福建省安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2023年物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

福建省安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2023年物理高二第一学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一电荷量为＋q的试探电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F。若把该试探电荷换为电荷量为-2q的试探电荷，则A点的电场强度E为（）A.，方向与F相反 B.，方向与F相同C.，方向与F相反 D.，方向与F相同2、如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d，流动r的电流为由a到b3、如图所示，将一带正电的点电荷沿电场线方向从A点移动到B点，下列说法正确的是()A.静电力做正功，电势能增加B.静电力做负功，电势能增加C.静电力做正功，电势能减少D.静电力做负功，电势能减少4、物理学史上，首先发现电流磁效应的科学家是()A.安培 B.奥斯特C.牛顿 D.法拉第5、如图所示，图线a是某一电源的U－I曲线，图线b是一定值电阻的U－I曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0Ω），则说法错误的是（）A.该定值电阻为6ΩB.该电源的电动势为20VC.将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大D.将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大6、如图所示，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B1＝2B2，一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入磁感应强度为B1的磁场，不计粒子的重力，则经过多长时间它将向下再一次通过O点()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、下列说法正确的是A.因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的B.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的干涉造成的C.光的偏振现象证明了光是一种纵波D.火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后的距离变小了8、在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的磁场与轨道所在平面垂直．如图所示．一个带正电荷的小球由静止开始从半圆形轨道的最高点A滑下，则（）A.小球经过最低点C的速率比无磁场时大B.小球运动到最低点C所用的时间比无磁场时短C.小球经过最低点C的速度与无磁场时相等D.小球运动到最低点C所用的时间跟无磁场时相等9、如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2。则A.用户端的电压 B.输电线上的电压降为UC.输电线路上损失的电功率为 D.输电线路上损失的电功率为I1U10、许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实是A.库仑最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场B.丹麦物理学家奥斯特首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转C.法拉第发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台发电机D.安培发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系三、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）为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A.待测干电池一节B.直流电流表（量程0~0.6~3A，0.6A挡内阻为0.1Ω，3A挡内阻为0.02Ω）C.直流电压表（量程0~3~15V，3V挡内阻为5kΩ，15V挡内阻为25kΩ）D.滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许最大电流为1A）E.滑动变阻器（阻值范围为0~1000Ω，允许最大电流为0.2A）F.开关G.导线若干（1）将如图所示中的器材，进行实物连线_______；（2）为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选______（填代号）；（3）根据实验记录，画出的U—I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为E=_____V，内电阻为r=______Ω12．（12分）某金属导线长度为L，粗细均匀，为测定这种金属材料的电阻率，吴老师带领物理研究性学习小组做如下测量(1)用多用电表测量该导线的电阻，选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转过大，因此需选择_____倍率的电阻挡（填：“×10”或“×1k”），欧姆调零后再次进行测量，多用电表的示数如图所示，则测量结果R为_____Ω(2)用螺旋测微器测量金属导线的直径，示数如图所示，则直径d是_____mm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）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，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

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】电荷量为q的正电荷位于电场中的A点，受到电场力为F，则知A点电场强度E的大小为方向与F方向相同。电场强度反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关。可知，将试探电荷换为电荷量为-2q，A点的场强大小仍然是，方向与F方向相同，故选B。2、B【解析】由右手定则可判断切割磁感线形成电源的正负极如图所示，由闭合电路电流流向可知B对；3、C【解析】带正电点电荷所受的电场力方向从A到B，该点电荷沿电场从A点移动到B点，电场力方向与位移方向相同，则电场力做正功，电势能减少．故选C.4、B【解析】物理学史上，首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特，故选B.5、C【解析】A.图线b的斜率k==6Ω则定值电阻的阻值：R=k=6Ω故A正确，不符合题意；B.由图读出交点的电压U=15V，电流I=2.5A，根据闭合电路欧姆定律得，电源的电动势E=U+Ir=15V+25×2V=20V故B正确，不符合题意；CD.定值电阻的阻值R=6Ω，电源的内阻r=2.0Ω；对于电源，当内外电路的电阻相等时输出功率最大，则将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大；故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。6、B【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据：有：则：根据左手定则，运动轨迹如图所示。因为周期：则：所以它再一次到达O点的时间为：故B正确，ACD错误。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、BD【解析】经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的，而相对论中空间和时间与物质的运动状态有关，在长度的相对性和时间的相对性上都得到了验证，即在不同的参考系中观察到的时间进程是不相同的，所以选项A错误．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的干涉造成的，选项B正确；光的偏振现象证明了光是一种横波，选项C错误；根据“尺缩原理”，火车以接近光速行驶时，沿着物体的运动方向，我们在地面上测得车厢前后的距离变小了，选项D正确；故选BD.8、CD【解析】滑块下滑时受到重力、洛伦兹力、轨道的支持力，洛伦兹力与轨道支持力不做功，只有重力做功；由动能定理可以判断滑块到达最低点时的速度关系，由向心力公式可以判断加速度大小，对轨道压力大小，根据滑块的速度关系判断运动时间【详解】AC、滑块下滑时受到重力、洛伦兹力、轨道的支持力，洛伦兹力与轨道支持力不做功，只有重力做功，由动能定理可知，滑块到达最低点时的速度与磁场不存在时的速度相等，故A错误，C正确；BD、滑块在下滑过程中，在任何位置的速度与有没有磁场无关，因此滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等，故B错误，D正确；故选CD9、AC【解析】详解】A．根据变压器输入功率等于输出功率相等可得解得用户端的电压选项A正确；B．输电线上的电压降为U-U1，选项B错误；C．根据焦耳定律可知，输电线路上损失的电功率为，选项C正确；D．输电线路上损失的电功率为I1U-I1U1，选项D错误；故选AC.10、BC【解析】A．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，选项A错误；B．丹麦物理学家奥斯特首先发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，选项B正确；C．法拉第发现了电磁感应现象，并发明了世界上第一台发电机，选项C正确；D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，选项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、①.②.D③.1.5④.0.9【解析】（1）[1]因为电流表内阻已知，故测定电源电动势和内电阻的电路图如图所示，对照电路图连线如下（2）[2]滑动变阻器E电阻值较大，操作不方便，同时额定电流太小，故滑动变阻器应选D；（3）[3][4]把电源与电流表看成一个等效电源，则图像的纵轴截距表示电源的电动势，故有图像的斜率绝对值表示电源的内阻与电流表内阻的和，故有解得内电阻为12、①.×10②.70③.2.150【解析】(1)[1]选用“×100”档，发现指针偏角太大，说明指针示数太小，所选档位太大，为准确测量电阻，应换小挡，应把选择开关置于×10挡；[2]由图示可知，欧姆表示数为7×10Ω＝70Ω；(2)由图读出，螺旋测微器的固定刻度读数为2.0mm，可动刻度读数为0.150mm，则该金属导线的直径为d＝2.0mm+0.150mm＝2.150mm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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强