吉林省通榆县第一中学2023年高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

吉林省通榆县第一中学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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右2、通过某电阻的周期性交变电流的图象如所示。则该交流电的有效值为A.1.5A B.4.5AC. D.3、关于电场线，下列说法正确的是（）A.电场线与电场一样是一种物质B.电场线方向是电势降落最快的方向C.电场线上某点的电场方向就是电荷在该点受到的电场力方向D.正点电荷只在电场力的作用下一定沿电场线方向运动4、如图所示，甲图为正弦式交流电，乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，丙图为方波式交流电，三个图中的和周期T相同.三种交流电的有效值之比为（）A.：2： B.2：：C.：：2 D.：：25、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法不正确的是()A.带电粒子由加速器的中心附近进入加速器B.带电粒子由加速器的边缘进入加速器C.电场使带电粒子加速，磁场使带电粒子旋转D.离子从D形盒射出时的动能与加速电场的电压无关6、如图（a）所示，半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内，缺口两端引出两根导线，与电阻R构成闭合回路。若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图（b）所示，规定磁场方向垂直纸面向里为正，不计金属圆环的电阻。以下说法正确的是（）A.0~1s内，流过电阻R的电流方向为a→bB.1~2s内，回路中的电流逐渐减小C.2~3s内，穿过金属圆环的磁通量在减小D.t=2s时，Uab＝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，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场．从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，下列说法正确的是()A.a端的电势低于b端B.ab边所受安培力方向为水平向左C.线圈可能一直做匀速运动D.线圈可能一直做匀加速直线运动8、如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列判断中正确的是A.A→B温度升高，压强不变B.B→C体积不变，压强变大C.B→C体积不变，压强不变D.C→D体积变小，压强变大9、关于下列器材的原理和用途，叙述正确的是（）A.变压器既可以改变交流电压也可以改变稳恒直流电压B.经过回旋加速器加速的带电粒子最大速度与加速电压大小无关C.真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用10、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C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）某同学进行了以下测量：（1）用游标卡尺测出正方体木块的边长，其示数如图甲所示，则正方体木块的边长为_____cm（2）用螺旋测微器测量小球的直径，其示数如图乙所示，则小球的直径为_____mm12．（12分）荷兰物理学家洛伦兹首先提出，磁场对运动电荷有力的作用．为了纪念他，人们称这种力为_____，该力的方向可以用_____（填“左手定则”或“右手定则”）来判断四、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）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L

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】根据题意，由右手螺旋定则知a与c导线产生磁场正好相互抵消，由右手螺旋定则知b与d导线电流产生磁场方向相同都为竖直向下，则得磁场方向竖直向下。故选B。2、C【解析】将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：代入数据得解得故选C。3、B【解析】A．电场是真实存在的物质，而电场线是人假想出来的，不是真实存在的，A错误；B．沿电场线方向电势降落最快，B正确；C．正电荷受到的电场力方向和电场方向相同，负电荷受到的电场力方向和电场方向相反，C错误；D．点电荷运动的轨迹不一定与电场线重合，只有当电场线是直线，而且正电荷没有初速度或初速度方向与电场同向时，正点电荷运动方向才沿电场线方向运动，D错误；故选B。4、D【解析】甲图中交流电的有效值为；对乙图，解得；对于丙图有效值为，所以三种交流电的有效值之比为，故D正确；ABC错误；5、B【解析】AB．根据回旋加速器的加速原理，被加速离子只能由加速器的中心附近进入加速器，从边缘离开加速器，A正确，不符合题意；B错误，符合题意；C．在磁场中洛伦兹力不做功，离子是从电场中获得能量，C正确，不符合题意；D．当离子离开回旋加速器时，半径最大，动能最大，则有：与加速的电压无关，D正确，不符合题意。故选B。【点睛】解决本题的关键掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子从电场中获得能量，但是出回旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D形盒的半径有关6、D【解析】A．0~1s内，穿过线圈垂直纸面向里的磁场在增大，根据楞次定律可得流过电阻R的电流方向为b→a，选项A错误；B．1~2s内，回路中电流图像的斜率在1~2s内磁通量变化率恒定，所以电流恒定，选项B错误；C．2~3s内，穿过金属圆环的磁通量垂直纸面向外在增大，选项C错误；D．由图像可知t=2s时根据法拉第电磁感应定律可知，在第2s内选项D正确。故选D。【点睛】注意磁通量变化量的方向，先判断穿过线圈的磁通量的变化情况，然后后根据楞次定律判断电流方向，此时线圈相当于一个电源，一定要注意这个电源有没有内阻。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、AC【解析】从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内，可能做匀速运动，可能做加速运动，也可能做减速运动，根据安培力公式，安培力与速度成正比，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况，确定运动性质详解】A项：ab边切割磁感线，根据右手定则，电流从a端流向b端；ab边相当于电源，电源内部，电流从负极流向正极，故b端相当于电源正极，电势高，故A正确；B项：再根据左手定则，安培力向上，故B错误；C项：在ab边刚进磁场时，若安培力与重力平衡，则线圈一直做匀速直线运动，故C正确；D项：在ab边刚进磁场时，若安培力小于重力，线圈加速，安培力F=也变大，所加速度变化，故不可能一直做匀加速直线运动，故D错误故选AC【点睛】本题的解题关键是抓住安培力公式F=BIL=，分析安培力的变化，确定加速度的变化，同时要掌握速度图象的斜率等于加速度这一知识点8、AD【解析】从V-T图像中可知等容变化和等温变化，过原点的直线表示等压变化【详解】A．从A→B过程中，根据：可知为等压变化，故A正确；BC．从B→C过程中，根据：可知，气体体积不变，温度降低，压强减小，故BC均错误；D．从C→D过程中，气体温度不变，体积减小，压强增大，故D正确【点睛】掌握理想气体状态方程推出的各类图像，明确斜率的物理意义．一定质量的理想气体的V-T图中，斜率的物理意义为压强的倒数9、BD【解析】变压器只能改变交流电压，不可以改变稳恒直流电压，选项A错误；由得：，则最大动能：；可知经过回旋加速器加速的带电粒子最大速度与加速电压大小无关，选项B正确；真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，不是线圈发热，故C错误；磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的作用，故D正确．故选BD.10、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。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、①.0.97②.0.990【解析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；【详解】游标卡尺的固定刻度读数为，游标读数为所以最终读数：；螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为所以最终读数为：【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数，注意游标卡尺不需估读，螺旋测微器需估读12、①.洛伦兹力②.左手定则【解析】已知磁场方向、带电粒子的速度方向，由左手定则可以判断出洛伦兹力的方向【详解】[1]通过学习磁场对运动电荷的作用我们知道，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点的物理学家是洛伦兹[2]为了纪念他，人们称这种力为洛伦兹力，该力的方向可以用左手定则【点睛】本题考查了判断洛伦兹力方向问题，熟练应用左手定则即可正确解题，注意运动的方向不一定与磁场垂直，但洛伦兹力一定与磁场及运动方向垂直四、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、（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度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma