吉林省辽源市东辽县一中2023-2024学年物理高二上期末学业水平测试试题含解析

吉林省辽源市东辽县一中2023-2024学年物理高二上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、如图，沿东西方向站立的两同学（左西右东)做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计（零刻度在表盘中央）的两个接线柱上，形成闭合回路，然后迅速摇动MN这段“绳”．假设图M中情景发生在赤道，则下列说法正确的是A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C.当“绳”向下运动时，N点电势比M点电势高D.摇“绳”过程中，灵敏电流计指针的偏转方向不变2、下列物理量中，属于标量的是A.电势能 B.电场强度C.磁感强度 D.洛伦兹力3、如图所示，无限大的水平匀强磁场B中，有一面积为S的矩形线圈，可绕竖直轴MN转动．.关于穿过此线圈的磁通量，下列说法正确的是A.当线圈平面与磁感线垂直时，磁通量为零B.当线圈平面与磁感线平行时，磁通量最大C.线圈绕轴MN转过90°的过程中，磁通量保持不变D.线圈绕轴MN转过90°的过程中，磁通量会发生变化4、如图所示，O至P是一段滑雪赛道，P点的海拔高度为H，O点的海拔高度为2H．人和雪橇总质量为m，从O点滑到P点重力对人和雪橇所做的功为A.mgHB.2mgHC.3mgHD.05、如图所示，上端固定在天花板上的绝缘轻绳连接带电小球，带电小球b固定在绝缘水平面上，可能让轻绳伸直且a球保持静止状态的情景是A.B.C.D.6、a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定()①在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上②b和c同时飞离电场③进入电场时，c的速度最大，a的速度最小④动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大A.① B.①②C.③④ D.①③④二、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，a为不带电的绝缘物块为带正电的物体，b为叠放在粗糙水平地面上。地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力F拉b，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速阶段，下列说法正确的是（）A.a受到的摩擦力方向水平向左，大小不变B.a受到的摩擦力方向水平向左，逐渐变小C.地面对方的摩擦力方向水平向右，逐渐变大D.地面对方的摩擦力方向水平向右，逐渐变小8、如图所示电路，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R3的滑片向上端移动时，则（）A.电压表读数减小B.电流表读数减小C.灯泡亮度变亮D.R2上消耗的功率逐渐增大9、如图所示电场，实线表示电场线．一个初速度为v的带电粒子仅在电场力的作用下从a点运动到b点，虚线表示其运动的轨迹．则：（）A.粒子带正电B.粒子在a点受的电场力比b点大C.a点电势高于b点电势D.粒子的动能增加，电势能减小10、质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核，它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场．在磁场中运动半周后打到底片P上，不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:3B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为D.质子和氚核在磁场中运动轨迹半径之比为三、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）用20分度的游标卡尺测得某小球的直径如下图所示，则小球的直径为d=_______mm（2）用螺旋测微器测金属导线的直径，其示数如下图所示，该金属导线的直径为_____mm12．（12分）图甲是用来验证机械能守恒定律的实验装置．图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取B、F两点来验证实验，已知电火花打点计时器每隔0.02s打一个点。请回答下列问题：（1）根据纸带可以判断，实验时纸带的_____端是和重物相连接(选填“左”或“右”)；（2）若x1=6.40cm，则在纸带上打下计数点B时的速度vB=_____m/s(计算结果保留三位有效数字)；（3）若x2数据也已测出，则为验证机械能是否守恒还需测出的物理量是__________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）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）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、C【解析】A．当“绳”摇到最高点时，绳转动速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故A错误；B．当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小，故B错误；C．当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中N点电势比M点电势高．故C正确；D．在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动和向上运动时，“绳”切割磁感线的方向变化，则感应电流的方向变化，即灵敏电流计指针的偏转方向改变，选项D错误2、A【解析】标量是只有大小没有方向物理量，矢量是既有大小又有方向的物理量．根据有无方向确定【详解】电场强度、磁感应强度和力都是矢量，只有电势能是标量，故属于标量的选A【点睛】矢量与标量明显的区别是：矢量有方向，标量没有方向．要掌握物理量的矢标性3、D【解析】当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量最大，故A错误；当线圈平面与磁感线平行时，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量为零，故B错误；线圈在转动过程中，与磁感线垂直的有效面积在不断变化，所以磁通量在不断变化，故C错误，D正确4、A【解析】重力做功的大小仅仅与重力以及两点位置的高度差有关，由题可知，物体在竖直方向的高度差为：h=2H-H=H，所以重力做的功：W=mgh=mgH．故A正确，BCD错误5、C【解析】小球能处于静止状态，必然受合力为零，由图象知小球受重力、绳的拉力和库仑力，这三个力组成封闭三角形时合力为零，或者三力在同一直线上时合力为零，由图象知只有C正确。故选C。6、D【解析】①②三个α粒子进入电场后加速度相同，由图看出，竖直方向a、b偏转距离相等，大于c的偏转距离，由得知，a、b运动时间相等，大于c的运动时间，即ta=tb＞tc故在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上，而c先飞出电场．故①正确，②错误.③三个α粒子水平方向上做匀速直线运动，则有x=v0t．由图看出，b、c水平位移相同，大于a的水平位移，即xb=xc＞xa而ta=tb＞tc可见，初速度关系为：vc＞vb＞va，故③正确.④由动能定理得：△Ek=qEy由图看出，a和b的偏转距离相等，大于c的偏转距离，故ab动能增量相等，大于c的动能增量,故④正确.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、BC【解析】CD．地面对b的摩擦力方向水平向右，大小为随着速度逐渐增大，洛伦兹力逐渐增大，则地面给b的滑动摩擦力变大，地面对b的摩擦力方向水平向右，故D错误，C正确；AB．以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得滑动摩擦力增大，知加速度变小，a受到水平向左的静摩擦力作用，根据牛顿第二定律有由于加速度逐渐变小，因此a受到的摩擦力逐渐变小，故A错误，B正确。故选BC。8、BD【解析】分析电路的结构，由滑片的移动可知电路中电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化；【详解】由图可知，灯泡与滑动变阻器R3串联后与R2并联后，再由R1串联接在电源两端．当滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，路端电压增大，同时R1两端的电压也减小，故并联部分的电压增大，则流过R2的电流增大，根据P＝I2R知消耗的功率增大，故电流表示数减小，灯泡分压减小，灯泡变暗，因并联部分的电压增大，而R3中电压增大，故电压表示数增大，故AC错误，BD正确；【点睛】解决闭合电路欧姆定律的题目，一般可以按照整体-局部-整体的思路进行分析，要灵活选用等效的方法研究电路的结构9、BC【解析】电场线的疏密代表电场的强弱，正电荷所受电场力的方向就是电场线的方向，而负电荷所受的电场力的方向与电场线的方向相反，沿着电场线方向电势降低【详解】A．由轨迹弯曲方向可判断出电场力方向，受力方向指向弧内，与电场方向相反，则粒子带负电荷;故A错误.B．电场线的疏密代表电场的强弱，a点的电场线较b点的电场线密，则粒子在a点受到的电场力大于在b点受到的电场力;故B正确.C．沿着电场线方向电势降低，则a点电势高于b点电势；故C正确.D．电场力方向与速度方向夹角大于90°，一直做负功，动能减小，电势能增大；故D错误.故选BC.【点睛】理解电场线的特点，明白只要合外力做正功物体的动能就增加的道理10、CD【解析】根据题图可知，考查了回旋加速器的原理．根据粒子在回旋加速器在电场和磁场中的运动特点即可求解【详解】A、质子和氚核在极板间运动时，有，则，所以质子和氚核在极板间运动的时间之比为，故A错误；B、质子和氚核都为半个周期，周期的表达式为，所以质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:3，故B错误；C、质子和氚核在磁场中运动的速率由加速电场来决定，则有，得，所以质子和氚核在磁场中运动的速率之比为，故C正确；D、粒子在磁场中运动半径，故质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为，D正确三、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.【解析】游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第3个刻度与主尺刻度对齐，则游标尺读数为，所以最终读数为：；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：考点：刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用【名师点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，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12、①.左②.1.60③.测出BF两点之间距离【解析】（1）[1]从纸带上可以发现从左到右，相邻计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大，与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接;（2）[2]利用匀变速直线运动的推论得（3）[3]要验证机械能守恒定律，则要求出重力势能的变化量，所以还要测出BF之间的距离。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)(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=3N14、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15、（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