2024屆湖南省炎德英才大聯(lián)考高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2024屆湖南省炎德英才大聯(lián)考高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、電源、開關S、定值電阻R1、燈泡L、光敏電阻R2和電容器連接成如圖所示的電路，電容器的兩平行板水平放置．當開關S閉合，并且無光照射光敏電阻R2時，一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點．當用強光照射時，光敏電阻的阻值變小，則A.帶電液滴帶正電 B.燈泡亮度變暗C.電容器所帶電荷量減小 D.液滴向上運動2、如圖所示，兩個質量相等、分別帶正、負電的小球，以相同的速率在帶電平行金屬板間的P點沿垂直于電場方向射入勻強電場，分別落到A、B兩點，則A.落到A點的小球帶負電，B點的小球帶正電B.兩小球在電場中運動時間相等C.兩小球在電場中的加速度aB>aAD.兩小球到達正極板時動能關系是3、如圖所示為電流天平，可以用來測量勻強磁場中的磁感應強度．它的右臂掛著矩形線圈，匝數(shù)為n，線圈的水平邊長為l，處于勻強磁場中，磁感應強度B的方向與線圈平面垂直．當線圈中通過逆時針方向電流I時，調節(jié)砝碼使兩臂達到平衡．下列說法中正確的是()A.線圈只有bc邊受到安培力B.線圈受到的磁場對它的力方向水平指向紙內C.若電流大小不變而方向反向，線圈仍保持平衡狀態(tài)D.若發(fā)現(xiàn)左盤向上翹起，則增大線圈中的電流可使天平恢復平衡4、如圖所示，直線MN上方有垂直紙面向里的勻強磁場，電子1從磁場邊界上的a點垂直MN且垂直磁場方向射入磁場，經(jīng)t1時間從b點離開磁場．之后電子2也由a點沿圖示方向以相同速率垂直磁場方向射入磁場，經(jīng)t2時間從a、b連線的中點c離開磁場，則為()A. B.2C. D.35、如圖所示，圓環(huán)上帶有大量的負電荷，當圓環(huán)以軸心沿如圖所示方向轉動時，則、、、四個小磁針的運動情況是（）A.、、不動，的N極朝紙外B.、、的N極都朝紙內，的N極朝紙外C.不動，的N極朝紙外，、的N極都朝紙內D.、、的N極都朝紙外，的N極朝紙內6、如圖，是磁電式電流表的結構，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布，線圈中a、b兩導線通以圖示方向的電流，則下列說法正確的是A.該磁場是勻強磁場B.線圈平面總與磁場方向垂直C.線圈將順時針方向轉動D.磁電式電流表的優(yōu)點是靈敏度很高，而且可以通過很大的電流二、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、利用霍爾效應制作的霍爾元件，廣泛應用于測量和自動控制等領域。如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側面會形成電勢差，該電勢差可以反映磁感應強度B的強弱，則下列說法中正確的是（）A.若元件的載流子是正離子，則C側面電勢高于D側面電勢B.若元件的載流子是自由電子，則D側面電勢高于C側面電勢C.在測地球北極上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平D.在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平8、質量為m的金屬細桿置于傾角為θ的光滑導軌上，導軌的寬度為d，若給細桿通以如圖所示的電流時，如圖所示的A、B、C、D四個圖中，可能使桿靜止在導軌上的是（）A. B.C. D.9、如圖所示，電流表、電壓表均為理想電表，L為小燈泡，C為電容器，R為滑動變阻器，電源電動勢為E，內阻為r．現(xiàn)將開關S閉合，當滑動變阻器滑片P向右移動時，下列結論正確的是（）A.燈泡L變亮B.電流表讀數(shù)變小C.電壓表讀數(shù)變小D.電容器C上的電荷量增加10、如圖是研究平行板電容器電容大小的因素的實驗裝置，在整個實驗過程中，如果保持電容器的帶電荷量Q不變，下面的操作中將使靜電計指針張角變大的是（）A.僅將M板水平向左平移遠離N板B.在M、N之間插入玻璃板C將M板向下平移D.在M、N之間緊靠M插入有一定厚度的金屬板三、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）某中學生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘作了果汁電池，他們測量這種電池的電動勢E和內阻r，并探究電極間距對E和r的影響．實驗器材如圖所示①測量E和r實驗方案為：調節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式___________，利用測量數(shù)據(jù)作出U-I圖像，得出E和r②將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結果影響，請在圖中用筆畫線代替導線連接電路_________③實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應果汁電池的U-I圖像如圖中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢___________（填“增大”“減小”或“不變”），電源內阻________（填“增大”“減小”或“不變”）曲線（c）對應的電源電動勢E=_____________V，內阻r=____________Ω，當外電路總電阻為2500Ω時，該電源的輸出功率P=_____________mW.（均保留三位有效數(shù)字）12．（12分）使用中值電阻為25Ω（×1檔）的多用電表測量一個定值電阻R（阻值約為300Ω）,在下列各項操作中選出盡可能準確地測量電阻值、并符合多用電表使用規(guī)則的操作：A.轉動選擇開關使其尖端對準“×1k”檔B.轉動選擇開關使其尖端對準“×100”檔C.轉動選擇開關使其尖端對準“×10”檔D.轉動選擇開關使其尖端對準“×1”檔E.轉動選擇開關使其尖端對準“OFF”檔F.將兩表筆分別接觸R兩端，讀出R阻值后，隨即斷開G.將兩表筆短接，調整歐姆調零旋鈕，使指針指到0歐姆位置所選操作的合理順序為：____________________________________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）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C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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、D【解析】先讀懂電路圖，知該電路R1和R2串聯(lián)，電容器兩端間的電壓等于R1兩端間的電壓，當用強光照射光敏電阻R2時，光敏電阻的阻值變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析電容器兩端的電壓變化，從而知道電場的變化；再分析帶電液滴的受力情況，確定運動．通過電容器兩端電壓的變化，就可知道電容器所帶電量的變化【詳解】電容器上極板帶正電，油滴受電場力向上，可知油滴帶負電，選項A錯誤；當用強光照射光敏電阻R2時，光敏電阻的阻值變小，電路中電流增大，由PL=I2RL知燈泡的功率增大，將變亮，故B錯誤．電流增大，R1兩端間的電壓增大，則電容器的電壓增大，由電容器的電量公式Q=CU知電容器所帶的電荷量增大，故C錯誤．電容器板間場強E=U/d，知板間電壓增大，場強增大，液滴所受的電場力（方向向上）增大，故液滴向上運動，故D正確．故選D【點睛】本題考查了電容器的動態(tài)分析、閉合電路的歐姆定律、部分電路的歐姆定律、勻強電場．解決本題的關鍵抓住電容器兩端電壓與R1兩端電壓相等，利用閉合電路歐姆定律進行動態(tài)分析2、C【解析】AB．兩小球在水平方向都不受力，做勻速直線運動，則落在板上時水平方向的距離與下落時間成正比，由于豎直位移相同，根據(jù)x=vt，h=at2得水平位移大的A球運動時間長，即A球豎直方向的加速度小，所受電場力向上，故A球帶正電，水平位移小的球加速度大，故B球帶負電，故AB錯誤；C．有以上分析可知，兩小球在電場中的加速度aB>aA，選項C正確；D．根據(jù)動能定理，三小球到達下板時的動能等于這一過程中合外力對小球做的功。由受力圖可知，帶負電小球B合力較大，為G+F電，做功多動能大，帶正電小球A合力較小，為G-F電，做功少動能小，即EKB＞EKA，故D錯誤。故選C。3、D【解析】A.磁場對電流有力的作用，線圈有bc邊、ab邊、cd邊受到安培力，故A錯誤；B.ab邊、cd邊受到安培力大小相等，方向相反，bc邊受到安培力豎直向上，故有線圈受到的磁場對它的力方向豎直向上，B錯誤；C.若電流大小不變而方向反向，bc邊受到安培力豎直向下，線圈不會保持平衡狀態(tài)，故C錯誤；D.若發(fā)現(xiàn)左盤向上翹起，要使天平恢復平衡，則減小右盤向下的力或增大右盤向上的力，增大線圈中的電流，會增大線圈中向上的安培力，故D正確；故選D4、D【解析】考查帶電粒子在勻強磁場中的運動。【詳解】電子2以相同速率垂直磁場方向射入磁場，由帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑公式可知，兩電子運動半徑相同，由周期公式可知，周期也相同，由幾何關系可知，電子1運動的圓心角為，電子2運動的圓心角為，由時間可得：D正確。故選D。5、B【解析】圓環(huán)帶有負電荷，圓環(huán)順時針轉動時，產(chǎn)生的等效電流方向沿逆時針方向；由安培定則可知，a、b、d所在處磁場垂直于紙面向里，c處磁場垂直于紙面向外，故a、b、d處的小磁針的N極朝紙內轉動，c處小磁針的N極朝紙外轉動，故B正確，A、C、D錯誤；故選B【點睛】正電荷的定向移動方向是電流的方向，負電荷的定向移動方向與電流方向相反；在磁場中，小磁針靜止時N極所指的方向是磁場的方向；由安培定則判斷出a、b、c、d各處磁場方向，然后確定小磁針的轉動情況6、C【解析】利用圖示的裝置分析出其制成原理，即通電線圈在磁場中受力轉動，線圈的轉動可以帶動指針的偏轉，由左手定則來確定安培力的方向可確定轉動方向；【詳解】A．該磁場明顯不是勻強磁場，勻強磁場應該是一系列平行的磁感線，方向相同，故A錯誤；B．由圖可知，線圈平面總與磁場方向平行，故B錯誤；C．由左手定則可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故線圈順時針旋轉，故C正確；D．磁電式電流表的優(yōu)點是靈敏度很高，但是不可以通過很大的電流，故選項D錯誤【點睛】在學過的測量工具或設備中，每個工具或設備都有自己的制成原理，對不同測量工具的制成原理，是一個熱點題型，需要重點掌握二、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、ABC【解析】AB．若元件的載流子是正離子，正離子定向移動方向和電流方向相同，由左手定則可知，正離子會受到洛倫茲力在C側面聚集，此時C側面電勢高于D側面電勢；若元件的載流子是自由電子，自由電子定向移動方向和電流方向相反，由左手定則可知，自由電子會受到洛倫茲力在C側面聚集，此時D側面電勢高于C側面電勢，故AB正確；C．地球北極上方的地磁場方向豎直向下，所以在測定地球北極上方地磁場強弱時，元件的工作面應保持水平，故C正確；D．地球赤道上方的地磁場方向水平，所以在測地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應保持豎直，故D錯誤。故選ABC8、AB【解析】A．桿子受重力、沿斜面向上的安培力，若重力沿斜面向下的分力與安培力相等，則二力平衡。故A正確。B．桿子受重力、豎直向上的安培力、支持力，若重力與安培力相等，則二力平衡，不受支持力即可達到平衡。故B正確。C．桿子受重力、水平向左的安培力和垂直斜面向上的支持力，三個力不可能達到平衡。故C錯誤。D．桿子受重力和斜面的支持力，不受安培力，則二力不可能平衡。故D錯誤。故選AB。分卷II9、AC【解析】當滑動變阻器滑片P向右移動時，分析變阻器接入電路電阻的變化，確定外電路總電阻的變化，由歐姆定律分析總電流和路端電壓的變化，判斷兩電表讀數(shù)的變化和小燈泡亮度的變化，由歐姆定律分析電容器電壓的變化，確定其電荷量的變化；【詳解】A、當滑動變阻器滑片P向右移動時，變阻器接入電路電阻減小，外電路總電阻減小，由歐姆定律得知，總電流增大，路端電壓減小，則電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，燈泡L變亮，故AC正確，B錯誤；D、電容器的電壓，I增大，其它量不變，則U減小，由可知電容器C上電荷量Q減小，故D錯誤；【點睛】本題是電路的動態(tài)變化分析問題，按“部分→整體→部分”的思路進行分析10、AC【解析】由題意，電容器所帶電量Q保持不變，靜電計指針張角變大，板間電勢差U變大，由C=Q/U分析電容C如何變化，根據(jù)進行分析【詳解】由題意，電容器所帶電量Q保持不變，靜電計指針張角變大，板間電勢差U變大，由C=Q/U分析可知，電容C應變小，根據(jù)分析可知，應減小正對面積，增大板間距離、或減小電介質；僅將M板水平向左平移遠離N板，增大間距，導致電容C變小，故A正確；在M、N之間插入玻璃板，增大電介質，導致電容C變大，故B錯誤；將M板向下平移，則減小正對面積，導致電容C變小，故C正確；將M、N之間緊靠M插入有一定厚度的金屬板，相當于減小d，則電容C增大，故D錯誤．故選AC.【點睛】本題考查電容器的動態(tài)分析問題，對于電容器的動態(tài)變化問題，關鍵要抓住不變量，根據(jù)電容的定義式和決定式進行分析三、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.U=E-Ir②.③.不變④.增大⑤.0.975⑥.478⑦.0.268【解析】①測量E和r的實驗方案為：調節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I，依據(jù)公式U="E-Ir"，利用測量數(shù)據(jù)作出U-I圖像，U-I圖像與縱軸截距等于電源電動勢E，圖線斜率的絕對值等于電源內阻r②由于將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結果的影響，所以把電流表與滑動變阻器串聯(lián)后與電源開關構成閉合回路，電壓表并聯(lián)在電源和開關兩端，實物圖如圖所示③圖線與縱軸的交點的縱坐標即為電動勢，由圖象可知，圖象與縱軸的交點縱坐標不變，所以電動勢不變；圖線斜率的絕對值即為內阻，由圖象可知，（a）（b）（c）（d）圖象斜率的絕對值變大，電源內阻變大．由此可知：隨電極間距的減小電源內阻增大．由圖示圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值為0.975，電源電動勢E=0.975V；（c）對應圖線斜率絕對值約為478（從線上選取兩點即可求斜率），電源的輸出功率12、CG