2024年安徽省舒城干汊河中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024年安徽省舒城干汊河中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、有一個長方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長分別為a、b、c，且a＞b＞c。電流沿以下方向流過該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是（）A. B.C. D.2、三根完全相同的長直導(dǎo)線互相平行，通以大小和方向都相同的電流．它們的截面處于一個正方形abcd的三個頂點a、b、c處，如圖所示．已知每根通電長直導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度與距該導(dǎo)線的距離成反比，通電導(dǎo)線b在d處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強度大小為B，則d處的磁感應(yīng)強度大小為()A.2BB.BC.3BD.3B3、如圖所示的家用電器（分別是液晶電視、電風(fēng)扇、臺燈、電飯煲），正常工作時的電流最接近4A的是（）A. B.C. D.4、如圖所示，實線為方向未知的三條電場線，a、b兩帶電粒子從電場中的O點以相同的初速度飛出。僅在電場力作用下，兩粒子的運動軌跡如圖中虛線所示，則（）A.a一定帶正電，b一定帶負(fù)電 B.a的加速度減小，b的加速度增大C.a的電勢能減小，b的電勢能增大 D.a的動能減小，b的動能增大5、現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。上圖為側(cè)視圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時針方向運動。已知電子的電荷量為e，電子做圓周運動的軌道半徑為r，因電流變化而產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為(k為一定值)。下列說法中正確的是（）A.為使電子加速，電磁鐵的磁性應(yīng)逐漸減弱B.為使電子加速，感生電場的方向應(yīng)該沿逆時針方向C.為使電子加速，當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，電流應(yīng)該增大D.電子在圓形軌道中加速一周的過程中，感生電場對電子所做的功為26、下列物理量中屬于矢量的是（）A.磁通量 B.電動勢C.電流 D.磁感應(yīng)強度二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等．a(chǎn)、b為電場中的兩點，則A.a點的電場強度比b點的大B.a點的電勢比b點的高C.檢驗電荷-q在a點的電勢能比在b點的大D.將檢驗電荷-q從a點移到b點過程中，電場力做負(fù)功8、如圖所示，電路中a、b是兩個完全相同的燈泡，電阻為R（忽略電壓變化時對電阻的響）L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻為R的自感線圈．當(dāng)S閉合與斷開時，a、b燈泡的發(fā)光情況正確的是（）A.S剛閉合后，a燈立即變亮，b燈逐漸變亮B.S剛閉合后，b燈立即變亮，a燈逐漸變亮C.S閉合足夠長時間后，a燈比b燈更亮D.S斷開后，a燈立即熄滅，b燈閃亮一下再逐漸熄滅9、霍爾式位移傳感器的測量原理如圖所示，有一個沿z軸方向的磁場，磁感應(yīng)強度B＝B0＋kz（B0、k均為常數(shù)），將傳感器固定在物體上，保持通過霍爾元件的電流I不變（方向如圖中箭頭所示），當(dāng)物體沿z軸方向移動時，由于位置不同，霍爾元件在y軸方向上的上、下表面的電勢差U也不同。則（）A.磁感應(yīng)強度B越大，上、下表面的電勢差U越大B.k越大，傳感器靈敏度越大C.若圖中霍爾元件是電子導(dǎo)電，則上表面電勢高于下表面電勢D.電流I取值越大，上、下表面的電勢差U越小10、空間存在一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場區(qū)域的橫截面為等腰直角三角形，底邊水平，其斜邊長度為L．一正方形導(dǎo)體框邊長也為L，開始正方形導(dǎo)體框的ab邊與磁場區(qū)域橫截面的斜邊剛好重合，如圖所示．由圖示的位置開始計時，正方形導(dǎo)體框以平行于bc邊的速度v勻速穿越磁場．若導(dǎo)體框中的感應(yīng)電流為，兩點間的電壓為，感應(yīng)電流取逆時針方向為正，則導(dǎo)體框穿越磁場的過程中，、隨時間的變化規(guī)律正確的是（）A. B.C. D.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V，額定電流0.32A）；電壓表V（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）；電流表A（量程0.5A，內(nèi)阻0.5Ω）；固定電阻R0（阻值1000Ω）；滑動變阻器R（阻值0~9.0Ω）；電源E（電動勢5V，內(nèi)阻不計）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，滑動變阻器R是_________（填“限流式”或“分壓式”）接法。（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示:由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻_________（填“增大”“不變”或“減小”）燈絲的電阻率__________（填“增大”“不變”或“減小”）。（3）用另一電源E0（電動勢6V，內(nèi)阻1.00Ω）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為______W.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）12．（12分）（1）“天宮二號”被稱為是我國首個真正意義上的空間實驗室，是繼“天宮一號”后中國自主研發(fā)的第二個空間實驗室，“天宮二號”的發(fā)射將全面開啟中國空間實驗室任務(wù)，為我國未來空間站建設(shè)打下重要基礎(chǔ)．設(shè)“天宮二號”在距地面高為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動，已知地球的質(zhì)量為M、半徑為R，引力常量為G，且不考慮地球自傳的影響．則“天宮二號”繞地球運動的線速度大小為________，周期為________，向心加速度大小為________（2）某發(fā)電站，發(fā)電機的輸出功率為5×105kw，采用500kv的高壓輸電，輸電線上的總電阻為20Ω，則輸電線上的電流為________A，輸電線上損失的電壓為________V，輸電線上損失的電功率為________kw（3）我們可以通過以下實驗來探究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”①接好電路后，合上開關(guān)瞬間，電流表指針________（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；②合上開關(guān)，電路穩(wěn)定后，電流表指針________（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）；③如果合上開關(guān)后，將原線圈A迅速插入副線圈B時，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計指針向右偏了一下．那么原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向右移動時，電流計指針將向________偏（選填“右”或“左”）四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解題分析】由電阻的決定式可知A中電阻為B中電阻為C中電阻為D中電阻為因為最小的電阻為。故選A。2、C【解題分析】根據(jù)每根通電長直導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度與距該導(dǎo)線的距離成反比，得出各電流在d點所產(chǎn)生的B的大小關(guān)系，由安培定則確定出方向，再利用矢量合成法則求得B的合矢量的大小和方向【題目詳解】假設(shè)正方形的邊長為L，通電導(dǎo)線b在a處所產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，根據(jù)幾何關(guān)系得．每根通電導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度大小與距該導(dǎo)線的距離成反比，則a與c在d處產(chǎn)生的磁場的強度，b在d處產(chǎn)生的磁場的強度為，方向如圖：則d點的磁感應(yīng)強度，故B正確3、D【解題分析】A．家用電器額定電壓均為，電視的功率約為，根據(jù)可知通過電視的電流約為，A錯誤；B．電風(fēng)扇的功率約為，通過的電流約為，B錯誤；C．臺燈的功率約為，通過對的電流約為，C錯誤；D．電飯煲的功率約為，通過的電流約為，和題目中接近，符合題意，D正確。故選D。4、B【解題分析】A．由運動軌跡如圖可知，a、b做曲線運動，由于電場線方向未知，故a、b電性不能確定，故A錯誤；B．根據(jù)a、b兩粒子做曲線運動軌跡彎曲程度及電場線的疏密可知，b所處的電場線變密，電場強度變強，所受的電場力在增大，加速度在增大；a所處的電場線變疏，電場強度變?nèi)?，所受的電場力在減小，加速度在減小，故B正確；CD．根據(jù)圖知a、b兩粒子的電場力、速度的夾角為銳角，電場力對電荷做正功，其動能都增大，其電勢能都減小，故CD錯誤。故選B5、C【解題分析】A．為使電子加速，應(yīng)使感生電場方向與電子運動方向相反，由于電子沿沿逆時針方向運動，如果電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，由楞次定律可得，電磁鐵的磁性應(yīng)逐漸增強，故A錯誤；B．由于電子帶負(fù)電，所以感生電場的方向應(yīng)該沿順時針方向，故B錯誤；C．當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，若電流增大，根據(jù)楞次定律，可知渦旋電場的方向為順時針方向，電子將沿逆時針方向做加速運動，故C正確；D．磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為感生電動勢電子運動一周感生電場始終做正功故D錯誤。故選C。6、D【解題分析】ABC．磁通量、電動勢是只有大小沒有方向的標(biāo)量，電流有大小，有方向，但電流運算時不遵守矢量運算法則，也是標(biāo)量，ABC錯誤；D．磁感應(yīng)強度是矢量，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解題分析】A項：電場線越密集的地方電場強度就越大，從上圖中可以看出a處的電場線比b處的電場線密集，所以a點的場強大于b點的場強，故A項正確；B項：a點所在的電場線從Q出發(fā)到不帶電的金屬球終止,所以a點的電勢高于金屬球的電勢,而b點所在處的電場線從金屬球發(fā)出到無窮遠(yuǎn),所以金屬球的電勢高于b點的電勢,即a點的電勢比b點的高.故B正確;

C項：電勢越高的地方,負(fù)電荷具有的電勢能越小,即負(fù)電荷在a點的電勢能較b點小,故C錯誤;

D項：由上知,-q在a點的電勢能較b點小,則把-q電荷從電勢能小的a點移動到電勢能大的b點,電勢能增大,電場力做負(fù)功.所以D選項是正確的.8、AC【解題分析】對于線圈來講通直流阻交流，通低頻率交流阻高頻率交流【題目詳解】A、B、C項：由于a、b為兩個完全相同的燈泡，當(dāng)開關(guān)接通瞬間，a燈泡立刻發(fā)光，而b燈泡由于線圈的自感現(xiàn)象，導(dǎo)致燈泡漸漸變亮，因電阻不能忽略的線圈，當(dāng)電流穩(wěn)定時，a比b更亮一些，故A、C正確，B錯誤；D項：當(dāng)開關(guān)斷開瞬間，兩燈泡串聯(lián)，由線圈產(chǎn)生瞬間電壓提供電流，導(dǎo)致兩燈泡同時熄滅，故D錯誤故選AC【題目點撥】線圈的自感系數(shù)越大，頻率越高時，感抗越高．同時線圈有阻礙電流的變化，注意的是燈泡會更亮的原因是電流變大的緣故9、ABC【解題分析】AD．最終電子在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有電流的微觀表達(dá)式為I=nqvS=nqvbc所以B越大，上、下表面的電勢差U越大。電流越大，上、下表面的電勢差U越大。故A正確，D錯誤。B．k越大，根據(jù)磁感應(yīng)強度B=B0+kz，知B隨z的變化越大，根據(jù)．知，U隨z的變化越大，即傳感器靈敏度（）越高。故B正確。C．霍爾元件中移動的是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向下表面偏轉(zhuǎn)，所以上表面電勢高。故C正確。故選ABC。10、AD【解題分析】在ab邊到e點的過程中，ab邊切割磁感線的有效長度減小，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢逐漸減小，感應(yīng)電流逐漸減小，且感應(yīng)電流沿逆時針方向，為正．A．b兩點的電壓為為負(fù)值，大小為電動勢的且均勻減?。籥b邊越過e點后，在cd邊接觸磁場之前，線框中磁通量不變，則沒有感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，之后，cd邊切割磁感線，產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，并逐漸減小，仍為負(fù)值，大小為電動勢的且均勻減小，故AD正確，BC錯誤三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.分壓式②.增大③.增大④.0.89【解題分析】（1）[1]．因本實驗需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法；（2）[2][3]．I-U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說明電阻隨電流的增大而增大；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；（3）[4]．當(dāng)滑動變阻器阻值全部接入時，燈泡的功率最小，將R等效為電源內(nèi)阻，則電源電動勢為6V，等效內(nèi)阻為10Ω；則有：U=6-10I；作出電源的伏安特性曲線如圖中實線所示；由圖可知，燈泡電壓為U=3.1V，電流I=290mA=0.29A，則最小功率P=UI=3.1×0.29=0.89W；12、①.②.③.④.1000（1×103）⑤.20000（2×104）⑥.2×104⑦.偏轉(zhuǎn)⑧.不偏轉(zhuǎn)⑨.右【解題分析】(1)由公式可知，其中，解得：，，；(2)輸電線上的電流為，輸電線上損失的電壓為，輸電線上損失的功率；(3)合上開關(guān)瞬間，線圈A中電流增大，A中的電流產(chǎn)生的磁場增大，穿過B線圈的磁通量增大，所以在電流表中產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；合上開關(guān)，電路穩(wěn)定后，線圈A中的電流不變，電流產(chǎn)生的磁場不變，穿過B線圈的磁通量不變，所以電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；如果合上開關(guān)后，將原線圈A迅速