B.减小为原来的C.增大为原来的2倍 D.增大为原来的4倍二、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，M．N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为，质量为m（不计重力）从P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则（）A.两板间电压的最大值B.CD板上可能被粒子打中区域的长度C.粒子在磁场中运动的最长时间D.能打到N板上的粒子的最大动能为8、如图所示，同一竖直面内的正方形导线框的边长均为，电阻均为，质量分别为和．它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为、磁感应强度大小为、方向垂直竖直面的匀强磁场区域．开始时，线框的上边与匀强磁场的下边界重合，线框的下边到匀强磁场的上边界的距离为．现将系统由静止释放，当线框全部进入磁场时，两个线框开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，则A.两个线框匀速运动时的速度大小为B.线框从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间C.从开始运动到线框全部进入磁场的过程中，线框所产生的焦耳热为D.从开始运动到线框全部进入磁场过程中，两线框共克服安培力做功为9、如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是（）A.电动势E1=E2，内阻r1<r2B.电动势E1=E2，发生短路时的电流I1>I2C.电动势E1>E2，内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大10、下列说法正确的是（）A.如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压UB.如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极C.如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器条件是Eq＝qvB，即D.如图丁所示，是磁电式电流表内部结构示意图，线圈在极靴产生的匀强磁场中转动三、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）有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________mm。然后利用伏安法测量该物体的小电阻，此时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则金属物体两端的电压为U＝________V，流过该物体的电流为I＝________A。12．（12分）实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图1所示．供选择的仪器如下：①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω），②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω），③定值电阻R1（300Ω），④定值电阻R2（10Ω），⑤滑动变阻器R3（0～10Ω），⑥滑动变阻器R4（0～20Ω），⑦干电池（1.5V），⑧电键S及导线若干（1）定值电阻应选______，滑动变阻器应选______．（在空格内填写序号）（2）补全实验步骤：①按电路图连接电路，并将滑动触头移至最左端；②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③______；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示（3）根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式r1=______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L14．（16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15．（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、磁感应强度的定义式中IL为电流元，对非匀强电场同样适用，故A错误；B、磁感强度的方向与F的方向垂直，故B错误；C、只要满足L很短，I很小条件，即IL是电流元，B对任何磁场都通用，故C正确；D、通电导线L所在处受到磁场力F为零时，该处磁感应强度不一定为零，当B与L平行时，F也为零，故D错误2、C【解析】根据点电荷的电场强度公式：，结合各点到点电荷的间距即可求解【详解】在直线MN上A点的场强最大，说明点电荷Q靠近A，而MN是这个点电荷电场中的一条直线，故点电荷Q在A点的左侧，设距离A点x，AB和BC的间距为L；根据点电荷电场强度的计算公式可得：，，，EB＝EA，解得L＝x，则：，故C正确，ABD错误【点睛】本题主要是考查了库仑定律的计算公式；知道真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量乘积成正比、与它们之间的距离平方成反比.3、B【解析】A.根据楞次定律可得回路中的感应电流方向为顺时针，所以金属杆中感应电流的方向是由M流向N，故A错误；B.设MN在回路中的长度为L，其接入电路的电阻为R=rL，根据导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式可得，感应电流的大小为：，由于B、ω、r都是定值而L减小，所以电流I大小始终减小，故B正确；C.由于导轨电阻不计，所以路端电压为零，即MN两点间的电压为零，M、N两点电势相等，故C错误；D.由于导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小，所以接入电路的电阻R逐渐减小，不能根据计算通过电路的电量小于，故D错误4、D【解析】AB.由于两点电荷在C点产生的合场强方向沿DC向右，根据矢量合成法，利用平行四边形定则可知，可知两点电荷在C点产生的场强方向如图所示，由图可知，A点所放点电荷为正电荷，B点所放点电荷为负电荷，故A错误，B错误；CD.由图中矢量三角形几何关系可知EB<EA，故C错误，D正确。故选：D5、C【解析】A.根据热力学第一定律△U=W+Q得物体的内能与做功和热传递有关，故一定质量的理想气体吸热时内能可以不变．温度不一定升高，故A错误；B.物体运动速度与分子热运动的速度或动能无关，分子动能与物体的动能无关，故B错误；C.外界对气体做功10J，同时气体放出20J的热量，则根据热力学第一定律△U=W+Q=10−20=−10J，气体的内能减少10J，故C正确；D.物体内能改变与做功和热传递有关．故D错误故选C6、D【解析】根据F=BIL可知电流增大为原来的2倍，导线在磁场中的长度增大为原来的2倍，则安培力增大为原来的4倍。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】粒子运动轨迹如图所示A．当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，由几何知识得粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得在加速电场中，由动能定理得解得故A错误；B．设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系解得根据几何关系可得粒子打中区域的长度故B正确；C．粒子在磁场中运动的周期为粒子在磁场中运动的最大圆心角所以粒子在磁场中运动的最长时间为故C错误；D．当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能根据洛伦兹力提供向心力可得解得故D正确。故选BD.8、ABC【解析】当b刚全部进入磁场时，系统开始做匀速运动，分别对两线框列平衡方程，可得线框受到安培力大小，继而求得感应电流大小，根据欧姆定律和法拉第电磁感应定律可得系统匀速运动的速度大小，即可求得线框通过磁场的时间；当左、右两线框分别向上、向下运动2l的距离时，两线框等高，根据能量守恒得系统机械能的减少等于产生的总焦耳热；根据功能关系求解两线框组成的系统克服安培力做的功；【详解】A、设两线框刚匀速运动的速度为v，此时轻绳上的张力为T，则对a有：，对b有：，，，联立解得：

，故A正确；B、线框a从下边进入磁场后，线框a通过磁场时以速度v匀速运动，设线框a通过磁场的时间为t，则：，故B正确；C、从开始运动到线框a全部进入磁场的过程中，线框a只在a匀速进入磁场的过程中产生焦耳热，设为Q，由功能关系可得：，所以：，故C正确；D、设两线框从开始运动至a全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做的功为W，此过程中左、右两线框分别向上、向下运动的距离，对这一过程，由能量守恒定律有：，解得：，故D错误；故选ABC9、ABD【解析】AC、在U-I图像中与纵坐标的交点表示电动势的大小，图像斜率的大小表示了电源内阻的大小，结合图像知电动势E1=E2，内阻r1＜r2，故A正确；C错误B、图像与横坐标的交点表示电压为零时的电流值，此值表示了短路电流的大小，结合图像知：I1＞I2，故B正确；D、由知，由于r1＜r2，当当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大，故D正确；10、BC【解析】A．根据，可得粒子获得的最大动能为所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径，故A错误；B．根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确；C．速度选择器不能判断带电粒子的电性，不管是正电，还是负电只要速度满足Eq＝qvB，即，粒子就能匀速通过速度选择器，故C正确；D．线圈在极靴产生的磁场为均匀辐向磁场，该磁场为非匀强磁场，故D错误。故选BC。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、①.30.50mm②.2.25V③.0.42A【解析】[1]．游标卡尺主尺上读的毫米数为30mm，游标尺上第10条刻度线与主尺某刻度线对齐，由于游标卡尺是20分度的，所以读数为30mm＋0.05×10mm＝30.50mm。[2]．电压表应选用0～3V量程，最小分度为0.1V，读数时应估读到最小分度的1/10，所以读数为2.25V；[3]．电流表应选用0～0.6A量程，最小分度为0.02A，读数时应估读到最小分度的1/2，所以读数为0.42A。12、①.③②.⑥③.多次移动滑动触头，记录相应的，读数④.【解析】(1)器材选择：定值电阻要和待测电流表内阻接近，因为电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍；滑动变阻器的电阻不要太大．故定值电阻选③，滑动变阻器选⑥(2)补充实验步骤:③多次移动滑动触头，记录相应的，读数(3)根据并联分流公式，又，解得，式中r1即rG1【点睛