河南省平顶山市2023年高二上物理期末学业水平测试试题含解析

河南省平顶山市2023年高二上物理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、2010年元月9日上午，山东润泽电力有限公司投资的兆瓦级太阳能光伏电站正式并网发电，这是山东省第一家并网发电的太阳能示范电站，每年发电量约为130万度．现有一块太阳能电池板，用电压表测得它的两端电压1600mV，用电流表测得短路电流为80mA，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（电表均为理想电表）（）A.0.4V B.0.8VC.1.2V D.1.6V2、在如图所示的电路中E为电源，其内阻为r，R1为定值电阻（R1＞r），R2为电阻箱，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，A为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是（）A.用光照射，电流表示数变小B.用光照射，电压表示数变小C.将电阻箱阻值变大，电流表示数变大D.将电阻箱阻值变大，电压表示数变大3、将两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平面上，关于两只气球之间的静电相互作用，下列说法正确的是（）A.气球带同种电荷相互吸引 B.气球带异种电荷相互吸引C.气球带同种电荷相互排斥 D.气球带异种电荷相互排斥4、将一个电源与一个电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图所示，下列说法正确的是A.电源的电动势为45VB.电源的内阻为5ΩC.电源最大输出功率可能大于45WD.电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50%5、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6、A、B两个物体在同一直线上作匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则（）A.A、B两物体运动方向相反B.A物体的加速度比B物体的加速度大C.前4s内A、B两物体的位移相同D.t=4s时，A、B两物体的速度相同二、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、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确是A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RC.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D.粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多8、如图所示，电路中a、b是两个完全相同的灯泡，电阻为R（忽略电压变化时对电阻的响）L是一个自感系数很大、直流电阻为R的自感线圈．当S闭合与断开时，a、b灯泡的发光情况正确的是（）A.S刚闭合后，a灯立即变亮，b灯逐渐变亮B.S刚闭合后，b灯立即变亮，a灯逐渐变亮C.S闭合足够长时间后，a灯比b灯更亮D.S断开后，a灯立即熄灭，b灯闪亮一下再逐渐熄灭9、如图所示电路，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为r．开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中A.电压表示数变大B.小灯泡变亮C.电容器所带电荷量增大D.电源的总功率变大10、如图所示，平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场，虚线下方有垂直纸面的匀强磁场，质子和粒子分别从上板中心S点由静止开始运动，经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场，最后从a、b两点射出磁场（不计重力），下列说法正确的是()A.磁场方向垂直纸面向外B.从a点离开的是粒子C.从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大D.粒子从S出发到离开磁场，由b点离开的粒子所用时间较长三、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“测定金属的电阻率”的实验中，某同学所测的金属导体的形状如图甲所示，其横截面为空心的等边三角形，外等边三角形的边长是内等边三角形边长的2倍，内三角形为中空为了合理选用器材设计测量电路，他先用多用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图乙，则读数应记为________Ω现利用实验室的下列器材，精确测量它的电阻R，以便进一步测出该材料的电阻率ρ：A．电源E(电动势为3V，内阻约为1Ω)B．电流表A1(量程为0～0.6A，内阻r1约为1Ω)C．电流表A2(量程为0～0.6A，内阻r2＝5Ω)D．最大阻值为10Ω的滑动变阻器R0E．开关S，导线若干(1)请在图丙虚线框内补充画出完整、合理的测量电路图_______________(2)先将R0调至最大，闭合开关S，调节滑动变阻器R0，记下各电表读数，再改变R0进行多次测量．在所测得的数据中选一组数据，用测量量和已知量来计算R时，若A1的示数为I1，A2的示数为I2，则该金属导体的电阻R＝________(3)该同学用直尺测量导体的长度为L，用螺旋测微器测量了外三角形的边长a．测边长a时，螺旋测微器读数如图丁所示，则a＝________mm．用已经测得的物理量I1、I2、L、a及题中所给物理量可得到该金属材料电阻率的表达式为ρ＝________12．（12分）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是______mm．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是______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）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）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，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

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、C【解析】根据题意可知太阳能电池板的内阻为：，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻连成一闭合电路，根据闭合电路欧姆定律可得路端电压是，故C正确，ABD错误2、C【解析】A、用光照射，阻值减小，则电路总电阻减小，干路总电流增大，路段电压减小，两端电压增大，则并联部分电压减小，则通过电流减小，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数增大，故AB错误；C、将变阻箱阻值变大，则电路总电阻变大，干路总电流减小，路端电压增大，两端电压减小，则并联部分电压增大，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数减小，故C正确，D错误3、C【解析】根据“两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平面上，判断两只气球之间的静电相互作用”，考查了摩擦起电以及电荷之间的相互作用力的问题．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸收，来分析气球间的相互作用力性质【详解】两只气球与头发摩擦后，因摩擦起电带同种电荷，所以气球相互排斥．故选C【点睛】解决本题的关键是掌握电荷间作用力规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸收，并能用来分析实际问题4、B【解析】根据电源输出功率的性质可知，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大值为P=，此时电源的效率为50%【详解】当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为5Ω，故B正确；由可知，E=30V；故A错误；由图可知，电源的输出功率最大为45W，故C错误；根据效率公式可得：，最大功率时内外电阻相等，所以效率为50%．故D错误．故选B【点睛】本题考查电源的输出功率的特点，要注意明确当内外电阻相等时电源的输出功率最大，但此时效率只有50%5、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。6、D【解析】A．两物体的速度均为正值，说明此时两物体的速度方向相同，故A错误；B．B图线的斜率大于A图线的斜率，故A的加速度小于B的加速度，故B错误。C．由图象与时间轴围成的面积表示两物体通过的位移关系可知，开始4s内A的位移比B的位移小，故C错误；D．t=4s时，两图象相交，说明此时两物体的速度相同，故D正确。故选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、BD【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等【详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关8、AC【解析】对于线圈来讲通直流阻交流，通低频率交流阻高频率交流【详解】A、B、C项：由于a、b为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，a灯泡立刻发光，而b灯泡由于线圈的自感现象，导致灯泡渐渐变亮，因电阻不能忽略的线圈，当电流稳定时，a比b更亮一些，故A、C正确，B错误；D项：当开关断开瞬间，两灯泡串联，由线圈产生瞬间电压提供电流，导致两灯泡同时熄灭，故D错误故选AC【点睛】线圈的自感系数越大，频率越高时，感抗越高．同时线圈有阻碍电流的变化，注意的是灯泡会更亮的原因是电流变大的缘故9、AC【解析】AB．闭合开关S后，当滑动变阻器触头P向上移动时，R2增大，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡亮度变暗．电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大．故A符合题意，B不符合题意C．电路稳定时电容器的电压等于R2的电压，根据串联电路电压分配规律可知，R2增大，电容器的电压增大，则电容器所带电荷量增大．故C符合题意D．电源的总功率为P=EI，干路电流I减小，则电源的总功率变小．故D不符合题意10、AD【解析】A．由左手定则，可以判定磁场方向是垂直于纸面向外，所以选项A正确B．设加速电压为U，在加速电场中：Uq=mv2在偏转磁场中：qvB＝m联立可得：由于α粒子是质子的4倍，而电量是质子的2倍，所以α粒子做匀速圆周运动的半径大，从b点离开，则选项B错误C．由上述结论可得经过加速电场后速度为v＝由于α粒子的比荷小于质子的比荷，所以从b点离开的α粒子速度小，选项C错误D．从S出发到离开磁场的时间t=t电+t磁=显然比荷q/m越小，时间越大，即从b点离开的α粒子所用时间较长，所以选项D正确故选AD【点睛】本题涉及的是带电粒子先在电场中加速，然后进入磁场中做匀速圆周运动，分别用动能定理和牛顿第二定律求出半径，从而判断出从a、b两点离开的是哪种粒子，再由运动学公式求出在两种场中运动的时间，从表达式可以看出哪种粒子的时间长三、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、①.6②.③.④.5.665(5.663～5.667)⑤.【解析】[1]用表的欧姆挡“×1”按正确的操作步骤粗测其电阻，由图乙所示表盘可知，读数为：6×1Ω＝6Ω(1)[2]给出的器材中只有电流表，没有电压表，但其中一个电流表给出了其内阻，可将此电流表当电压表使用，利用伏安法测电阻，测量电路如图所示(2)[3]由欧姆定律可知：I2r2＝(I1－I2)R解得R＝(3)[4]螺旋测微器读数a＝5.5mm＋0.01mm×16.5＝5.665mm；[5]由几何关系可得导体的截面积为S＝则根据欧姆定律R＝ρ，解得ρ＝12、①.10.50mm②.1.732mm（1.729—1.733都可）【解析】游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为10.50mm；螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.01×23.2mm=0.232mm，所以最终读数为1.732mm（1.729到1.