山东省青岛市第一中学2023年物理高二上期末学业水平测试试题含解析

山东省青岛市第一中学2023年物理高二上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、塑料梳子跟头发摩擦后能吸引细碎纸屑，是由于它们之间存在A.弹力 B.静电力C.安培力 D.洛伦兹力2、把一个3pF的平行板电容器接在9V的电池上。下列判断正确的是A.保持与电池的连接，两极板的距离减半，极板上的电荷量增加一倍B.保持与电池的连接，两极板的距离减半，极板间的电场强度也减半C.移去电池后两极板的距离减半，极板间的电势差增大为原来的2倍D.移去电池后两极板的距离减半，极板间的电场强度增大为原来的2倍3、如图所示，方盒A静止在光滑的水平面，盒内有一小滑块B，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ．若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则()A.最终盒的速度大小是B.最终盒的速度大小是C.滑块相对于盒运动的路程为D.滑块相对于盒运动的路程为4、如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（）A.+x方向 B.﹣x方向C.+y方向 D.﹣y方向5、如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知A.带电质点通过Q点时加速度a的方向如图中箭头所示B.三个等势面中，c的电势最高C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大6、如图所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC=∠CAB=30°，BC=m．已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个电荷量q=﹣1×10﹣6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2×10﹣5J，由B移到C的过程中电场力做功6×10﹣6J，下列说法正确的是（）A.该匀强电场的场强E=1V/mB.A点的电势低于B点的电势C.B、C两点的电势差UBC=6VD.A、C两点的电势差UAC=6V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，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为EK．则()A.W1=EkB.WF+WG=EK+QC.W1=QD.W1+W2=Q8、如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A，B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（）A.圆环向右穿过磁场后，不能摆至原来的高度B.在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大D.圆环最终不能静止在平衡位置9、如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时（重力加速度为g）（）A.p、q将互相靠拢 B.p、q将互相远离C.磁体的加速度仍为g D.磁体的加速度小于g10、如图是一个回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现分别加速氘核()和氦核()，下列说法中正确的是()A.它们的最大速度相同B.它们的最大动能相同C.两次所接高频电源的频率相同D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能三、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）如图是某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系装置图．充电后与电源断开的平行板电容器的板与静电计相连，板和静电计金属壳都接地，板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制板的移动．请回答下列问题：（1）本实验采用的科学方法是__A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（2）在该实验中，静电计的作用是___A．测定该电容器的电荷量B．测定该电容器两极的电势差C．测定该电容器的电容D．测定、两板之间的电场强度（3）在实验中观察到的现象是___A．甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大B．乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小C．丙图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大D．丙图中的手不动，而向两板间插入金属板时，静电计指针的张角不变12．（12分）在电场中某点放入一点电荷,电量q、受到的电场力F.则电场中该点电场强度大小为________．若在该点放入另一个点电荷,电量q′=3q、电场中该点电场强度大小为________，点电荷q′受到的电场力大小为________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、B【解析】根据摩擦起电使塑料刻度尺带电，靠近轻小的纸片时，根据带电物体吸引小物体的特点，以及静电力的特点即可解答【详解】由于摩擦使塑料刻度尺带电，靠近轻小的纸片时，由于静电感应从而使轻小的纸片出现极化现象，靠近塑料看得出的一侧带上异种电荷，导致两者有静电引力作用，故B正确，ACD错误【点睛】本题考查对摩擦起电和电荷间作用力的理解能力．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引2、A【解析】A．保持与电池连接，电压U不变，根据定义式知，极板的距离减半，则电容变加倍，那么带电量Q=CU，电荷量增加一倍，故A正确；B．保持与电池连接电压U不变，两极板的距离减半，根据，可知极板间的电场强度加倍，故B错误；C．移去电池后电量Q不变，极板距离减半，则电容加倍，极板间的电势差变为原来的一半，故C错误；D．移去电池后电量Q不变，两极板的距离减半，根据，可知极板间的电场强度不变，故D错误。故选A。3、C【解析】AB.设滑块的质量为m，则盒的质量为2m，对整个过程，由动量守恒定律可得mv＝3mv共解得：v共=故AB错误；CD.对整个过程，由能量守恒定律可知：μmgx＝解得故C正确，D错误。4、A【解析】据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿顺时针方向（沿z轴负方向看），通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向。故选A【点睛】首先需要判断出电子束产生电流的方向，再根据安培定则判断感应磁场的方向。5、D【解析】A．由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直（电场线垂直该处等势面），图中电场力的方向与等势面平行，所以A错误；B．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线方向电势逐渐降低，故a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，B错误；C．根据质点受力与速度夹角可知，从P到Q过程中，电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，C错误；D．从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，D正确；故选D。6、D【解析】C．B、C两点的电势差故C错误B．A、B两点的电势差而，即A点电势高于B点电势，B错误D．而UAC=UAB+UBC=6V故D正确A．由三点的电势差关系可知AB的中点电势为6V与C点等势，即AB线为电场线，故故A错误故选D.【点睛】本题要掌握电势差公式求解电势差．UAB=φA-φB，根据电势差的正负，判断电势的高低二、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、AB【解析】AC．根据题意，由动能定理知：导体棒：W1=Ek，故A正确，C错误；D．根据能量守恒知W2-W1=Q，故D错误；B．对磁铁有：WF+WG-W2=0，联立得WF+WG=Ek+Q，故B正确；故选AB。8、ABD【解析】圆环向右穿过磁场后，会产生电流，根据能量守恒求解．当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流．最终整个圆环在磁场区域来回摆动，不产生感应电流，机械能守恒【详解】A项：圆环向右穿过磁场后，会产生电流，圆环中将产生焦耳热，根据能量守恒知圆环的机械能将转化为电能，所以回不到原来的高度了，故A正确；B项：当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，故B正确；C项：整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒．离平衡位置越近速度越大，感应电流为零，故C错误；D项：在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故D正确故选ABD【点睛】本题为楞次定律的应用和能量守恒相合．注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化9、AD【解析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可知，p、q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故AD正确，BC错误。故选AD。10、AC【解析】ABD.由于粒子的最大半径为D形金属盒的半径R，由可得粒子的最大动能为由于两粒子比荷相同，故两粒子的最大速度相同，最大动能不同，最大动能与交流电频率无关，故A正确，B、D错误；C.回旋加速器加速的条件为交变电压的周期为，氘核()和氦核()的比荷相同，故两次所接高频电源的频率相同，C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.C②.B③.A【解析】（1）[1]．本实验中要控制一些量不变，然后再得出C的决定因素；故采用的是控制变量法；故选C；（2）[2]．静电计的作用是测定电容器两极之间的电势差；故选B；（3）[3]．实验中观察到的现象为：A、手水平向左移动时，板间距离增大时，根据电容的决定式，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大．故A正确；B、当手竖直上移时，正对面积减小；根据电容的决定式，可知电容减小，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压增大，所以静电计指针的偏转变大．故B错误；C、插入电介质时，根据电容的决定式，可知电容增大，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小．故C错误；D、而向两板间插入金属板时，板间距离减小，据电容的决定式，可知电容增大，而电容器带电量不变，由电容的定义式知板间电压减小，所以静电计指针的偏转变小．故D错误；12、①.②.③.3F【解析】在电场中放入一点电荷q，电荷受到的电场力为F，则该点电场强度大小为：E=；若在该点放一个电荷量为3q的点电荷，场强不变，仍为，