湖南省怀化市中方县第二中学2023年物理高二上期末学业水平测试试题含解析

湖南省怀化市中方县第二中学2023年物理高二上期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？A.粒子速度大小 B.粒子所带的电荷量C.电场强度 D.磁感应强度2、以下关于物理学史的说法中，正确的是（）A.奥斯特最早引入了电场的概念B.牛顿提出了万有引力定律，并测定出万有引力常量C.库仑利用扭秤实验发现了电荷之间相互作用规律——库仑定律D.安培通过实验研究，发现了电流的磁效应3、如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（）A.金属块带负电荷B.金属块的电势能减少C.金属块克服电场力做功D.金属块的机械能减少4、如图所示，在一水平长木板上放一木块P，木块与木板间的动摩擦因数μ=0.75，缓慢抬起木板的右端，直至θ为60°，则木块受到木板的支持力、摩擦力大小变化情况是A.支持力减小、摩擦力减小B.支持力增大、摩擦力增大C.支持力减小、摩擦力先增大后减小D.支持力增大、摩擦力减小5、如图所示，a、b分别为一对等量同种电荷连线上的两点（其中b为中点），c为连线中垂线上的一点，今将一负点电荷q自a沿直线移到b再沿直线移到c，下列说法正确的是（）A.电荷q受到的电场力一直变小B电场力对电荷q一直做负功C.电荷q的电势能先减小，后增加D.电荷q受到的电场力方向一直不变6、一个矩形线圈匀速地从无磁场的空间先进入磁感应强度为B1的匀强磁场，然后再进入磁感应强度为B2的匀强磁场，最后进入没有磁场的右边空间，如图所示．若B1=2B2，方向均始终和线圈平面垂直，则在下图所示图中能定性表示线圈中感应电流i随时间t变化关系的是(电流以逆时针方向为正)（）A. B.C. 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、如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的触头P向下滑动，理想电表的示数I、、都发生变化，变化量的绝对值分别用、、表示，下列判断正确的是A.不变B.变小C变大D.不变8、如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列判断中正确的是A.A→B温度升高，压强不变B.B→C体积不变，压强变大C.B→C体积不变，压强不变D.C→D体积变小，压强变大9、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C10、如图所示空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时A.穿过回路磁通量的变化率为零B.回路中感应电动势大小为2Blv0C.回路中感应电流的方向为逆时针方向D.回路中ab边与cd边所受安培力的方向相反三、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）在研究力的合成的实验中：(1)某同学在水平放置的木板上垫一张白纸，并使白纸固定，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，下列关于此时应记录的数据的说法中正确的是__________A.只需记录下此时两弹簧秤的读数F1与F2及对应的两拉力的方向；B.需记录下此时两弹簧秤的读数F1与F2、对应的两拉力的方向以及结点对应的位置O(2)接着该同学改用一个弹簧秤来拉橡皮条，关于此时的操作及应记录的数据的说法中正确的是_________A.拉橡皮条时不必使结点与位置O重合B.拉橡皮条时必须使结点与位置O重合C.此时必须要记录下弹簧秤的读数F′以及拉力的方向D.只需记录下拉力的方向而不必记录下弹簧秤的读数F′(3)此后为了探究F1、F2与F′的关系，应作出F1、F2与F′的__________A．力的图示B．力的示意图12．（12分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器，使用的都是______（填“直流电”或“交流电”）.（2）下列说法正确的是________.A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－图象（3）如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，FG=13.49cm，则小车运动的加速度大小a=_______m/s2四、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、B【解析】带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，有．所以粒子所带电荷量改变，粒子运动轨迹不会改变，故B正确，ACD错误2、C【解析】A．法拉第最早引入了电场的概念，选项A错误；B．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定出万有引力常量，选项B错误；C．库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，选项C正确；D．奥斯特通过实验研究，发现了电流的磁效应，选项D错误；故选C.3、D【解析】ABC.在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根据动能定理得：W总=WG+W电+Wf=△EK解得：W电=−4J，所以金属块克服电场力做功4.0J，金属块的电势能增加4J.由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷．故A错误，B错误，C错误；D.在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故D正确故选D.4、C【解析】当物块将要滑动时满足：解得则：θ=37°缓慢抬起木板的右端，直至θ为60°时，支持力N=mgcosθ，随着θ变大，N减小；当θ角在0~37°范围时，物块相对木板静止，摩擦力是静摩擦力，，随θ增加，摩擦力f增加；当θ角在37°~60°范围时，物块相对木板滑动，摩擦力是滑动摩擦力，，随θ增加，摩擦力f减小。A．支持力减小、摩擦力减小，与结论不相符，选项A错误；B．支持力增大、摩擦力增大，与结论不相符，选项B错误；C．支持力减小、摩擦力先增大后减小，与结论相符，选项C正确；D．支持力增大、摩擦力减小，与结论不相符，选项D错误。5、B【解析】根据场强叠加原理，可知在等量同种正点电荷二者连线上，中点处电场强度为零，从中点处向两点电荷靠近，场强逐渐增大，场强方向背离所靠近点电荷一方；在二者连线中垂线上，中点处场强为零，从中点处往中垂线两边延伸，场强先增大，后减小，且场强方向沿中垂线方向，二者连线上方竖直向上，下方竖直向下。A．将一带电量为q的负点电荷自a沿直线移到b再沿直线移到c，场强先减小后增大，则电场力先减小后增大，并未一直减小，故A错误；BC．负电荷所受力的方向与电场强度方向相反，所以负点电荷自a沿直线移到b的过程中，电场力做负功，再沿直线移到c时，电场力还是做负功；电场力一直做负功，电荷的电势能一直增大，故B正确，C错误；D．从a到b再到c的过程中，电场强度方向先沿ab方向，后沿bc方向，负电荷受到电场力的方向与电场强度方向相反，所以电场力的方向也改变，故D错误。故选B。【点睛】两个等量同种电荷，它们在点O处产生的电场强度大小相等，方向相反；bc连线上方的中垂线上每一点（除b点）电场线方向向上；根据电场力做功正负，判断电势能的变化：电场力做负功，电荷的电势能增大。6、C【解析】线圈进入B1时，右边切割磁感线产生感应电动势由右手定则可得出电流方向沿逆时针，故电流为正；当线圈全部进入时，磁通量不再发生变化，故线圈中没有电流；当右边进入B2时，两边同时切割磁感线，左边产生的感应电动势为，右边产生的电动势为，因两电动势方向相反，故总电动势为方向沿顺时针，故电流为负；当线圈完全进入B2时，磁通量不再发生变化，故线圈中没有电流；当线圈离开磁场区域时，只有左边切割B2时，电动势为方向为顺时针，故电流为负。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、AD【解析】AB．根据欧姆定律得知：故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，、均不变．故A正确B错误。CD．根据闭合电路欧姆定律得：则有不变．故C错误D正确。8、AD【解析】从V-T图像中可知等容变化和等温变化，过原点的直线表示等压变化【详解】A．从A→B过程中，根据：可知为等压变化，故A正确；BC．从B→C过程中，根据：可知，气体体积不变，温度降低，压强减小，故BC均错误；D．从C→D过程中，气体温度不变，体积减小，压强增大，故D正确【点睛】掌握理想气体状态方程推出的各类图像，明确斜率的物理意义．一定质量的理想气体的V-T图中，斜率的物理意义为压强的倒数9、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。10、BC【解析】A．此时线圈中有一半面积磁场垂直线圈向外，一半面积磁场垂直线圈向内，因此磁通量为零，但变化率不为零，故A不符合题意；B．ab切割磁感线形成电动势b端为正，cd切割形成电动势c端为负，因此两电动势串联，故回路电动势为E=2BLv0，故B符合题意；C．根据右手定则可知线框向右运动的过程中，ab中的感应电动势的方向向下，cd中的感应电动势的方向向上，所以回路中的感应电流方向为逆时针，故C符合题意；D．根据左手定则可知，回路中ab边电流的方向向下，磁场的方向向外，所以安培力的方向向左；同理，cd边电流的方向向上，磁场的方向向里，所受安培力方向向左，方向相同，故D不符合题意。故选BC。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.(1)B②.(2)BC③.(3)A【解析】在实验中，需要研究两个力的作用效果和一个力的作用效果是否相同，必须将橡皮筋的结点拉到同一位置，且记下两次情况下拉力的大小和方向【详解】（1）在该实验中，需要研究两个力的作用效果和一个力的作用效果是否相同，当用两根弹簧秤拉时，需记下两弹簧秤的读数F1与F2、对应的两拉力的方向以及结点对应的位置O．故B正确，A错误．故选B（2）当用一根弹簧秤拉时，要使得一根弹簧秤的拉力效果和两根弹簧秤的拉力效果相同，则需将结点与位置O重合，同时需记下弹簧秤的示数和方向．故BC正确，AD错误．故选BC（3）在探究力的关系时，需将力的大小和方向都反映出来，所以采用力的图示法．故A正确，B错误．故选A【点睛】在“验证力的平行四边形定则”实验中，我们要知道分力和合力的效果是等同的，这要求同学们对于基础知识要熟练掌握并能正确应用，加强对基础实验理解12、①.交流电②.D③.2.4【解析】（1）[1]．常用的电磁打点计时器和电火花计时器，使用的都是交流电.（2）[2]．A．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项A错误；B．实验时应先接通电源后释放小车，选项B错误；C．本实验中为了使得砝码及砝码盘的重力近似等于小车的牵引力，则砝码及砝码盘B的质量应远小于小车A的质量，选项C错误；D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－图象，这样得到的是一条直线，说明a与m成反比，选项D正确；（3）[3]．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，根据匀变速直线运动的推论公