河南省鹤壁市淇县第一中学2024年物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

河南省鹤壁市淇县第一中学2024年物理高二第一学期期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，光滑平行金属导轨PP′和QQ′处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是（）A.感应电流的方向是Q→PB.感应电流的方向是M→NC.安培力水平向左D.安培力水平向右2、根据磁场对电流会产生作用力的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去．现要提高电磁炮的发射速度，你认为下列方案在理论上可行的是()A.增大磁感应强度B的值B.增大电流I的值C.减小磁感应强度B的值D.改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行3、如图所示，A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是（）A.B、C的角速度相等，且小于A的角速度B.B、C的线速度大小相等，且大于A的线速度C.B、C的向心加速度相等，且大于A的向心加速度D.B、C的周期相等，且小于A的周期4、如图所示电路中，A、B是相同的两小灯泡。L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计，调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时（）A.两灯同时点亮、同时熄灭B.合上S时，B比A先到达正常发光状态C.断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同D.断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭5、如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A.θ增大，E增大 B.θ增大，EP不变C.θ减小，EP增大 D.θ减小，E不变6、图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q1、Q2，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点．下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的右侧（）A.Q1、Q2都是正电荷，且Q1＜Q2B.Q1是正电荷，Q2是负电荷，且Q1＞|Q2|C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，且|Q1|＜Q2D.Q1、Q2都是负电荷，且|Q1|＞|Q2|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、两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.2m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（）A.磁感应强度的大小为0.05TB.导线框运动速度的大小为0.04m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.01N8、如图所示，速度为v0、电荷量为q的正离子恰能沿直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感应强度为B，电场强度为E，则（）A.若改为电荷量﹣q的离子，将往上偏（其它条件不变）B.若速度变为2v0将往上偏（其它条件不变）C.若改为电荷量+2q的离子，将往下偏（其它条件不变）D.若速度变为v0将往下偏（其它条件不变）9、如图所示，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动，恰能通过最高点，下列说法中正确的是A.R越大，x越大B.m与R同时增大，电场力做功增大C.m越大，x越小D.R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大10、如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，箭头表示运动方向，a、b是轨迹上的两点．若粒子在运动中只受电场力作用．根据此图能作出的正确判断是()A.带电粒子所带电荷的符号B.粒子在a、b两点的受力方向C.粒子在a、b两点何处速度大D.a、b两点电场的强弱三、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）在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，提供的器材有A．电压表量程为3V，内阻约为5kΩB．电压表量程15V，内阻约为10kΩC．电流表量程为0.6A，内阻约为0.1ΩD．电流表量程为3A，内阻约为0.01ΩE．变阻器R为（20Ω，3A）F．开关、导线若干（1）为了较准确测量电池的电动势和内阻，电压表应该选__________（填A或B）；电流表应该选__________（填C或D）；实验电路图应该选__________图（填“甲”或“乙”）（2）该同学应用所选电路进行实验时记录了多组数据，并根据这些数据画出了U－I图线如图所示．根据图线求出电源的电动势E=_______V，内阻r=________Ω12．（12分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表：量程0～0.6A，内阻r＝0.3ΩC．电压表：量程0～3V，内阻未知D．滑动变阻器：0～10Ω，2AE．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差：在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻（1）实验电路图应选择如图中的_____（填“甲”或“乙“）：（2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣1图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝_____V，内电阻r＝_____Ω．（所有结果保留两位有效数字）（3）忽略偶然误差，本实验测得的E测、r测与真实值比较：E测_____E真，r测_____r真（选填“＜”、“＝”或“＞”）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＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝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R0＝1Ω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BC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AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)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、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

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】根据右手定则判断可知导体棒MN中感应电流方向N→M，电阻R感应电流的方向是P→Q，根据左手定则判断可知MN所受的安培力方向水平向左。故选C。2、B【解题分析】电磁炮就是在安培力的作用下运动，要想提高炮弹的发射速度，即增大安培力的大小，所以可适当增大电流或磁感应强度．故A正确，B正确，C错误；当改变磁感应强度B的方向，使之与炮弹前进方向平行时，由左手定则可知，电磁炮受的安培力方向竖直向下，在前进方向上合力为零，根据由牛顿运动定律可知，电磁炮的运动状态不会改变，故D错误考点：本题考查磁场对通电直导线的作用、左手定则、安培力、牛顿运动定律以及应用这些知识解决实际问题的能力3、A【解题分析】A．根据万有引力提供向心力得到所以轨道越大，角速度越小，B、C的角速度相等，且小于A的角速度，A正确；B．根据万有引力提供向心力得到所以轨道越大，线速度越小，B、C的线速度大小相等，且小于A的线速度，B错误；C．根据万有引力提供向心力得到轨道越大，向心加速度越小，B、C的向心加速度相等，且小于A的向心加速度，C错误；D．根据周期公式，结合选项A分析得到，B、C的周期相等，且大于A的周期，D错误；故选A。4、B【解题分析】B．合上S，B灯立即正常发光。A灯支路中，由于L产生的自感电动势阻碍电流增大，A灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态，B正确；CD．断开S，L中产生与原电流方向相同的自感电动势，流过B灯的电流与原电流反向。因为断开S后，由L作为电源的供电电流是从原来稳定时通过L中的电流值逐渐减小的，所以A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮，ACD错误。故选B。5、D【解题分析】若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据，Q=CU，，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：，，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关6、B【解题分析】A.Q1、Q2都是正电荷，各自在P点产生的场强E1、E2如图：要使P点场强方向指向MN的右侧，根据场强的叠加，需要有Q1>Q2，选项A错误；B.Q1是正电荷，Q2是负电荷，各自在P点产生的场强E1、E2如图：根据场强的叠加，P点场强方向一定指向MN的右侧，选项B正确；C.Q1是负电荷，Q2是正电荷，各自在P点产生的场强E1、E2如图：根据场强的叠加，P点场强方向一定指向MN的左侧，选项C错误；D.Q1、Q2都是负电荷，各自在P点产生的场强E1、E2如图：要使P点场强方向指向MN的右侧，根据场强的叠加，需要有|Q2|＞|Q1|，选项D错误。故选B。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】根据线框匀速运动的位移和时间求出速度，结合E=BLv求出磁感应强度，根据感应电流的方向，结合楞次定律得出磁场的方向．根据安培力公式得出导线框所受的安培力【题目详解】由图象可以看出，0.2-0.4s没有感应电动势，所以从开始到ab进入用时0.2s，导线框匀速运动的速度为：，根据E=BLv知磁感应强度为：，故A正确，B错误．由b图可知，线框进磁场时，感应电流的方向为顺时针，根据楞次定律得，磁感应强度的方向垂直纸面向外，故C正确．在0.4-0.6s内，导线框所受的安培力，故D错误．故选AC【题目点拨】本题考查了导线切割磁感线运动，掌握切割产生的感应电动势公式以及楞次定律，本题能够从图象中获取感应电动势的大小、方向、运动时间等8、BD【解题分析】因为恰能沿直线飞出离子速度选择器，所以受力平衡，即．若改为电荷量－q的离子，依然沿直线飞出（因为电场力跟洛伦兹力均反向依然平衡），A错若速度变为则2v0洛伦兹力大于电场力将往上偏，B对平衡与电荷量以及电性无关，故C错若速度变为v0将往下偏（因为洛伦兹力小于电场力），D对9、AB【解题分析】小球恰能通过最高点时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球经最高点时的速度，根据动能定理求出初速度v0与半径R的关系．小球经过B点后的瞬间由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿运动定律研究小球对轨道的压力与半径的关系【题目详解】小球在BCD部分做圆周运动，在D点，有：mg=m①从A到D过程，由动能定理有：qEx-2mgR=mvD2，②由①②得：，③可知，R越大，x越大．m越大，x越大，故A正确，C错误从A到D过程，由动能定理有：W-2mgR=mvD2，⑥由①⑥解得：电场力做功W=mgR，可知m与R同时增大，电场力做功越多，故B正确．小球由B到D的过程中，由动能定理有：-2mgR=mvD2-mvB2，vB=，④在B点有：FN-mg=m⑤解得：FN=6mg，则知小球经过B点瞬间轨道对小球的支持力与R无关，则小球经过B点后瞬间对轨道的压力也与R无关，故D错误．故选AB【题目点拨】动能定理与向心力知识综合是常见的题型．小球恰好通过最高点时速度与轻绳模型类似，轨道对小球恰好没有作用力，由重力提供向心力，临界速度v=，做选择题10、BCD【解题分析】由题图中粒子的运动轨迹可知粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误，B正确；由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知，电场力对粒子做负功，粒子动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，故C正确；根据电场线的疏密程度可判断a、b两点电场的强弱a点场强较大，故D正确三、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.A②.C③.乙④.1.48⑤.0.5【解题分析】一节干电池的电动势为1.5V，根据准确性原则进行选择电表，为了避免电流表的电阻算到内阻中，电流表内采用外接法；由图像可得电源的电动势和内阻【题目详解】（1）一节干电池的电动势为1.5V，故选电压表A；由于电路中电流较小，故选用电流表C；为了避免电流表的电阻算到内阻中，电流表内采用外接法，故选乙图（2）U-I图像的纵截距表示电源电动势E，故E=1.48V；图像的斜率表示内阻r，故r===0.50【题目点拨】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查12、①.甲②.1.5③.0.70④.＝⑤.＝【解题分析】根据题意分析实验电路，根据实验误差来源选择实验电路；电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻；根据题意分析实验误差【题目详解】（1）由题意可知，电流表内阻已知，电流表采用外接法可以减小实验误差，应选择甲电路图；（2）由闭合电路欧姆定律可知，路端电压：U＝E﹣Ir，U﹣I图象与纵轴截距等于电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻，由图示电源U﹣I图可知，电源的电动势：E＝1.50V，内电阻：（3）由题意可知，电流表的内阻