稳派教育2024年物理高二上期末学业水平测试试题含解析

稳派教育2024年物理高二上期末学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、质量分别为和的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前、后两球的位移—时间图像如图所示，则可知碰撞属于（）A.非弹性碰撞B.弹性碰撞C.完全非弹性碰撞D.条件不足，无法判断2、速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中，则下列说法正确的是（）A.甲束粒子带正电，乙束粒子带负电B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3：23、单摆在重力作用下小幅摆动周期为T1，若使小球带上一定量的正电荷，并处于竖直向下的匀强电场中，小幅摆动周期为T2。则下列说法正确的是A.T1=T2 B.T1>T2C.T1<T2 D.无法确定4、如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（）A.物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 B.物体所受弹力增大，摩擦力减小了C.物体所受弹力和摩擦力都减小了 D.物体所受弹力增大，摩擦力不变5、通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，下列器件或设备中根据这个原理设计和工作的是A.电容器 B.变压器C.避雷针 D.电动机6、下列叙述正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律并测量了万有引力常量B.法拉第发现通电导线能够在其周围产生磁场C.法拉第总结了通电导线周围磁场的规律，并提出分子电流假说D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果二、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、速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.该束带电粒子带正电B.速度选择器的P1极板带负电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1D.粒子打在胶片上位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大8、在如图所示电路中，L1、L2、L3是三只小灯泡，电源电动势为E．三只灯泡原来都能发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，对于各灯亮度变化情况，下列判断正确的是A.L1变暗 B.L2变暗CL3变暗 D.L3亮度不变9、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法中正确的是A.降压变压器的输入功率为4400WB.升压变压器中电流的频率为100HzC.输电线消耗的功率为250WD.当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小10、有一电场强度方向沿x轴方向的电场，其电势随x的分布如图所示．一质量为m、带电量为−q的粒子只在电场力的作用下，以初速度v0从x=0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动，则下关于该粒子运动的说法中正确的是（）A.粒子从x=0处运动到x=x1处的过程中动能逐渐增大B.粒子从x=x1处运动到x=x3处的过程中电势能逐渐减小C.欲使粒子能够到达x=x4处，则粒子从x=0处出发时的最小速度应为D.若，则粒子在运动过程中的最小速度为三、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）现有一个电压表、一个电阻箱、一个开关及导线若干，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节干电池的电动势和内电阻（1）在方框中画出电路图_____（2）实验过程中，将电阻箱拨到45Ω时，电压表读数为0.90V；若将电阻箱拨到图甲所示，可以读出电阻箱的阻值为______Ω，电压表的读数如图乙所示，读数为________V.（3）根据以上实验数据，可以算出该节干电池的电动势E＝_______V，内电阻r＝_______Ω.（保留三位有效数字）（4）电动势的测量值________真实值，内电阻的测量值________真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”）12．（12分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度．测量3次，求出其平均值l．其中一次测量结果如图1甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，图中读数为_____cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，选不同的位置测量3次，求出其平均值d．其中一次测量结果如图1乙所示，图中读数为_____mm(2)采用如图所示的电路测量金属丝的电阻．电阻的测量值比真实值_____（填“偏大”或“偏小”）．最后由公式ρ=_______计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量表示）(3)请你根据电路图在实物图中进行实物连线________．（电流表选0.6A量程，电压表选3V量程）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L14．（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，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

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、B【解题分析】碰撞前b球静止，碰撞前a球的速度为碰撞前a球的动能为碰撞后两球的速度分别为碰撞后两球的总动能为碰后动能等于碰前动能，无动能损失，是弹性碰撞，B正确，ACD错误。故选B。2、B【解题分析】粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用，电场力不变，速度方向不变，可知洛伦兹力与电场力应平衡，由左手定则判断出洛伦兹力方向，粒子进入匀强磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小甲粒子在磁场中向上偏转，乙粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力，，得：，则甲的比荷大于乙的比荷，B正确；能通过狭缝的带电粒子，根据平衡条件可得，得速率，故C错误；若甲、乙两束粒子的电荷量相等，由前面分析，则甲、乙两束粒子的质量比为2：3，故D错误；【题目点拨】此题考查了速度选择器的问题：在速度选择器中，粒子的受力特点是：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，可得，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器3、C【解题分析】小球在重力场中时的周期为：小球在重力场与电场复合场中加速度为：解得：所以故选C。4、D【解题分析】物体在竖直方向上始终受力平衡，所以摩擦力不变。物体所受弹力提供向心力，由于物体随圆筒转动的角速度增大，向心力增大，所以弹力增大。故D正确。故选D。5、D【解题分析】A．电容器的原理是两个靠近的极板，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故A错误；B．变压器的原理是互感，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故B错误；C．避雷针的原理是尖端放电，与通电线圈在磁场中受到安培力作用无关．故C错误；D．通电线圈在磁场中受到安培力作用会发生扭转，人们利用该原理设计制作了电动机．故D正确故选D6、D【解题分析】A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量了万有引力常量，故A错误；B．奥斯特发现通电导线能够在其周围产生磁场，故B错误；C．安培总结了通电导线周围磁场的规律，并提出分子电流假说，故C错误；D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果，故D正确。故选D。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、AD【解题分析】带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据安培左手定则可知该束粒子带正电，故A正确；在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误；粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡可得：，解得：，故C错误；粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有：，解得：，因为v、B不变，半径r越小，则越大，故D正确．所以AD正确，BC错误8、AB【解题分析】由图可知L2与R串联后与L3并联，再与L1串联；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则可知总电阻的变化；由闭合电路的欧姆定律可知电路中电流的变化，即可知L1亮度的变化；由闭合电路的欧姆定律可得出并联电路的电压变化，从而知两灯亮度的变化【题目详解】当滑片右移时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小，故L1变暗；电路中电流减小，故内阻及L1两端的电压减小，而电动势不变，故并联部分的电压增大，故L3变亮；因L3中电流增大，干路电流减小，故流过L2的电流减小，故L2变暗；故AB正确，CD错误故选AB【题目点拨】本题考查电路的动态分析，要会根据欧姆定律分析各量的变化方向，要求学生能灵活应用串并联电路的电流电压规律及闭合电路的欧姆定律如果应用“串反并同”的方法会更简单．“串反并同”就是与可变电阻串联的电路上的电压和电流的变化与该电阻的变化相反，如果电阻增大，则串联电路的电压和电流会减小，而并联电路的电压和电路会随电阻增大而增大9、AC【解题分析】由题意可知考查高压输电规律，根据变压器工作原理及输电特点分析可得【题目详解】由u＝220sin100πt(V)可知降压变压器的最大压为220v，其有效值为220v，输入功率为故A正确；升压变压器中电流的频率等于降压变压器的频率故B错误；取降压变压器分析，副线圈电流T2的原、副线圈匝数比为4∶1，原、副线圈电流之比为1：4，所以输电线路上的电流为I2=5A，输电线消耗的功率为D．当用电器的电阻减小时，降压变压器原副线圈电流都增大，输电线路上电流增大，消耗的功率增大，故D错误【题目点拨】变压器输电线路中，输入电压决定输出电压，输出电流、功率决定输入电流、功率．变压器工作原理是互感现象，原、副线圈交流电的频率不变10、BD【解题分析】A．处的电势大于处的电势，粒子带负电，在高电势处电势能小，在低电势处电势能大，故从0--过程中电势能增大，电场力做负功，动能减小，故A错误；B．从过程中电势一直增大，故粒子的电势能逐渐减小，B正确；C．根据电场力和运动的对称性可知：粒子如能运动到处，就能到达处，当粒子恰好运动到处时，由动能定理得：解得即粒子从x=0处出发的最小速度应为，C错误；D．若，粒子运动到处电势能最大，动能最小，由动能定理得：解得最小速度为：故D正确故选BD。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、①.②.110③.1.10④.1.30⑤.20.0⑥.小于⑦.小于【解题分析】(1)[1]本实验中采用电阻箱，故只需要将电阻箱与电压表并联即可完成实验；电路图如图(2)[2]电阻箱读数为[3]电压表读数为(3)[4][5]由闭合电路欧姆定律有两式联立解得(4)[6][7]根据等效电路可知，当电源没有接入电路时两端电压为电源电动势，由于此时电源与电压表串联，所以电压表的示数即为电源电动势测量值，故电动势测量值小于真实值，内阻测量值为电压表内阻与电源内阻的并联值，所以内阻测量值小于真实值。12、①.24.13（24.12~24.14）②.0.516(0.515～0.518)③.偏小④.⑤.【解题分析】(1)由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，示数为24.12～24.14cm；由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+1.6×0.01mm=0.516mm；(2)采用安培表外接法，由于电压表的内阻不是无穷大，电压表有分流，从而电流表的测量值大于真实值，由R＝可知，电阻的测量值小于真实值