甘肃省临夏州临夏中学2023年物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

甘肃省临夏州临夏中学2023年物理高二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、已知电流强度为I的通电直导线在距离为r的地方产生的磁感应强度大小为，k为常数．如图所示，三根通有电流大小相等的长直导线垂直正方向abcd所在平面，且分别位于a、c、d三个顶点．a、d处导线中的电流方向与c处导线的电流方向相反．已知a处导线在b处产生的磁感应强度大小为B，则b点的磁感应强度大小为（）A. B.C. D.2、导线中带电粒子定向运动形成了电流．带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力．如图所示，设导线ab中每个带正电粒子定向运动的速度都是v，单位体积的粒子数为n，粒子的电荷量为q，导线的横截面积为S，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是A.由题目已知条件可以算得通过导线的电流为B.题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断C.每个粒子所受的洛伦兹力为，通电导线所受的安培力为D.改变适当的条件，有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培力方向保持不变3、如图所示，为两个等量异种电荷连线的中点，为连线中垂线上的一点，对、两点的比较正确的是（）A.，B.，C.负电荷在点的电势能大D.、两点所在直线为等势面4、2017年10月24日，在地球观测组织（GEO）全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”（如图所示）和全球第一颗二氧化碳监测科学实验卫星（简称“碳卫星”）的数据．“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星，在离地球表面700公里的圆轨道对地球进行扫描，汇集约140天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图，有关这两颗卫星的说法正确的是（）A.“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度B.“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度C.“碳卫星”的运行轨道理论上可以和地球某一条经线重合D.“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度5、如图所示，矩形线框在匀强磁场中做的各种运动，能够产生感应电流的是（）A B.C. D.6、如图甲所示，通电螺线管A与用绝缘绳悬挂的线圈B的中心轴在同一水平直线上，A中通有如图所示的变化电流，t=0时电流方向如图乙中箭头所示．在t1～t2时间内，对于线圈B的电流方向（从左往右看）及运动方向，下列判断正确的是（）A.线圈B内有顺时针方向电流、线圈向右摆动B.线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向左摆动C.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向右摆动D.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向左摆动二、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、电阻R1、R2的I—U关系图象如图（甲）所示，现把它们串联成如图（乙）所示的电路，则A.由甲图可知R1<R2B.若电源两端的电压保持不变，要使R1的功率增大，变阻器R0的滑片应向右滑动C.两电阻消耗的电功率P1>P2D.调节R0，可以使R1、R2电压相等8、如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从右边离开磁场的电子，下列判断正确的是（）A.从a点离开的电子速度最小B.从a点离开的电子在磁场中运动时间最短C.从b点离开的电子运动半径最小D.从b点离开的电子速度偏转角最小9、一辆电动观光车蓄电池的电动势为E，内阻为r，当空载的电动观光车以速度v在平直公路上匀速行驶时，流过电动机的电流为I，电动机线圈电阻为R，司机与电动车总重力为mg，电动车受到的阻力是总重力的k倍，忽略电动观光车内部的摩擦，则（）A.电源输出功率为为EI B.电源效率为×100%C.电动机的输出功率为 D.电动机发热功率EI－I2r10、如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力．已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是（）A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长三、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“测定电池的电动势和内阻”的实验中，某同学设计了如图甲所示的电路，实验中供选择的器材如下：A．待测干电池组（电动势为E，内阻约0.1Ω）B．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）C．灵敏电流计G（满偏电流Ig=200μA、内阻rg=100Ω）D．滑动变阻器Rx1（0～20Ω、2.0A）E．滑动变阻器Rx2（0～1000Ω、12.0A）F．定值电阻R1（900Ω）G．定值电阻R2（90Ω）H．开关S一只、导线若干（1）甲图中的滑动变阻器Rx应选______（选填“Rx1”或“Rx2”），定值电阻R应选______（选填“R1”或“R2”）；（2）实验中闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移至______（填“a端”、“中央”或“b端”）；（3）若灵敏电流计G的示数用I1表示，电流表A的示数用I2表示，如图乙所示为该实验绘出的I1-I2图线，由图线可求得被测干电池的电动势E=______V（保留3位有效数字），内电阻r=______Ω．（保留2位有效数字）12．（12分）为测定某旧干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：A．旧干电池1节；B．电压表(视为理想电压表，量程为0～3V)；C．电阻箱R(0～999.9Ω)；D．定值电阻R0＝10Ω；E．多用电表；F．开关、导线若干(1)同学甲直接使用多用电表直流2.5V挡测量该干电池的电动势，读数如图所示，则该同学测得的电动势E＝______V，此测量值比旧干电池电动势的真实值______(选填“偏大”或者“偏小”)(2)同学乙将干电池接入如图所示的电路，规范操作得到如图所示的图像．该同学所描绘的图像中，横坐标是________(填选项前的字母)A．RB．C．(3)按照(2)问中所选的横坐标，已知图像的斜率为k，纵坐标的截距为b，则干电池的电动势E＝________，内阻r＝________．(用k、b、R0表示)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、B【解析】根据左手定则判断三根导线在b处的磁场方向，根据求解三根导线在b处的磁感应强度的大小，然后合成即可.【详解】a处导线在b处产生的磁感应强度大小为B，可知c处导线在b点的磁感应强度大小为B；d处导线在b点的磁感应强度大小为；根据右手定则可知a处导线在b处产生的磁感应强度方向沿bc方向向下；d处导线在b处产生的磁感应强度方向垂直db方向斜向下；c处导线在b处产生的磁感应强度方向沿ba方向；根据平行四边形法则可知，三根导线在b处的磁感应强度大小为，故选B.2、A【解析】判断洛伦兹力的方向用左手定则，电流由其定义I=Q/t确定，洛伦兹力的集中表现为安培力【详解】电流：，则A正确；导线受到的安培力的方向由左手定则判断，则B错误；粒子所受的洛伦兹力为F洛=qvB，导线长度为L，则其受的安培力为：F=nqLSvB=BIL，则C错误；洛伦兹力方向反向决定了所受到的安培力方向也反向，则D错误；故选A【点睛】本题考查电流的微观表达式，关键在于明确有多少电荷流过我们所确定的截面，并由洛伦兹力的集中表现为安培力3、D【解析】A.由电场叠加可知从中点O到无穷远，电场强度越来越小，故，A错误;BCD.等量异种电荷中垂线是一条等势面，故，负电荷在O、P两点电势相等，B、C错误，D正确；4、B【解析】“风云四号”卫星是地球的同步卫星，其运行的轨道半径大于“碳卫星”的轨道半径，根据，则其向心加速度小于“碳卫星”的向心加速度，选项A错误；根据可知，“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度，选项B正确；“碳卫星”的运行轨道是过地心及地球两极的固定平面，而地球的经线是随地球不断转动的，则“碳卫星”的运行轨道不可能和地球某一条经线重合，选项C错误；“风云四号”卫星的运行半径大于地球的半径，则其线速度小于第一宇宙速度，选项D错误；故选B.5、B【解析】A项：线框在匀强磁场中运动时，穿过线框的磁感线条数不变，即磁通量不变，没有感应电流产生，故A错误；B项：线框在磁场中转动时，穿过线框的磁通量发生变化，产生感应电流，故B正确CD项：线框与磁场平行，穿过线框的磁通量为零，当线框向右平动时，磁通量保持为零，没有变化，所以没有感应电流产生，故CD错误故选B6、A【解析】根据题意可知，在螺线管内通有，在时间内，由右手螺旋定则可知，线圈B的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看）；从产生感应电流阻碍的角度可知，线圈向右运动，才能阻碍磁通量的增大。故选A。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】I-U图象斜率的倒数等于电阻，根据斜率的大小可判断电阻的大小；要使R1的功率增大，电路中电流应增大，变阻器接入电路的电阻应减小，即可判断变阻器R0的滑片移动方向；两电阻串联电流相等，根据公式P=I2R分析两电阻功率的关系；根据欧姆定律分析电压关系【详解】A、根据电阻的定义式，k是I−U图象的斜率，可知斜率k越大，R越小，所以，故A错误；B、若电源两端的电压保持不变，要使R1的功率增大，电路中电流应增大，变阻器接入电路的电阻应减小，所以变阻器R0的滑片应向右移动，故B正确；C、两电阻串联，电流相等，，根据公式分析可知：P1>P2，故C正确；D、两电阻的电流相等，，根据欧姆定律U=IR可知，无论怎样调节R0，不可能使R1、R2电压相等，故D错误；故选BC8、BC【解析】对于从右边离开磁场的电子，从a离开的轨道半径最大，根据带电粒子在匀强磁场中的半径公式，知轨道半径大，则速度大，则a点离开的电子速度最大．从a点离开的电子偏转角最小，则圆弧的圆心角最小，根据t==，与粒子的速度无关，知θ越小，运行的时间越短．故B、C正确，A、D错误故选BC9、BC【解析】A．电源输出功率为为EI-I2r，选项A错误；B．电源效率为×100%选项B正确；C．电动车匀速运动，牵引力等于阻力，即F=kmg，则电动机的输出功率为选项C正确；D．电动机发热功率I2R，选项D错误；故选BC。10、BC【解析】B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，初速度平行于ad方向发射的粒子运动轨迹如图，其圆心为O1设正方形边长为L，由几何关系得得则又解得B正确；A．由上知A错误；CD．由于粒子的初速度大小相等，所有粒子的轨迹半径相等，运动轨迹最长的粒子转过的圆心角最大，在磁场中运动时间也最长，初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动的弧长不是最长，则时间不是最长，D错误C正确。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.Rx1②.R1③.a端④.147⑤.0.76【解析】（1）电源电动势为1.5V较小，电源的内阻较小，为多次几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选，上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与较大的定值电阻串联，改装成量程为：的电压表，而用定值电阻串联而改装的电压表量程过小，故定值电阻选择；（2）为了保护电路，并让电流由最小开始调节，滑动变阻器开始时应滑至接入阻值最大位置，即滑到a端；（3）将I1-I2图线延长，与两坐标轴有交点，如图所示：根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：，根据图象与纵轴的交点得电动势为：；与横轴的交点可得出路端电压为时电流是，由闭合电路欧姆定律可得，电源内阻：【点睛】本题中考查测定电动势和内电阻实验中的数据处理，本题中要注意单位的正确换算，同时注意正确列出表达式，找出规律，注意改装原理的正确应用12、①.1.45②.偏小③.A④.⑤.【解析】（1）[1][2]由图可知，量程为2.5V，则其读数为1.45V；由于电压表内阻不是无穷大，故所测应为路端电压，故测量值为路端电压，故