北京市十一所学校2023-2024学年物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

北京市十一所学校2023-2024学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、有两个固定的完全相同的通电直导线相互平行，通过的电流大小相同，方向如图所示，每个通电直导线的电流在它们的中心O处产生的磁感应强度大小均为B，则在O点总磁感应强度为：（）A.0 B.BC.B D.2B2、如图所示，在倾角的斜面上，固定一金属框，宽，接入电动势内阻不计的电池。垂直框架两边放置一根质量的金属棒，它与框架间的动摩擦因数（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取）。框架与金属棒的电阻不计，整个装置放在磁感应强度垂直框面向上的匀强磁场中，要使金属棒静止在框架上，滑动变阻器的阻值不可能为（）A. B.C. D.3、小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是（）A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B.对应P点，小灯泡的电阻为C.对应P点，小灯泡的电阻为D.对应P点，小灯泡功率为图中矩形PQOM所围的面积4、一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定转轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示．下列说法中正确的是A.时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大B.时刻通过线圈磁通量为0C.时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当电流方向变化时，线圈平面就会与中性面垂直5、如图所示，点电荷、分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称下列说法正确的是A.c、d两点的电场强度相同B.a、b两点的电势相同C将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功D.将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大6、如图所示的实验中，平行板电容器的极板A与静电计小球连接，极板B和静电计外壳都接地．若极板B稍向上移一些，则A.电容器电容变大，静电计指针偏角不变B.电容器电容变小，静电计指针偏角变小C.极板上的电量几乎不变，静电计指针偏角变大D.极板上的电量几乎不变，静电计指针偏角变小二、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、如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（）A.电势φA>φB，场强EA>EBB.电势φA>φB，场强EA<EBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能EpA>EpB8、如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，当照射光强度增大时（）A.电压表的示数减小B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大9、如图所示，一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电粒子（可视为点电荷）射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，粒子仅受静电力作用，则粒子由a经b运动到c的过程中，下列分析正确的有（）A.a、b、c三点电势高低及场强大小的关系是：φa=φc>φb，Ea=Ec=2EbB.粒子由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小C.粒子在a、b、c三处的加速度大小之比是1:2:1D.改变粒子在a处的速度，有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动10、沿x轴方向存在一静电场，电场强度的大小关于位置的变化规律如图所示(图线为正弦图线)，则下列说法正确的是()A.Ob两点的电势差等于Od两点的电势差B.a、c两点的电势相等C.电子在O点的电势能大于电子在c点的电势能D.正电荷由a点沿x轴运动到c点的过程中，电场力先做负功再做正功三、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）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T．请根据下列步骤完成电阻测量：（1）旋动部件______，使指针对准电流的“0“刻线；（2）将K旋转到电阻挡“×l00“的位置；（3）将插入“十“、“-“插孔的表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的______，（填“0刻线“或“∞刻线“）；（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，应将K旋转到电阻挡的______，（填“×1K”或“×100”）的位置，重新进行欧姆调零并完成测量12．（12分）（1）用游标为20分度的游标卡尺测量某物体长度，由图可知其长度为______mm；（2）某同学用螺旋测微器测量一圆柱形金属工件的直径，测量结果如图所示，该工件的直径为______mm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）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14．（16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、A【解析】磁感应强度为矢量，在空间中要根据矢量的合成方法进行叠加；同时注意用右手螺旋判断直导线的磁场分布方向【详解】由右手螺旋定则可知，两导线在O点形成的磁感应强度方向相反；因大小相等，故相互抵消；因此O点的总磁感应强度为零；故选A.【点睛】本题考查右手螺旋定则的应用，要注意明确磁感应强度的方向性，并能正确进行合成2、A【解析】ABCD.当安培力较小，摩擦力方向向上时：解得：当安培力较大，摩擦力方向向下时：解得：要使金属棒静止在框架上，滑动变阻器R的取值范围应为，故A正确BCD错误。故选A。3、C【解析】A．图线上的点与原点O连线的斜率的倒数表示电阻值，由图可知随着所加电压的增大，图线斜率减小，故小灯泡的电阻增大，A正确，不符合题意；BC．由欧姆定律可得，对应P点，小灯泡的电阻为B正确，不符合题意，C错误，符合题意；D．对应P点，小灯泡的功率为P=U1I2与题图中PQOM所围的面积相等，D正确，不符合题意。故选C。4、C【解析】A.由图t1时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，故A错误；B.t2时刻感应电动势为零，线圈通过中性面时，磁通量最大，故B错误；C.t3时刻感应电动势最大，由法拉第电磁感电动势可知，此时通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大，故C正确；D.每当电流转换方向时，线圈与磁场垂直，故D错误故选C。点晴：矩形线圈中产生正弦式电流，当线圈通过中性面时，磁通量最大，感应电动势为零，电动势方向发生改变．而当线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大，磁通量的变化率最大5、D【解析】根据电场线分布，比较c、d两点的电场强度大小和方向关系．根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a点和b点的电势，由沿直线从a到b电势的变化，分析电子从a移到b过程中电势能如何变化．将电子沿直线从c点移到d点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功【详解】A：根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则c、d两点的电场强度不同．故A项错误BD：MN间的电场线方向由M→N，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势；电子沿直线从a移到b电势降低，电子带负电，据，则电子的电势能一直增大．故B项错误，D项正确C：对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc段场强方向斜向右上，在Od段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功．故C项错误【点睛】解决本题的关键是进行电场的叠加，通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功6、C【解析】静电计的夹角与电容器的电压有关，极板间电压大夹角就大，当极板B稍向上移一些，由，S减小，电容C变小，又因为,电容器两极板处于断开状态，电荷量不变，所以C减小，电压U变大，静电计指针夹角变大；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、BC【解析】AB．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，A处电场线疏，场强小，故场强EA＜EB．顺着电场线的方向电势降落，可知φA＞φB，故A错误B正确；C．将电荷量为q的正电荷放在电场中，受力的方向是从A指向B，故从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少，故C正确；D．负电荷受到的电场力和电场方向相反，所以从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增大，故D错误故选：BC。8、BC【解析】AD、当光照强度增大时，光敏电阻R3的阻值减小，外电路总电阻减小，则由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大，则由可知路端电压减小，因干路电流增大，则R1两端的电压增大，故电压表示数增大，故选项A、D错误；B、因路端电压减小，电压表示数增大，则并联部分电压减小，故R2中的电流减小，故选项B正确；C、由以上分析可知，通过小灯泡的电流增大，由可知灯泡功率增大，故选项C正确；故选BC9、AB【解析】电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，故B点的电势高于ac两点的电势．应用牛顿第二定律求出加速度之间的关系.【详解】根据点电荷的电场线的特点，Q与ac距离相等，都小于b，故b点的电势低于ac两点的电势，即φa=φc>φb；Ea=Ec=；Eb=，故A正确；电荷受到的合力指向轨迹的内侧，根据轨迹弯曲方向判断出粒子与固定在O点的电荷是异种电荷，它们之间存在引力，所以质点由a到b电场力做负功，电势能增加，动能减小；由b到c电场力做正功，动能增大，在b点动能最小；故B正确；粒子P在a、b、c三点时的加速度大小要根据库仑定律求出库仑力．由图可知，ra=rc=,根据库仑定律：，可得：可知，加速度之比应为：2：1：2；故C错误；由带电粒子所受的电场力的方向可知，带电粒子abc三个点受到的电场力大小不相等，所以不可能其经过a、b、c三点做匀速圆周运动．故D错误．故选AB.【点睛】本题属于电场中轨迹问题，考查分析推理能力．根据轨迹的弯曲方向，判断出电荷受到的电场力指向轨迹内侧．进而判断出电荷是负电荷10、BD【解析】AC.由图可知，x轴正方向电场方向从b指向d，，故Ob两点的电势差小于Od两点的电势差，电子在O点的电势能小于电子在c点的电势能，A、C错误；B.由对称性可知，a、c两点的电势相等，B正确；D.正电荷由a点沿x轴运动到c点的过程中，电场力方向先向右后向左，故电场力先做负功再做正功，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.S②.T③.0刻度④.×1k【解析】(1)电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零，使指针对准电流的0刻线；(3)将插入“+”、“-“插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的0刻线.(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针示数过小，说明所选倍率太小，为了得到比较准确的测量结果，应换用大挡进行测量，为了得到比较准确的测量结果，应将K旋转到电阻挡的×1K.12、①.50.05;②.1.775;【解析】游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【详解】(1)游标卡尺主尺读数为50mm，游标读数为0.05×1=0.05mm，所以最终读数为50.05mm；(2)螺旋测微器固定刻度读数1.5mm，可动刻度读数为0.01×27.5mm=0.275mm，所以金属丝的直径为1.775mm【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．