2024届山南市高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2024届山南市高二物理第一学期期末学业水平测试试题

请考生注意：

1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答

案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。

2.答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。

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，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等.一正电荷在等势线03上时，具有动

能20J,它运动到等势线仰上时，速度为零，令s=0,那么，当该电荷的电势能为4J时，其动能大小为（）

C.6JD.4J

2、如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小3=受7的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5,线框

10

电阻不计，线框平面与磁感线垂直,以此时刻为计时起点，线框绕垂直于磁场的轴OO,以角速度3=200rad/s匀速转动，并

与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A,下

列说法正确的是（）

O乜熔断器

A.图示位置穿过线框的磁通量变化率不为零

B.线框中交流电压的表达式为e=500sin200tV

C.变压器原、副线圈匝数之比为50:11

D.允许变压器输出的最大功率为5000W

3、额定电压都是U0V,额定功率PA=100W,PB=40W的灯泡两盏，若接在电压为220V的电路上，两盏灯泡均能正

常发光，且消耗功率最小的电路是（）

A.

AB

p

4、电阻接一直流电，通过4A的电流时热功率为P,若换接一正弦交流电，它的热功率变为一，则该交流电电流的最

2

大值为（）

A.4AB.6A

C.2AD.4亚A

5、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒，两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并

分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示，现要增大带电粒子从

回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是（）

A.增大金属盒的半径B.减小狭缝间的距离

C.减小磁场的磁感应强度D.增大高频交流电压

6、某电源的路端电压U随电流/变化的图像如图所示，现将一阻值为6。的定值电阻接在该电源两端。下列说法正确

的是（）

u/v

A.电源的输出电压是4VB.电源的内阻是40

C.通过电阻的电流是0.5AD.电阻的热功率是0.96W

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、如图所示为远距离交流输电的简化电路图。发电厂的输出电压是U,用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线

路中的电流是八，其末端间的电压为口。在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为八。则

发

电

厂

A.用户端的电压B.输电线上的电压降为U

C.输电线路上损失的电功率为D.输电线路上损失的电功率为I1U

8、在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线，一端固定在。点，另一端系质量为

0.04kg、带电荷量为3XI0-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37。角，如图所示。给小球一个初

速度，让小球恰能绕。点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正

确的是（取侬37。=0.8,g=10m/s2）（）

A.匀强电场的电场强度大小为1X104N/C

B.小球的动能最小值为0.96J

C.小球的机械能最小值为1.54J

D.小球运动过程中的最大电势能为0.96J

9、在如图电路中，电键Si、S2、S3、S4均闭合.C是水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P.断开哪一个电

键后P会运动

A.Si

B.S2

C.S3

D.S4

10、如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子。、氏c,以不同速率对

准圆心。沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是

A.a粒子动能最大

B.c粒子速率最大

C.c粒子在磁场中运动时间最短

D.它们做圆周运动的周期相同

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）（1）如图甲、乙所示为测电流的电动势和内阻的电路，在实验时应选用电路

（2）选好电路后，由于电流表和电压表内电阻对电路的影响，所测得的电动势将偏

（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为V,内阻为Q

12.（12分）用多用电表测量一个阻值约为200。的电阻，测量步骤如下：

（1）将选择开关旋转到“C”挡（）位置.（填“XI”、“X10"、“X100”或“xlk”）

（2）将红，白表笔分别插入“+”，“一”插孔，并将两表笔短接，进行（）使电表指针对准右侧“0”刻线

（3）将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图所示，该电阻的阻值为（）。

（4）测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置

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，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=l。的电源，导轨平面与

水平面间的夹角0=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Ro=l。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

14.（16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5c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A5=R=0.2m,把一质量机=0.1kg,带电

4

量为q=+10TC的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到达C点的速度大小

⑵小球在C点时，轨道受到的压力大小

15.（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、6相距d=0.10m,°、入间的电场强度为E=5.0X105N/C,b

板下方整个空间存在着磁感应强度大小为8=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为/M=4.8xl0-25kg,电荷

量为^1.6X10'8C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlO6m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝尸处穿过》板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到分板的。处（图中未画出）.求尸、0之间的距离L

XXXXXXXX

xxxx^xxxx

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、C

【解题分析】相邻两等势线间的电势差相等，正电荷在等势线”上时，具有动能20J,它运动到等势线仰上时，速

度为零,则正电荷在仰、夕3间电势能之差为20J.令“2=0,那么，仰、心处的电势能分别是10J和-10J,正电荷运动

过程中的动能与电势能之和为10J;当该电荷的电势能为4J时，其动能大小为6J,故C正确，ABD错误

2、D

【解题分析】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结

论

【题目详解】由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为0,故A

今x0.5x200V=50072V,

错误.矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：Em=nBSo=50x

线框中交流电压的表达式为e=5OO0sin2OOtV,选项B错误；由于最大值为有效值的0倍，所以交流电的有效值

为500V；由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为丝=生，故C错误.由于熔断器允许通过的

22011

最大电流为10A,所以允许变压器输出的最大功率为P=UI=500xl0A=5000W,故D正确.故选D

【题目点拨】该题结合变压器的原理考查交流电的产生，掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即

可得到解决

3、C

【解题分析】由题知，两灯泡额定电压相等，A灯泡的额定功率较大，由

〃2

p

R

可知，A灯泡的电阻较小，即

RB>RA

A.图中灯泡A和B串联在220V的电源上，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均不等于U0V,所以都

不能正常工作，A错误；

B.图中灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联，由并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，B灯

泡的电阻一定大于并联部分的总电阻，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均不等于U0V,所以都不能正

常工作，B错误；

CD.选项C中灯泡B和可变电阻/?并联后又和灯泡A串联，由电阻的并联可知，可变电阻调节合适时可以使并联部

分的电阻和灯泡A的电阻相等，即两灯泡可以同时正常发光；

选项D中灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联，当可变电阻的阻值和两灯泡并联的电阻相等时它们可以同时

发光；

由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，选项C中电路的总电流为A灯泡的额定电流，选项D中电路的总电

流等于A和B两灯泡的额定电流之和，由

P=UI

可知，选项c中电路消耗的功率最小。

故选C。

4、A

【解题分析】A

试题分析：先根据直流电通过电阻的功率和交流电通过时功率之比.求解出交流电的有效值，再根据有效值求最大值

根据有效值的物理意义，二尸犬=（二）2R,

1忑

所以/m=4A

故答案选A.

考点：考查交流电的有效值和最大值的计算

点评：有效值的物理意义是相同时间内通过同一电阻产生的热量相同，理解有效值的物理意义是解决本题的关键，基

础题

5、A

【解题分析】带电粒子从D形盒中射出时的动能Ekm=gmvm2；带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径

myR2

R=r；联立可得Ekm=U^J显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm8R2B2即Ekn,随磁场的磁感应强度B、D

qB2m

形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，故选A

【题目点拨】本题回旋加速器考查电磁场的综合应用：在电场中始终被加速，在磁场中总是匀速圆周运动.所以容易

让学生产生误解：增加射出的动能由加速电压与缝间决定.原因是带电粒子在电场中动能被增加，而在磁场中动能不

变

6、C

【解题分析】ABC.根据闭合电路欧姆定律变形：

U=E—Ir

由图所示的U-/图线知，电源的电动势为图像纵截距:

E=4V

斜率大小为内电阻:

Md

Q=2Q

1

电路中的电流:

1=-^—------A=0.5A

R+r6+2

输出电压:

C/=E-7r=4V-0.5x2V=3V

AB错误，C正确；

D.定值电阻消耗的功率：

4=Z2/?=0.52X6W=1.5W

D错误。

故选C。

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、AC

【解题分析】详解】A.根据变压器输入功率等于输出功率相等可得

，四=/。2

解得用户端的电压

U=W

2h

选项A正确;

B.输电线上的电压降为U-S,选项B错误;

C.根据焦耳定律可知，输电线路上损失的电功率为选项C正确;

D.输电线路上损失的电功率为11UZS,选项D错误;

故选AC.

8、ACD

【解题分析】A.小球静止时有

qE=mgtan37

解得E=lxK)4N/C,故A正确;

B.将重力和电场力合成后的合力为尸=0.5N,小球能在竖直平面内做圆周运动，其等效最高点为将绳反向延长与圆

的交点，如图所示，在等效最高点时动能最小，由尸提供向心力可得

故动能最小值为

12

Ek——mvB—0.5J

故B错误;

C.电场力做负功最多时，机械能最小，故机械能最小的点为圆轨道最左边的点，如图中C点,

从A到C,电场力做功为

叱=-qE/(l+sin37)=-0.96J

在A点时，小球的机械能为

E=gmu；

从A到B,由动能定理可得

-mgl(1+cos372qElsin37=；mu：-gmo^

故小球在C位置的机械能为

1,

E=_wu2=1.54J

故C正确；

D.小球在C位置时电势能最大，故小球的最大电势能为

=一叱=

EPnm10.96J

故D正确；

故选ACDo

9、BC

【解题分析】A.断开Si,电容器两板间的电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，油滴仍处于平衡状态.故

A错误；

B.断开S2,电容器两板间的电压增大，稳定时，其电压等于电源的电动势，板间场强增大，油滴所受的电场力增大,

油滴将向上运动.故B正确；

C.断开S3,电容器通过电阻放电，板间场强逐渐减小，油滴所受的电场力减小，油滴将向下运动.故c正确；

D.断开S4,电容器的电量不变，板间场强不变，油滴仍处于静止状态.故D错误

10、BCD

【解题分析】AB.粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动。则有

V2

qvB=m—，

r

得：

mv

r=——,

qB

可知当三个带电粒子的质量、电荷量相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，则由图知，〃粒子的轨

迹半径最小，则其速率最小，动能最小，c粒子的轨迹半径最大，速率最大，则c粒子动能最大；故A错误，B正确;

D.粒子圆周运动的周期为

万2兀丫2兀m

i=-----=------,

vqB

机、q相同，则三个带电粒子做圆周运动的周期T相同，故D正确;

C.粒子在磁场中运动的时间

。是轨迹所对应的圆心角，而轨迹对应的圆心角等于粒子速度的偏向角，由图知a在磁场中运动的偏转角最大，轨迹

对应的圆心角最大，运动的时间最长，c在磁场中运动的偏转角最小，轨迹对应的圆心角最小，运动的时间最短，故D

正确。

故选BCDo

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.乙②.小③.1.5④.0.5

【解题分析】因电表均不是理想电表，故在实验中会产生误差；分析两电表的影响可知应选择的电路；并根据电路的

分析可得出电动势的误差情况.根据U-I图线纵坐标的交点为电源的电动势，斜率表示内阻计算电源电动势和内阻

(1)本实验中电源内阻较小，故应选择电流表相对电源的外接法，实验电路图选乙；

(2)本实验中由于电压表的分流作用，使电流表示数偏小，而当外电路短路时，电流表分流可忽略，故可得出真实图

象如图所示；则由图可知，电动势和内电阻偏小；

(3)图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E=1.5V；图象的斜率表示内阻，故"L5T0坐=0500

1.0

12、①.xlO②.欧姆调零③.190

【解题分析】(1)待测电阻的阻值为200。，则应将选择开关旋转到“C”挡的“xlO”位置

(2)将红，白表笔分别插入“+”，“一”插孔，并将两表笔短接，进行欧姆调零，使电表指针对准右侧“0”刻线

(3)电阻的阻值为19x100=1900

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、(1)2T；(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上