廣西壯族自治區(qū)百色市2023年高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

廣西壯族自治區(qū)百色市2023年高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖，帶箭頭的實(shí)線表示某靜電場的電場線，虛線表示其等勢面。已知a、b、c三點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec，電勢分別為φa、φb、φc。則（）A.Ea＜Eb，φb＝φc B.Ea＞Eb，φa＞φbC.Ea＞Eb，φa＜φb D.Ea＝Ec，φb＝φc2、如果人造地球衛(wèi)星受到地球的引力為其在地球表面時(shí)的一半,則人造地球衛(wèi)星距地面的高度是（已知地球的半徑為R）A.R B.C. D.3、如圖所示為兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷所形成電場的一部分電場線，P、Q是電場中的兩點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.P點(diǎn)場強(qiáng)比Q點(diǎn)場強(qiáng)大B.P點(diǎn)電勢比Q點(diǎn)電勢低C.電子在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的電勢能小D.電子從P沿直線到Q的過程中所受電場力恒定不變4、下列做法不符合安全用電要求的是（）A.用銅絲代替保險(xiǎn)絲 B.使用冰箱時(shí)，電源插頭插在三孔插座上C.發(fā)生觸電事故時(shí)，立即切斷電源 D.使用試電筆時(shí)，手指不能碰到筆尖5、如圖，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于A點(diǎn)和B點(diǎn)，它們所帶電荷量分別為Q(Q>0）和-4Q。則A、B連線上，電場強(qiáng)度為零的位置在A.A點(diǎn)左側(cè) B.B點(diǎn)右側(cè)C.A、B之間且靠近點(diǎn) D.A、B之間且靠近B點(diǎn)6、我國于2010年3月5日成功發(fā)射了“遙感衛(wèi)星九號(hào)”，在繞地球運(yùn)行的過程中，該衛(wèi)星受到地球引力的大小A.只與地球的質(zhì)量有關(guān) B.只與衛(wèi)星的質(zhì)量有關(guān)C.與地球和衛(wèi)星的質(zhì)量均有關(guān) D.與地球和衛(wèi)星的質(zhì)量均無關(guān)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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示,半徑為R的圓是圓柱形區(qū)域的橫截面,c為圓心,,在圓上a點(diǎn)有一粒子源能以相同的速率向圓而內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,柱形區(qū)域內(nèi)存在平行于圓面的勻強(qiáng)電場,粒子從電場中射出的最大動(dòng)能是初動(dòng)能的4倍經(jīng)過b點(diǎn)的粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍,已知初動(dòng)能為Ek,不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用,下列選項(xiàng)正確的有A.電場強(qiáng)度大小為 B.電場強(qiáng)度大小為C.電場強(qiáng)度方向從a到b D.電場強(qiáng)度方向從a到c8、“電流天平”是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受安培力作用制成的一種靈敏測量儀器．利用“電流天平”可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，把匝數(shù)為n的矩形導(dǎo)線框吊在等臂天平的一臂，另一臂掛空砝碼盤，使天平平衡；再在天平砝碼盤加重為mg的砝碼，矩形導(dǎo)線框通電流強(qiáng)度為I的電流，長度為L的ab邊在磁場中，天平再次平衡．則A.導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍→bB.導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閎→aC.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為mg/ILD.磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小mg/nIL9、如圖，小燈泡L1與電動(dòng)機(jī)M并聯(lián)，再與小燈泡L2串聯(lián)接在電源上。閉合電鍵K，此時(shí)兩盞小燈泡都剛好正常發(fā)光，且電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。已知小燈泡L1額定電壓6V、額定功率6W，小燈泡L2額定電壓3V、額定功率9W，電源內(nèi)阻r=1Ω，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R=1Ω。則下列說法中正確的是A.通過電動(dòng)機(jī)M的電流為3A B.電源的電動(dòng)勢為9VC.電動(dòng)機(jī)M的輸出功率為8W D.電源內(nèi)阻消耗的熱功率為9W10、如圖所示，平行金屬板M、N之間有豎直向下的勻強(qiáng)電場，虛線下方有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)子和粒子分別從上板中心S點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)電場加速后從O點(diǎn)垂直磁場邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后從a、b兩點(diǎn)射出磁場（不計(jì)重力），下列說法正確的是()A.磁場方向垂直紙面向外B.從a點(diǎn)離開的是粒子C.從b點(diǎn)離開的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速率較大D.粒子從S出發(fā)到離開磁場，由b點(diǎn)離開的粒子所用時(shí)間較長三、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）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V2W”字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I－U圖線．現(xiàn)有下列器材供選用：A.電壓表(0～5V，內(nèi)阻約10kΩ)B.電壓表(0～15V，內(nèi)阻約20kΩ)C.電流表(0～3A，內(nèi)阻約1Ω)D.電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.4Ω)E.滑動(dòng)變阻器(10Ω，2A)F.滑動(dòng)變阻器(500Ω，1A)G.學(xué)生電源(直流6V)、開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選________，電流表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（2）在線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_______，并根據(jù)所畫電路圖進(jìn)行實(shí)物連接_______（3）利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示，分析曲線說明小燈泡電阻變化的特點(diǎn)：________________________________（4）若把電阻元件Z和小燈泡接入如圖乙所示的電路中時(shí)，已知電阻Z的阻值為5Ω，已知A、B兩端電壓恒為2.5V，則此時(shí)燈泡L的功率約為________W．(保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．鋼球從斜槽上滾下，經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)．每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，在小球運(yùn)動(dòng)軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球，使球恰好從孔中央通過而不碰到邊緣，然后對準(zhǔn)孔中央在白紙上記下一點(diǎn)．通過多次實(shí)驗(yàn)，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置，用平滑曲線連起來就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡（1）實(shí)驗(yàn)所需的器材有：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重錘線、有孔的卡片，除此之外還需要的一項(xiàng)器材是______A．彈簧測力計(jì)B．刻度尺C．秒表（2）在此實(shí)驗(yàn)中，小球與斜槽間有摩擦_______（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）使實(shí)驗(yàn)的誤差增大；調(diào)節(jié)斜槽使其末端的切線水平，如果斜槽末端點(diǎn)到小球落地點(diǎn)的高度相同，小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，那么小球每次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間________（選填“相同”或“不同”）（3）如圖乙所示是在實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡．已知小球是從原點(diǎn)O水平拋出的，經(jīng)測量P點(diǎn)的坐標(biāo)為（30cm，20cm）．g取10m/s2．則小球平拋的初速度v0=_________m/s（4）如圖丙所示，在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=2.5cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，g取10m/s2．某同學(xué)根據(jù)以上已知條件斷言a不是拋出點(diǎn)，你認(rèn)為他的說法是否正確？請說明理由________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，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．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14．（16分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(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(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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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(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、B【解析】由圖示可知，a處的電場線密，b、c處的電場線稀疏，因此a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，b點(diǎn)的場強(qiáng)小，即沿著電場線的方向，電勢逐漸降低，則a點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢，即b、c兩點(diǎn)在同一等勢面上，電勢相等，即則故選B。2、C【解析】由萬有引力定律得：，，解得r=R，則衛(wèi)星距地面的高度h=r-R=（-1）R；故選C3、C【解析】A．由圖可知，P點(diǎn)周圍的磁感線比Q點(diǎn)稀疏，故P點(diǎn)的場強(qiáng)比Q點(diǎn)小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由電場線的方向可知，電場由P到Q，而電勢沿電場線方向是降低的，故P點(diǎn)電勢高于Q點(diǎn)電勢，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．那么電子是負(fù)電荷，電子在P點(diǎn)的電勢能小于在Q點(diǎn)的電勢能，選項(xiàng)C正確；D．由于P到Q間的電場強(qiáng)度是變化的，故電子從P沿直線到Q的過程中所受電場力是變化的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選Ｃ4、A【解析】用銅絲代替保險(xiǎn)絲，當(dāng)電路電流過大時(shí)，不能自動(dòng)熔斷而保護(hù)電路，不符合安全用電要求；使用冰箱時(shí)，電源插頭插在三孔插座上，符合用電要求；發(fā)生觸電事故時(shí)，立即切斷電源，符合用電要求；使用試電筆時(shí)，手指不能碰到筆尖金屬體，而且手必須接觸筆尾的金屬體，符合用電要求；故選A.5、A【解析】由電場的疊加原理可知，在AB連線之間的合場強(qiáng)不可能為0，由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式可知，場強(qiáng)為0的點(diǎn)應(yīng)離電荷量較小的更近，所以電場強(qiáng)度為零的位置在A點(diǎn)左側(cè)，故A正確。故選A。6、C【解析】根據(jù)萬有引力定律表達(dá)式得：其中M為地球質(zhì)量，m為衛(wèi)星的質(zhì)量．故選C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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】設(shè)電場方向與ab邊夾角為，離開電場時(shí)動(dòng)能最大的粒子的射出點(diǎn)和c點(diǎn)的連線一定和電場方向平行，如圖所示，在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)過程中由動(dòng)能定理有：對離開電場時(shí)動(dòng)能最大的粒子在電場中由動(dòng)能定理有：由以上兩式解得或時(shí)（即電場方向由a指向b），得時(shí)，故選ABC。8、BD【解析】根據(jù)左手定則判斷電流方向；由安培力和重力平衡求解B.【詳解】導(dǎo)線框受安培力向下，由左手定則可知，ab中的電流的方向?yàn)閎→a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由平衡知識(shí)可知：mg=nBIL可知，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選BD.9、CD【解析】A．兩盞小燈泡都剛好正常發(fā)光，所以小燈泡L1中的電流為小燈泡L2中的電流為電動(dòng)機(jī)中的電流為故A錯(cuò)誤；B．由閉合電路歐姆定律得故B錯(cuò)誤；C．電動(dòng)機(jī)M的輸出功率為故C正確；D．電源內(nèi)阻消耗的熱功率為故D正確。故選CD。10、AD【解析】A．由左手定則，可以判定磁場方向是垂直于紙面向外，所以選項(xiàng)A正確B．設(shè)加速電壓為U，在加速電場中：Uq=mv2在偏轉(zhuǎn)磁場中：qvB＝m聯(lián)立可得：由于α粒子是質(zhì)子的4倍，而電量是質(zhì)子的2倍，所以α粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大，從b點(diǎn)離開，則選項(xiàng)B錯(cuò)誤C．由上述結(jié)論可得經(jīng)過加速電場后速度為v＝由于α粒子的比荷小于質(zhì)子的比荷，所以從b點(diǎn)離開的α粒子速度小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D．從S出發(fā)到離開磁場的時(shí)間t=t電+t磁=顯然比荷q/m越小，時(shí)間越大，即從b點(diǎn)離開的α粒子所用時(shí)間較長，所以選項(xiàng)D正確故選AD【點(diǎn)睛】本題涉及的是帶電粒子先在電場中加速，然后進(jìn)入磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分別用動(dòng)能定理和牛頓第二定律求出半徑，從而判斷出從a、b兩點(diǎn)離開的是哪種粒子，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出在兩種場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從表達(dá)式可以看出哪種粒子的時(shí)間長三、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.(1)A②.D③.E④.(2)如圖；⑤.如圖；⑥.(3)小燈泡電阻隨溫度的升高而增大⑦.(4)0.31【解析】本題（1）的關(guān)鍵是根據(jù)小燈泡的規(guī)格中的額定電壓與額定電流大小來選擇電壓表與電流表的量程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)可知變阻器應(yīng)用分壓式接法，可知應(yīng)選擇電阻選擇變阻器．題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)小燈泡電阻滿足，可知電流表應(yīng)用外接法，又變阻器應(yīng)用分壓式接法，即可畫出電路圖和實(shí)物圖．題（3）的關(guān)鍵是根據(jù)電阻定義可知，電阻大小與I-U圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率倒數(shù)成正比，說明小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．題（4）的關(guān)鍵是在燈泡的I-U圖像中畫出電阻Z的I-U圖像，根據(jù)I-U圖象讀出當(dāng)電阻Z和燈泡兩端的電壓之和為2.5V時(shí)對應(yīng)的電壓和電流大小，然后根據(jù)P=UI求出功率即可【詳解】（1）：根據(jù)小燈泡的規(guī)格“4V，2W”可知，電壓表應(yīng)選A，電流，所以電流表應(yīng)選D；由于描繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)要求電流從零調(diào)，所以變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的變阻器E（2）：由于小燈泡電阻較小，滿足，所以電流表應(yīng)用外接法，又變阻器采用分壓式接法，所以電路圖和實(shí)物連線圖如圖所示：（3）根據(jù)可知，小燈泡電阻與I-U圖象上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率倒數(shù)成正比，所以小燈泡電阻隨溫度的升高而增大（4）在燈泡的I-U圖像中畫出電阻Z的I-U圖像，由I-U圖象可知，當(dāng)電阻Z和燈泡兩端的電壓之和為2.5V時(shí)，此時(shí)燈泡兩端的電壓U=1.4V，I=0.22A時(shí)對應(yīng)的電壓，所以小燈泡的功率為：P=UI=1.4×0.22W=0.31W.【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖、連接實(shí)物電路圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，確定滑動(dòng)變阻器與電流表接法是正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖與連接實(shí)物電路圖的前提與關(guān)鍵12、①.B②.不會(huì)③.相同④.⑤.該同學(xué)說法正確！由圖可知：水平分位移相等，則時(shí)間間隔相等，若點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則點(diǎn)豎直分速度為零，由于豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)，位移之比為，但是圖中不是這個(gè)比例，故點(diǎn)不是拋出點(diǎn)【解析】（1）研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，還需要刻度尺測量水平位移和豎直位移，故需刻度尺，故選項(xiàng)B正確，AC錯(cuò)誤；（2）為了保證小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，小球與斜槽間的摩擦不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)；小球每次滾下的初始位置不同，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度不同，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，與初速度無關(guān)，可知小球每次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同；（3）由于豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)得，小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：，根據(jù)水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：；（4）該同學(xué)說法正確.由圖可知：水平分位移相等，則時(shí)間間隔相等，若點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則點(diǎn)豎直分速度為零，由于豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)