山东省泰安市新泰市第二中学2023年物理高二上期末学业水平测试试题含解析

山东省泰安市新泰市第二中学2023年物理高二上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、如图所示，三个线圈在同一平面内，当I减小时，a、b线圈中的感应电流方向为A.都为顺时针方向B.a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向C.都为逆时针方向D.a线圈中为逆时针方向，b线圈中为顺时针方向2、运动员进行“折返跑”训练，从A点沿直线跑到B点，又从B点沿原路返回A点，A、B两点直线距离为50m，此过程中运动员的路程和位移的大小分别是()A.50m,0 B.100m,0C.50m,100m D.100m,100m3、带有等量异号电荷，相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场（如图），电场强度，方向向下。电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm。下列说法正确的是A.E点电势高于D点电势B.C．D两点电势差C.如果令B板接地（即电势），则C点电势D.如果令A板接地，则D点电势4、关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是A.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B.放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功D.洛伦兹力可以改变运动电荷的速度大小5、在如图所示的电路中，电源的内电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，电流表的内阻不计，闭合开关后，电流表的示数I=0.3A．电源的电动势E等于A.1V B.2VC.3V D.5V6、一电流表的满偏电流=30mA．内电阻=95Ω，要把它改装成一个量程为0．6A的电流表，应在电流表上A.串联一个5．00Ω的电阻 B.串联个4．75Ω的电阻C.并联一个5．00Ω的电阻 D.并联一个4．75Ω的电阻二、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、如图所示，竖直的光滑半圆形轨道，水平直径ac=2R，轨道左半部分处在垂直纸面向里的匀强磁场中，右半部分处在垂直纸面向外的匀强磁场中．将质量为m的金属小球从a点无初速释放，下列说法正确的是A.小球不可能运动到c点B.运动过程中小球内没有感应电流C.运动过程中系统的机械能守恒D.小球最终产生的内能为mgR8、如图所示，水平的平行金属板和直流电源相连，中间有一垂直纸面向外的匀强磁场，一带正电粒子（重力不计）以速度v向右飞入板间，恰能做匀速直线运动。仅改变以下某项条件时，物体仍然做匀速直线运动的有A.让粒子带负电B.让电源的正负极交换C.让金属板间距离增大D.让粒子所带电量增大9、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10、如图所示电场中有A、B两点，下列判断正确的是（）A.电势φA>φB，场强EA>EBB.电势φA>φB，场强EA<EBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能EpA>EpB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“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,实验室备有下列器材供选择:A．待测小灯泡“3.0V、1.5W”B．电流表(量程3A,内阻约为1)C．电流表(量程0.6A,内阻约为5)D．电压表(量程3.0V,内阻约为10k)E.电压表(量程15.0V,内阻约为50k)F.滑动变阻器(最大阻值为100,额定电流50mA)G.滑动变阻器(最大阻值为10,额定电流1.0A)H.电源(电动势为4.0V,内阻不计)I.电键及导线等(1)为了使实验完成的更好,电流表应选用__________;电压表应选用__________;滑动变阻器应选用__________(只需填器材前面的字母即可)(2)请在虚线框内画出实验电路图______(3)某同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图1所示则电压值为__________V,电流值为__________A,由图2可知,小灯泡的电阻随着电压的增大而__________(增大、减小、不变).12．（12分）用多用电表粗略测量某圆柱体的阻值。如图，当选择开关置于欧姆挡“×1”的位置时，多用电表指针示数如图所示，则被测圆柱体电阻的阻值约为_________Ω。为进一步测其电阻，实验室备有以实验下器材：A．电压表（0~3V，内阻4kΩ）；B．电压表（0~15V，内阻15kΩ）C．电流表（0~3A，内阻0.0125Ω）；D．电流表（0~0.6A，内阻0.125Ω）E．滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流为2A）；F.开关、导线若干；G.电池组（3V，内阻1.0Ω）。(1)电流表和电压表分别应选_________、_______（选填器材前的字母）。(2)测该圆柱体的电阻时，电流表在测量电路中应采用_________（选填“外”或“内”）接法，真实值比测得的电阻值偏_________（选填“大”或“小”）些。(3)若用L表示圆柱体的长度，d表示直径，测得电压为U，电流为I，请写出圆柱体电阻率的表达式_________。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、D【解析】根据安培定则判断可知，在线圈处产生的磁场的方向垂直于纸面向外，当减小时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的电流；在线圈处的磁场的方向向里，当减小时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针方向的电流；A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析相符，故D正确；故选D。2、B【解析】根据位移和路程的定义进行分析解答；明确物体回到原点时，位移为零；而路程是物体实际经过的轨迹的长度【详解】由题意可知，运动员返回到原点，故位移为零；而路程等于经过轨迹的长度；故路程为s=2×50=100m；故选B3、C【解析】A．沿电场线方向电势越来越低，电场线竖直向下，因此D点电势高于E点的电势，故A错误；B．CD两点间的电势差为：UCD=-EdCD=-2×104×（0.1-0.02-0.03）=-1×103V，故B错误；C．如果令B板接地（即电势φB=0），则C点电势φC=EdCB=2×104×3×10-2V=6×102V，故C正确；D．如果令A板接地，则D点电势φD=-EdAD=-400V，故D错误。故选C。4、C【解析】根据安培力公式、洛伦兹力公式及左手定则分析答题，知道导线或粒子方向沿电场线时均不受磁场力【详解】A、当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，带电粒子不受洛伦兹力作用，故A错误；B、当通电导线电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力，故B错误；C、由左手定则可知，洛伦兹力与粒子的运动方向垂直，即与位移方向垂直，在洛伦兹力方向上，带电粒子没有位移，洛伦兹力对带电粒子不做功，故C正确；D、洛伦兹力只能改变运动电荷速度方向，不会改变速度大小，故D错误故选C【点睛】本题考查磁场力的性质，要注意安培力、洛伦兹力的产生、方向是初学者很容易出错的地方，在学习中要加强这方面的练习，提高对知识的理解5、C【解析】根据闭合电路欧姆定律得电源的电动势，故选项C正确，ABD错误点睛：闭合电路欧姆定律反映了电路中电流与整个电路的电动势和总电阻的关系6、C【解析】把小量程电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值【详解】把电流表改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：，故C正确，ABD错误二、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、AD【解析】ABC.小球左边磁场进入右边磁场过程中，磁通量先向里减小，再向外增加，所以磁通量发生了变化，会产生感应电流，系统机械能不守恒，所以小球不能运动到c点，故A正确，BC错误；D.根据能量守恒，可知小球最终停在最低点b，重力势能全部转化为内能，所以小球最终产生的内能为mgR，故D正确8、AD【解析】A.带正电粒子恰能做匀速直线运动，则Eq=qvB。粒子带负电，电场力与洛伦兹力大小仍相等，方向都与相反，粒子仍然做匀速直线运动的，故A正确；B.让电源的正负极交换，正粒子受到的电场力与洛伦兹力都向下，粒子将向下偏转，故B错误；C.当板间距离增大时，根据U=Ed，场强变小，Eq<qvB，粒子运动轨迹偏向下极板，故C错误；D.粒子所带电量增大，只要速度不变，仍满足Eq=qvB，粒子仍然做匀速直线运动的，故D正确。故选：AD9、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10、BC【解析】AB．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，A处电场线疏，场强小，故场强EA＜EB．顺着电场线的方向电势降落，可知φA＞φB，故A错误B正确；C．将电荷量为q的正电荷放在电场中，受力的方向是从A指向B，故从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少，故C正确；D．负电荷受到的电场力和电场方向相反，所以从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增大，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.（1）C②.D③.G④.（2）如图；⑤.（3）1.80V，⑥.0.33A；⑦.增大；【解析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据题意确定滑动变阻器的接法，根据灯泡与电表内阻的关系确定电流表的接法，然后连接实物电路图（3）根据电表指针示数，求出此时灯泡的电压和电流．I-U图像斜率的倒数等于电阻，由此可判断小灯泡的电阻随着电压的变化规律；【详解】（1）灯泡额定电压为3V，电压表应选D，灯泡额定电流为I=1.5/3=0.5A，电流表应选C，为方便实验操作应选滑动变阻器G（2）描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻为：R=3/0.5=6Ω，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为10kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示（3）电流表、电压表的示数如图所示，则电压值为1.80V，电流值为0.33A，I-U图像斜率的倒数等于电阻，则由图2可知，小灯泡的电阻随着电压的增大而增大；【点睛】滑动变阻器的分压限流接法，安培表内外接法，仪器的选择是电学实验考查的重点，同时要学会根据图线进行数据处理12、①.6.0②.A③.D④.外⑤.大⑥.【解析】(1)[1]选择开关置于欧姆挡“×1”的位置，表盘读数为6.0，所以是；[2][3]因为电池组的电压为3V，为了读数准确，所以选择量程为0~3V的电压表。被测圆柱体电阻的阻值约为6Ω，为了读数准确，选择0~0.6A的电流表。(2)[4][5]因为根据“小外