2023-2024學(xué)年安徽省合肥市長(zhǎng)豐中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年安徽省合肥市長(zhǎng)豐中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列說法中正確的是（）A.隨地球自轉(zhuǎn)的物體在地球上任意位置受到地球?qū)υ撐矬w的萬(wàn)有引力都大于其重力B.磁懸浮列車運(yùn)行過程中懸浮于軌道上方，所以運(yùn)行的磁懸浮列車為失重狀態(tài)C.射線是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力D.法拉第最早引入了電場(chǎng)概念，并提出用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng)2、下列說法正確的是（）A.法拉第提出的“分子電流”假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)B.元電荷e的數(shù)值最早是由庫(kù)侖用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D.靜電力常量是卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得的3、如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)a和b的平衡位置相距0.5m．某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b剛好處于平衡位置向上運(yùn)動(dòng)．這列波的波長(zhǎng)可能是A.m B.mC.2m D.3m4、下列物理量中屬于標(biāo)量的是（）A.周期 B.向心加速度C.線速度 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度5、由我國(guó)自主建造的天宮空間站將于2022年投入運(yùn)行，屆時(shí)可以在完全失重的環(huán)境下開展系列科學(xué)研究。若飛船質(zhì)量為2.0×103kg，飛船推進(jìn)器的推力F為500N，飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器工作10s，飛船和空間站的速度增加0.05m/s，則（）A.對(duì)接前應(yīng)使飛船和空間站處于同一軌道B.推進(jìn)過程中，飛船對(duì)空間站的力大于空間站對(duì)飛船的力C.空間站的質(zhì)量為105kgD.飛船對(duì)空間站的推力為490N6、兩只電阻的伏安特性曲線如圖所示，則下列說法中正確的是（）A.兩電阻的阻值大小關(guān)系為R1小于R2B.兩電阻并聯(lián)在電路中時(shí)，R1的電流小于R2的電流C.兩電阻串聯(lián)在電路中時(shí)，R1兩端電壓等于R2兩端電壓D.兩電阻串聯(lián)在電路中時(shí)，R1兩端電壓大于R2兩端電壓二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，空間存在一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=，電場(chǎng)方向和磁場(chǎng)方向相互垂直．在此電磁場(chǎng)正交的空間中有一足夠長(zhǎng)的固定粗糙絕緣桿，與電場(chǎng)正方向成60°夾角且處于豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球套在絕緣桿上．若給小球一沿桿向下的初速度v0，小球恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，且小球電量保持不變，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A.小球的初速度為v0=B.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩鄿p小的減速運(yùn)動(dòng)，最后勻速C.若小球的初速度為，小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮募铀龠\(yùn)動(dòng)，最后勻速D.若小球的初速度為，則運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為8、長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平極板間，有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，板間距離為2L，極板不帶電，現(xiàn)有質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子不計(jì)重力，從左邊極板間中點(diǎn)處垂直磁感線以速度V水平射入磁場(chǎng)，欲使粒子不打在極板上，粒子的速率可以為A. B.C. D.9、有一電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿x軸方向的電場(chǎng)，其電勢(shì)隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量為m、帶電量為?q的粒子只在電場(chǎng)力的作用下，以初速度v0從x=0處的O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)并沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則下關(guān)于該粒子運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（）A.粒子從x=0處運(yùn)動(dòng)到x=x1處的過程中動(dòng)能逐漸增大B.粒子從x=x1處運(yùn)動(dòng)到x=x3處的過程中電勢(shì)能逐漸減小C.欲使粒子能夠到達(dá)x=x4處，則粒子從x=0處出發(fā)時(shí)的最小速度應(yīng)為D.若，則粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度為10、空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示，x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)的正方向．下列說法中正確的是A.該電場(chǎng)可能是由一對(duì)分別位于x2和－x2兩點(diǎn)的等量異種電荷形成的電場(chǎng)B.x2和－x2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.正電荷從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中電勢(shì)能先增大后減小D.原點(diǎn)O與x2兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差大于-x2與x1兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差三、實(shí)驗(yàn)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)用如圖甲所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．已知該待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)約為9V，內(nèi)阻約數(shù)十歐，允許輸出的最大電流為50mA；電阻箱R的最大阻值為999.9Ω，定值電阻R1的阻值為200Ω（1）某次測(cè)量時(shí)，電壓表和電阻箱的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，其讀數(shù)分別為________V和_________Ω（2）選擇定值電阻R1時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)電阻的額定功率有以下幾種規(guī)格：A．WB．WC．1W應(yīng)選___（選填“A”“B”或“C”）規(guī)格的定值電阻，依據(jù)是____________________（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的多組電壓表的示數(shù)U和電阻箱相應(yīng)的阻值R，以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，作—圖線如圖丁所示．根據(jù)圖線可求得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V，內(nèi)阻r=_____Ω．（均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）小寧同學(xué)用如圖所示的器材研究感應(yīng)電流的方向（1）在給出的實(shí)物圖中，用筆線代替導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路_______（2）將線圈插入線圈中，閉合開關(guān)S瞬間，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針右偏，則保持開關(guān)閉合，以下操作中也能使電流計(jì)右偏的是_________A.插入鐵芯FB.拔出線圈C.使變阻器阻值R變大D.使變阻器阻值R變小四、計(jì)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）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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(qiáng)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

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】A.地球上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體，在兩極以外的區(qū)域，萬(wàn)有引力的一個(gè)分力充當(dāng)向心力，另一分力是重力，兩分力間夾角小于直角，萬(wàn)有引力大于重力；在兩極地區(qū)，向心力為零，則萬(wàn)有引力等于重力；故A錯(cuò)誤。B.磁懸浮列車處于懸浮狀態(tài)，在豎直方向受力平衡，不是失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤。C.β射線是具有放射性的元素的原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子即β粒子，它具有中等的穿透能力，故C錯(cuò)誤。D.英國(guó)物理學(xué)家法拉第最早引入了電場(chǎng)的概念，并提出電場(chǎng)線和磁感線來形象表示電場(chǎng)和磁場(chǎng)，故D正確。2、C【解析】A．安培提出的“分子電流”假說，揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．元電荷e的數(shù)值最早是由密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，故B錯(cuò)誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故C正確；D．靜電力常量是庫(kù)倫通過扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，故D錯(cuò)誤。故選C3、C【解析】據(jù)題質(zhì)點(diǎn)a運(yùn)動(dòng)到波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b剛好處于平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，則ab間距離與波長(zhǎng)的關(guān)系為：，n=0，1，2，3…則得當(dāng)n=0時(shí)，λ=2m；當(dāng)n=1時(shí)，λ=0.4m；當(dāng)n=2時(shí)，λ=m；A.m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.2m，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.3m，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤4、A【解析】向心加速度、線速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而周期只有大小無方向，是標(biāo)量；故選A.5、D【解析】A．根據(jù)衛(wèi)星變軌知識(shí)可知，飛船和空間站處于同一軌道上，飛船加速，將做離心運(yùn)動(dòng)，到高軌道上，不能對(duì)接，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第三定律可知，飛船對(duì)空間站的力與空間站對(duì)飛船的力是相互作用力，等大反向，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)量定理可知：代入數(shù)據(jù)解得空間站的質(zhì)量為：M＝9.8×104kg故C錯(cuò)誤；D．對(duì)空間站，根據(jù)動(dòng)量定理得：M△v＝F′t解得飛船對(duì)空間站的推力為490N，故D正確。故選D。6、A【解析】A．由圖可知，當(dāng)電流相同時(shí)，R2兩端的電壓大于R1兩端的電壓，即U2＞U1，由，可知所以當(dāng)電流相同時(shí)，電壓越大，導(dǎo)體的電阻就越大，即R2＞R1．故A正確B．兩電阻并聯(lián)在電路中時(shí)，電壓相等，根據(jù)，可知R1的電流大于R2的電流．故B錯(cuò)誤CD．兩電阻串聯(lián)在電路中時(shí)，電流相等，根據(jù)A的分析可知：即U2＞U1．故CD錯(cuò)誤二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解析】小球受重力、摩擦力（可能有）、彈力（可能有）、向右上方的洛倫茲力、向左的電場(chǎng)力，當(dāng)受到的合外力等于0時(shí)，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球受到的合外力不為0時(shí)，要判斷出支持力的方向，明確支持力的大小隨洛倫茲力的變化關(guān)系，然后做出判定【詳解】對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖，電場(chǎng)力的大?。篎=qE=，由于重力的方向豎直向下．電場(chǎng)力的方向水平向右，二者垂直，合力：FG+F==2mg，由幾何關(guān)系可知，重力與電場(chǎng)力的合力與桿的方向垂直，所以重力與電場(chǎng)力的合力不會(huì)對(duì)小球做功，而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直，所以也不會(huì)對(duì)小球做功．所以，當(dāng)小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不可能存在摩擦力，沒有摩擦力，說明小球與桿之間就沒有支持力的作用，則洛倫茲力大小與重力、電場(chǎng)力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg．所以．故A正確；若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=3mg＞FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向下的支持力，則摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng)；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸減小，摩擦力減小，小球做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，最后當(dāng)速度減小到時(shí)，小球開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故B正確．若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=mg＜FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球?qū)⒆鰷p速運(yùn)動(dòng)；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，小球的加速度增大，所以小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止．故C錯(cuò)誤；若小球的初速度為，球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng)，最后停止，運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功等于小球的動(dòng)能，所以．故D正確．故選ABD【點(diǎn)睛】本題考查小球在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解答的關(guān)鍵明確小球的受力情況，并能夠結(jié)合受力的情況分析小球的運(yùn)動(dòng)情況，要知道小球何時(shí)做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，何時(shí)做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，做勻速運(yùn)動(dòng)8、AB【解析】根據(jù)“欲使粒子不打在極板上”可知，本題考查帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題，根據(jù)淪洛倫茲力提供向心力得到粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和粒子速度的關(guān)系，運(yùn)用幾何關(guān)系求出軌跡半徑，列式計(jì)算.【詳解】欲使粒子不打在極板上，如圖所示，帶正電的粒子從左邊射出磁場(chǎng)時(shí)，其在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑.粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力，即：可得粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑：所以粒子不打到極板上且從左邊射出，則：即：.帶正電的粒子從右邊射出，如圖所示，此時(shí)粒子的最小半徑為r，由上圖可知：；可得粒子圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑：則：，即：故欲使粒子不打在極板上，粒子的速度必須滿足或，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤；故選AB.【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要找圓心，畫軌跡，求半徑，算時(shí)間.9、BD【解析】A．處的電勢(shì)大于處的電勢(shì)，粒子帶負(fù)電，在高電勢(shì)處電勢(shì)能小，在低電勢(shì)處電勢(shì)能大，故從0--過程中電勢(shì)能增大，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，故A錯(cuò)誤；B．從過程中電勢(shì)一直增大，故粒子的電勢(shì)能逐漸減小，B正確；C．根據(jù)電場(chǎng)力和運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知：粒子如能運(yùn)動(dòng)到處，就能到達(dá)處，當(dāng)粒子恰好運(yùn)動(dòng)到處時(shí)，由動(dòng)能定理得：解得即粒子從x=0處出發(fā)的最小速度應(yīng)為，C錯(cuò)誤；D．若，粒子運(yùn)動(dòng)到處電勢(shì)能最大，動(dòng)能最小，由動(dòng)能定理得：解得最小速度為：故D正確故選BD。10、BD【解析】根據(jù)等量異種電荷形成的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，在等量異種電荷的連線上，各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是相同的，而該圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都沿x軸對(duì)稱分布，所以該電場(chǎng)一定不是由一對(duì)分別位于和兩點(diǎn)的等量異種電荷形成的電場(chǎng)，A錯(cuò)誤；由于和兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱，且電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也相等，故從O點(diǎn)到和從O點(diǎn)到電勢(shì)降落相等，故和兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，B正確；由圖可知，從到x3電場(chǎng)強(qiáng)度始終為正，則正電荷運(yùn)動(dòng)的方向始終與電場(chǎng)的方向相同，所以電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能逐漸減小，C錯(cuò)誤；和兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，原點(diǎn)O與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差等于原點(diǎn)O與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差等于與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，所以原點(diǎn)O與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差大于-x2與兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差，D正確三、實(shí)驗(yàn)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、①.8.2②.180.0③.C④.定值電阻在電路中消耗的功率會(huì)超過1/4W⑤.9.3（9.1~9.5之間）⑥.51（49~53之間）【解析】(1)如圖乙所示，電壓表的示數(shù)為：8.2V，如圖丙所示，電阻箱的阻值為：180.0；(2)定值電阻在電路中的最大功率為：，所以應(yīng)選C，依據(jù)為定值電阻在電路中消耗的功率會(huì)超過1/4W；(3)由實(shí)驗(yàn)原理變形得：，由圖象可得：，解得：，12、①.圖見解析②.AD【解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行實(shí)物圖連接即可；（2）根據(jù)題意確定電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與磁通量變化的關(guān)系，然后根據(jù)磁通量的變化判斷即可；【詳解】（1）將線圈和電流計(jì)串聯(lián)形成一個(gè)回路，將電鍵、滑動(dòng)變阻器、電源、線圈串聯(lián)而成另一個(gè)回路即可，實(shí)物圖如下所示：（2）當(dāng)線圈插入線圈中，閉合開關(guān)S瞬間，穿過線圈的磁通量增強(qiáng)，從而使電流計(jì)指針右偏，當(dāng)插入