浙江省镇海中学2023年物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

浙江省镇海中学2023年物理高二第一学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在磁场中某一点，已经测出一段0.5cm长的导线中通入0.01A电流时，受到的安培力为5.0×10－6N，则下列说法正确的是()A.该点磁感应强度大小一定是0.1TB.该点磁感应强度大小一定不小于0.1TC.该点磁感应强度大小一定不大于0.1TD.该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向2、如图所示，两根长直导线M、N位于纸面内平行放置，分别通以电流Il、I2，则下列说法正确的是A.电流I2在导线M处产生的磁场方向垂直纸面向里B.电流Il在导线N处产生的磁场方向垂直纸面向外C.导线N受到的安培力向左D.导线N受到的安培力向右3、电荷在磁场中运动时受到洛仑兹力的方向如图所示，其中正确的是（）A. B.C. D.4、如图所示，质子()和α粒子()，以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.1∶45、在一磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，又垂直进入另一磁感应强度为2B的匀强磁场，则（）A.粒子的速率加倍，周期减半 B.粒子的速率加倍，轨道半径减半C.粒子的速率不变，轨道半径减半 D.粒子的速率不变，周期加倍6、如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路．刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量．测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路.正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，觉得有电击感．下列说法正确的是A.刘伟被电击时变压器线圈中的电流瞬间变大B.刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压C.刘伟受到电击的同时多用电表也可能被烧坏D.实验过程中若李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，他也会受到电击二、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、一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则下列说法正确的是A.电容器的电量保持不变B.两极板间电场强度不变C.P点电势不变D.P处正电荷的电势能变小8、如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，为自感线圈(自感系数较大；直流电阻不计)，为电源，为开关．下列说法正确的是A.闭合开关的瞬间，A、B同时亮，但A很快又熄灭B.闭合开关稳定后，A、B一样亮C.闭合开关稳定后，断开开关，A、B立即同时熄灭D.闭合开关稳定后，断开开关，A闪亮后又熄灭9、如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的()A.带电粒子的比荷B.带电粒子在磁场中运动的周期C.带电粒子的初速度D.带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角10、下列说法正确的是（）A.只有原子序数大于或等于83的元素才具有放射性B.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的C.在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为λ0，若用波长为（λ＞λ0）的单色光做该实验，会产生光电效应D.某种放射性元素的样品经过8小时后还有没有衰变，它的半衰期是2小时三、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）某同学利用如图所示的实验装置探究物体的加速度与质量的关系。(1)实验中，需要平衡小车所受的阻力。在不挂细绳和砂桶的情况下，改变木板的倾斜程度，当小车能拖动纸带沿木板做__________（选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”）时，说明已平衡了小车所受的阻力。(2)实验中，保持砂桶质量不变，改变小车的质量，测量小车运动的加速度。如图所示为该同学某次实验中打出纸带的一部分，纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.10s，A、B间的距离x1=6.00cm，B、C间的距离x2=6.40cm，则小车的加速度a=__________m/s2。12．（12分）一位同学在测定电池的电动势和内电阻的实验中，利用图的电路进行了实验数据的测量记录，又将测得的数据在图的坐标系中作出了图线。根据图线得出电池的电动势_____，电池的内阻___。（结果均保留3位有效数字）对图电路分析可知，实验中实际测得的_______（选填“电压值”或“电流值”）并不等于实验原理中所要的值，而是比所要的值_______（选填“偏大”或“偏小”）。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】因为导线受到安培力F=BILsinα=5.0×10﹣6N，计算得：Bsinα=0.1T即B=，所以B≥0.1T，故AC错误，B正确；D、该点的磁感应强度的方向与导线所受的磁场力方向垂直，所以磁感应强度的方向一定不是导线所受的磁场力方向，故D错误；故选B2、C【解析】根据安培定则可知，电流I2在导线M处产生的磁场方向垂直纸面向外，I1在导线N处产生的磁场方向垂直纸面向里．故A错误，B错误；导线N处产生的磁场方向垂直纸面向里，电流的方向向上，由左手定则可知，导线N受到的安培力向左．故C正确，D错误3、A【解析】根据左手定则得，A选项洛伦兹力方向竖直向下，B选项洛伦兹力方向竖直向下，C选项不受洛伦兹力，D选项洛伦兹力方向垂直纸面向外．故A正确，BCD错误．故选A【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系4、B【解析】质子和α粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动，根据牛顿第二定律得到粒子加速度的表达式为；粒子射出电场时的侧位移y的表达式为y=at2，又；EK＝mv02；联立得，；由题，两个粒子的初动能Ek相同，E、L相同，则y与q成正比，质子（）和α粒子（）电荷量之比为1：2，侧位移y之比为1：2．故选B5、C【解析】洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变速度大小，所以粒子的速率不变．粒子在磁场中做圆周运动的周期：可知，当磁感应强度变为原来的2倍，周期将减半；粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径：可知，当磁感应强度变为原来的2倍，轨道半径将减半；故C正确，ABD错误．故选C6、B【解析】当回路断开时电流要立即减小到零但由于线圈的自感现象会产生感应电动势，该自感电动势较大，所以刘伟倍“电”到，即刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压，故A错误，B正确；因多用表的表笔已经与被测线圈脱离，则多用电表不可能被烧坏，选项C错误；实验过程中若李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，当与线圈脱离后，在电表回路不会产生感应电动势，则他不会受到电击，选项D错误；故选B.点睛：本题考查了自感电动势产生的条件，要知道欧姆表测电阻时，电流是很小的；当电流变化时变压器的线圈会产生较大的自感电动势二、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、ABC【解析】A．由题意知：平行板电容器充电后与电源断开，电容器的带电量Q不变，故A正确；B．由推论公式分析，可知板间电场强度E不变，故B正确；CD．则由U=Ed知，P与负极板间的电势差不变，则P点的电势不变，正电荷在P点的电势能不变，故C正确，D错误故选ABC8、AD【解析】闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化．断开S，B灯立即熄灭，线圈中电流，根据楞次定律判断A灯亮度如何变化A、B闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮．故A正确，B错误C、D断开S，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭．故C错误，D正确故选AD考点：自感现象和自感系数点评：对于通电与断电的自感现象，它们是特殊的电磁感应现象，可楞次定律分析发生的现象9、ABD【解析】A．由带电粒子在磁场中运动的偏向角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系由得所以又未加磁场时有所以可求得比荷，A正确；B．根据周期公式，可得带电粒子在磁场中运动的周期B正确；C．由于半径未知，所以初速度无法求出，C错误；D．根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角为60°，D正确故选ABD。10、BD【解析】小于83元素的同位素也有放射性；β衰变所释放的电子是原子核内的中子衰变得来的；比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定；根据光电效应的条件：入射光的频率大于极限频率，且波长越长，频率越小；半衰期是半数发生衰变所需的时间，经过8小时后还有1/16没有衰变，求出半衰期的次数，从而求出半衰期的时间.【详解】原子序数大于83的元素都具有放射性，但不是只有原子序数大于83的元素才具有放射性，故A错误；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的，故B正确；某金属的截止频率对应的波长为λ0，根据，结合光电效应发生的条件可知，若用波长为λ（λ＞λ0）的单色光做该实验，其频率变小，不会产生光电效应，故C错误；每经过一个半衰期，有半数发生衰变，经过8小时后还有没有衰变，根据公式：m＝m0•（）n知，经过了4个半衰期，所以半衰期等于2小时，故D正确．所以BD正确，AC错误【点睛】理解β衰变的电子从何而来，注意光电效应的作用，掌握光电效应的条件，及对截止频率与截限波长的理解，同时理解半衰期公式三、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.匀速直线运动②.0.40【解析】(1)[1]平衡摩擦力需要使重力沿斜面向下的分力等于阻力，合力为零，故需使小车做匀速直线运动。(2)[2]小车的加速度12、①.(1.47~1.50)②.(0.855~0.909)③.电流值④.偏小【解析】[1][2]根据全电路的欧姆定律：可知，图像的总截距表示电动势，斜率表示内阻，有：(1.47V~1.50V)；(0.855~0.909)。[3][4]本实验测干电池的电动势和内阻，采用的是滑动变阻器的限流式接法，电流表的内接法，其中电压表测路端电压准确，电流表测干路电流偏小，因为电压表不是理想电表，实际