湖北省恩施州高中教育联盟2023-2024学年物理高二上期末学业水平测试试题含解析

湖北省恩施州高中教育联盟2023-2024学年物理高二上期末学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，两个带电荷量分别为q1、q2，质量分别为m1、m2的小球，以等长的丝线悬挂于一点，下列情况正确的是（）A.若m1＝m2，q1≠q2，则а＝βB.若m1＝m2，q1＞q2，则а＞βC.若m1＝m2，q1＜q2，则а＜βD.若m1≠m2，q1＝q2，则а＝β2、“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S路”图示位置处减速行驶时（）A.两名学员具有相同的线速度B.两名学员具有相同的角速度C.汽车受到的摩擦力与速度方向相反D.在副驾驶上的学员受到汽车的作用力较大3、如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B1，P为磁场边界上的一点．相同的带正电荷粒子，以相同的速率从P点射入磁场区域，速度方向沿位于纸面内的各个方向．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的．若将磁感应强度的大小变为B2，结果相应的弧长变为圆周长的，不计粒子的重力和粒子间的相互影响，则等于A. B.C. D.4、如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻可以忽略，下列说法中正确的是A.合上S时，和同时亮起来B.合上S时，比先亮，且最后比要亮些C.断开S时，立刻熄灭，过一会熄灭D.断开S时，和都要过一会儿才熄灭5、如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg分解为、两个力，下列结论正确的是A.力、二个力的作用效果跟重力mg的作用效果相同B.物体受mg、N、、四个力作用C.物体受N、、三个力作用D.是物体对斜面的正压力6、如图所示，质量分别为m1、m2，电荷量分别为q1、q2两小球，分别用绝缘轻丝线悬挂起来，两丝线与竖直方向的夹角分别为α和β(α＞β)，两小球恰在同一水平线上，那么()A.两球可能带同种电荷B.q1一定大于q2C.m1一定小于m2D.m1所受的库仑力一定大于m2所受的库仑力二、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、下列关于光学知识及应用的叙述，正确的有A.泊松亮斑是光的干涉现象B.天空的彩虹是不同色光在水汽中折射率不同造成的C.照相机镜头的增透膜利用了光的偏振D.医学上的内窥镜是利用光在光纤的两层玻璃界面发生全反射8、近期我国多个城市的数值突破警戒线，受影响最严重的是京津冀地区，雾霾笼罩，大气污染严重．是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放是形成的主要原因．下列关于的说法中正确的是()A.的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B.在空气中的运动属于布朗运动C.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料使用能有效减小在空气中的浓度D.中颗粒小一些的，其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈9、如图所示为研究自感现象的实验电路，A、B为两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大且线圈的直流电阻可忽略，定值电阻的阻值为R．关于这个实验，下列说法中正确的有A.闭合开关S的瞬间，A、B一起亮，然后A熄灭B.闭合开关S的瞬间，B比A先亮，待电路稳定后A比B亮C.闭合开关S，待电路稳定后再断开，A逐渐变暗，B闪亮一下然后逐渐变暗D.闭合开关S，待电路稳定后再断开，A、B灯中的电流方向均为从左向右10、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子．已知粒子的比荷为，发射速度大小都为，设粒子发射方向与OC边的夹角为θ，不计粒子重力及它们之间的相互作用．对于粒子进入磁场后的运动，下列判断正确的是A.粒子在磁场中运动的半径R=LB.当θ=0°时，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直C.当θ=0°时，粒子在磁场中运动时间D.当θ=60°时，粒子在磁场中运动时间三、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）物理课外活动小组在用单摆测重力加速度的实验中,测出了不同摆长L所对应的周期T，在进行实验数据处理时：①甲同学以摆长L为横坐标、周期T的平方为纵坐标作出了T2—L图线．若他由图象测得的图线斜率为K，则测得的重力加速度g=_____________．若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，则他用图线法求得的重力加速度___________________（选填“偏大”、“偏小”、“准确”）②乙同学根据公式得，并计算重力加速度，若他测得摆长时，把摆线长当作摆长（忘记加上小球半径），则他测得的重力加速度值__________（选填“偏大”、“偏小”、“准确”）12．（12分）某实验小组的同学要探究一热敏电阻的温度特性，可能用到以下实验器材：A.热敏电阻常温下的阻值约为B.烧杯、热水、温度计C.电流表量程，内阻D.电流表量程，内阻约E.电压表量程，内阻约F.滑动变阻器最大阻值为，额定电流G.滑动变阻器最大阻值为，额定电流H.电源电动势6V，额定电流2A，内阻不计I.开关一个，导线若干(1)要求通过热敏电阻的电流从零开始增大为使测量尽量准确，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______填器材前的字母标号(2)实物图中，已正确连接了部分导线请你按照实验要求用笔画线代替导线在图中完成余下导线的连接______.(3)该实验小组的同学依据连接好的电路进行实验，计算出热敏电阻的阻值随温度变化的系列数据，对应点描在如图所示坐标纸上______.请根据坐标点作图并得出当时______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）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）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

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】m1、m2受力如图所示，由平衡条件可知，m1g＝Fcotβ，m2g＝F′cotα因F=，则可见，若m1＞m2，则α＞β；若m1＝m2，则α＝β；若m1＜m2，则α＜β．α、β的关系与两电荷所带电量无关．故A正确，BCD均错误故选A2、B【解析】AB．两名学员绕同一点做圆周运动，则他们的角速度相等，两名学员离圆心的距离不相等，据v=rω，所以他们的线速度大小不相同，故A错误，B正确；C．摩擦力的一部分分力提供汽车圆周运动所需向心力，摩擦力的另一部分分力与速度方向反向，所以摩擦力方向不与速度方向相反，故C错误；D．学员质量未知，无法比较他们的受到汽车的作用力大小，故D错误。故选B。3、C【解析】设圆的半径为r;（1）磁感应强度为B1时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界的交点，，如图所示；所以粒子做圆周运动的半径R为：磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，,如图所示；所以粒子做圆周运动的半径为：;带电粒子做圆周运动的半径为，由于v，m，q相等，则得：，故选C考点：带电粒子扎起匀强磁场中得运动【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中得运动问题；解题时关键是分析粒子做圆周运动临界圆状态，结合几何关系找到粒子做圆周运动的半径，然后结合半径表达式求解磁感应强度的关系4、D【解析】AB．合上开关接通电路时，A2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡A1中电流只能逐渐增大，则A2先亮，A1后亮，最后一样亮．故AB错误；CD．断开开关时，由于线圈中产生自感电动势，两灯泡串联和线圈组成回路，通过A1中电流从原来值逐渐减小到零，通过A2的电流方向与原来方向相反，则A1和A2都要过一会儿才熄灭，故C错误，D正确。故选D5、A【解析】根据“重力mg分解为、两个力”可知，本题考查重力的作用效果分解问题，根据重力产生的两个作用效果(一个使物体下滑，一个压紧斜面),运用合力与分力的关系、平行四边形定则分析.【详解】A．是重力沿着斜面的分力，是重力垂直斜面的分力，力、二个力的作用效果跟重力mg的作用效果相同；故A正确.BC．是重力沿着斜面的分力，是重力垂直斜面的分力，力mg与和是合力与分力关系，因此物体只受重力和支持力两个力；故B错误，C错误.D．是重力垂直斜面的分力，不是物体对斜面的压力；故D错误.【点睛】光滑斜面上物体的重力mg按作用效果分解为沿斜面向下和垂直于斜面两个方向的分力，注意两个分力不是物体所受到的力，两分力共同作用效果与重力作用效果相同6、C【解析】根据异种电荷相互吸引分析电性关系．由力的平衡得到得到质量与偏角之间的关系，来分析质量大小．由牛顿第三定律，分析库仑力的关系.【详解】两球相互吸引，则可能是异种电荷，也可能一个带电另一个不带电，故A错误．两球间的库仑力为相互作用力，无论电荷量是否相等都有库仑力大小相等，故无法判断电量的大小．故B错误；设两球间库仑力大小为F，对m1研究，得到F=m1gtanα，同理，对m2研究，得到F=m2gtanβ则m1tanα=m2tanβ，因α＞β，得到m1＜m2，故C正确．根据牛顿第三定律，m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力．故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、BD【解析】泊松亮斑是光的衍射现象，选项A错误；天空的彩虹是不同色光在水汽中折射率不同造成的，选项B正确；照相机镜头的增透膜利用了光的干涉现象，选项C错误；医学上的内窥镜是利用光在光纤的两层玻璃界面发生全反射，选项D正确；故选BD.8、BCD【解析】布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的运动，是分子运动的具体表现；温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.【详解】PM2.5的数量级为10-6m，空气中氧气分子的尺寸数量级为10-10m，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动时空气中悬浮颗粒的运动，属于布朗运动，选项B正确；倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，选项C正确；微粒越小，因受其它颗粒碰撞受力越不平衡，布朗运动越剧烈，选项D正确；故选BCD.【点睛】此题关键是理解布朗运动的特征以及影响布朗运动的因素，知道温度越高、颗粒越小，布朗运动越明显.9、BC【解析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律来分析；【详解】A、闭合开关的瞬间，B灯立即正常发光，A灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，A灯逐渐变亮；A灯支路的电流增大，则电源消耗的内电压增大，所以B灯逐渐变暗；待电路稳定后由于A支路的电阻值小，所以A的电流大于B的电流，A比B亮，故A错误，B正确；C、闭合开关，待电路稳定后由于L的电阻不计，所以A的电流大于B的电流；断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，电流从稳定时的电流值开始减小，A、B两灯串联，A的电流不会增大，所以A逐渐变暗，但流过B的电流先增大后才开始减小，B灯会闪亮一下后才逐渐变暗，故C正确；D、闭合开关，待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，所以流过L的电流方向不变，则A灯中电流的方向不变，B灯中的电流方向与开始时相反，为从右向左，故D错误【点睛】对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线，当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源10、ABD【解析】带电粒子以相同的速率，不同的速度方向，进入磁场，运动轨迹的曲率半径相同，从而根据夹角为θ不同情况，即可求解；【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得粒子的运动半径；故A正确；BC、当θ=0°时，粒子恰好从AC中点飞出，粒子射出磁场速度方向与AC边垂直，圆心角60°，粒子在磁场中运动时间为，故B正确，C错误；D、当θ=60°入射时，粒子恰好从A点飞出，圆心角为60°，粒子在磁场中运动时间为，故D正确；故选ABD【点睛】关键是粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据，解得粒子的运动半径，由图找出圆心角，由求粒子在磁场中运动时间三、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.准确③.偏小【解析】①[1][2]如果甲同学以摆长(l)为横坐标、周期(T)的平方为纵坐标作出了T2-l图象，若他测得的图象的斜率为k，则，由公式，可知测得的重力加速度；若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，将摆线的长误为摆长，由公式可知，与摆长无关，所以测量值准确②[3]乙同学根据公式：得，并计算重力加速度，若乙同学测摆长时，也忘记了测摆球的半径，将摆线的长误为摆长，即摆长L的测量值偏小，所以重力加速度的测量值就偏小12、①.C②.G③.④.⑤.13【解析】解：(1)电源电动势为6V，热敏电阻常温下的阻值约为，故电流最大约为，故电流表只能选择C；为了让电流从零开始增