2023年海南省东方市琼西中学高二上物理期末学业水平测试试题含解析.doc

2023年海南省东方市琼西中学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、如图所示，A1和A2是两个相同的小灯泡，L是自感系数相当大的线圈，其电阻阻值与R 相同．由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，灯A1、A2亮暗的先后顺序是（ ）

A.接通时，A1先达最亮；断开时，A1后暗
B.接通时，A2先达最亮；断开时，A2后暗
C.接通时，A1、A2同时达最亮；断开时，A1后暗
D.接通时，A2先达最亮；断开时，A1后暗
2、河宽d=60m，水流速度v1=4m/s不变，小船在静水中的行驶速度为v2=3m/s，则( )
A.小船能垂直直达正对岸
B.若船头始终垂直于河岸渡河，渡河过程中水流速度加快，渡河时间将变长
C.小船渡河时间最短为20s
D.小船渡河的实际速度一定为5m/s
3、图中MN是某电场中的一条水平电场线．一带正电粒子射入此静电场中后，沿轨迹ABC运动（B在电场线上）．下列说法中正确的是

A.
B.粒子在B点受电场力方向水平向左
C.粒子一定做匀变速曲线运动
D.粒子在A点的电势能比在C点的电势能大
4、已知两个质点相距为r时，它们之间的万有引力的大小为F；当这两个质点间的距离变为2r时，万有引力的大小变为（）
A. B.
C. D.2F
5、如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内，左端连接在一周期为T0正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化，规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uab-t图像可能正确的是（ ）

A. B.
C. D.
6、某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道到地心的距离约为地球半径的3倍，地球表面处的重力加速度为g，则该轨道处的重力加速度约为
A. B.
C.4g D.9g
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、一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时下述正确的是 (　　 )
A.电动机所消耗的电功率为IU
B.t秒内所产生的电热为IUt
C.t秒内所产生的电热为I2Rt
D.t秒内所产生的机械能为IUt－I2Rt
8、如图所示，边长为L正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域，磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，从线框刚进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流正方向，以下i－t关系图象，可能正确的是 (　　)

A. B.
C. D.
9、如图所示，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，D是BC的中点A、B、C构成一直角三角形，AB=0.1m，电场线与三角形所在的平面平行，已知A点的电势为0V，B点的电势为-5V，C点的电势为15V，据此可以判断（　　）

A.场强方向由A指向C
B.场强大小为100V/m
C.将一带电量为q=4×10-5C的正电荷从A点移到D点，电场力做功4×10-4J
D.将一带电量为q=4×10-5C的正电荷从A点移到D点，电势能增大了2×10-4J
10、两个带等量正电荷的点电荷，O点为两电荷连线的中点，a点在连线的中垂线上，若在a点由静止释放一个电子，如图所示，关于电子的运动，下列说法正确的是(　　)

A.电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越大，速度越来越大
B.电子在从a向O运动的过程中，加速度越来越小，速度越来越大
C.电子运动到O时，加速度为零，速度最大
D.电子通过O后，速度越来越小，一直到速度为零
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）某小组同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中所用器材如下：
A．电源（电动势约为3V，内阻为几欧）
B．电压表V（量程0～3V，内阻为几千欧）
C．电流表A（量程0～300mA，内阻为几欧）
D．小灯泡（2.8V 0.25A）
E．滑动变阻器R1（0～10Ω 2A）
F．滑动变阻器R2（0～200Ω 1.5A）
G．开关、导线若干

（1）实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调，且尽可能地减小验误差，应当在图（甲）中选择电路图_____（填“A”或“B”）；
（2）实验器材中有两个滑动变阻器，该实验应选用的是_____（填“R1”或“R2”）；
（3）根据实验所测得的电压和电流，描绘出的该小灯泡的伏安特性曲线如图（乙）所示，则该小灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为_____ mA，这个电流值与通过小灯泡中电流的真实值相比偏大，其原因是电压表的_____（填“分压”或“分流”）。
（4）由以上实验数据及图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
12．（12分）李强同学测量一个某种材料圆柱体的电阻率，实验过程中螺旋测微器和电阻箱的测量结果分别如图甲、乙所示，其读数分别为甲：___________mm、乙：___________Ω。

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L

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）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】电键接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以开始时通过灯泡A1的电流较大，故灯泡A1较亮；电路中自感电动势阻碍电流的增加，但不能阻止电流增加；由于L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，所以电流稳定后，两个灯泡一样亮，即A1灯泡亮度逐渐正常，电键断开瞬间，电路中电流要立即减小零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡A1构成闭合回路放电，故断开时A1后灭；由于电路中的电流稳定时通过A1与L的电流是相等的，所以断开时，A1不会闪亮一下，故A正确。
故选A。
2、C
【解析】A．由于船速小于水速，小船的合速度不可能垂直于河岸，小船不能垂直直达正对岸，故A错误；
BC．当船速垂直于河岸时，小船渡河时间最短为

当水速增大时，渡河时间不受影响，故B错误，C正确；
D．由于船速方向未知，无法求解渡河速度，故D错误。
故选C
3、B
【解析】根据粒子偏转方向得到电场力方向，进而得到电场线方向，从而得到电势大小关系；再根据粒子受力情况判断粒子运动情况
【详解】B、粒子受力方向沿电场线方向，且指向粒子运动轨迹凹的一侧，故粒子在B点受电场力方向向左，故B正确；
A、粒子带正电，粒子在B点受电场力方向向左，故电场线方向左，又有：沿着电场线电势降低，故，故A错误；
C、只有一条电场线，不能得到静电场为匀强电场，故粒子受力不一定恒定，那么，粒子不一定做匀变速运动，故C错误；
D、只有一条电场线，故不能判断A、C两点电势大小关系，故粒子在这两点电势能大小不能判断，故D错误；
故选B
【点睛】带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定，故一般通过受力分析（或运动分析），由牛顿第二定律，通过加速度得到运动情况（或受力情况）
4、B
【解析】根据万有引力定律公式，得当这两个质点间的距离变为2r时，则万有引力的大小变为原来的，即为故B正确，ACD错误
故选B
5、C
【解析】由图乙可知，电流为周期性变化的电流，故只需分析0.5T0内的感应电流即可；通过分析电流的变化明确磁场的变化，根据楞次定律即可得出电动势的图象。
【详解】在第一个0.25T0时间内，通过大圆环的电流为顺时针增加的，由楞次定律可判断内球内a端电势高于b端，因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小，同理可知，在0.25T0～0.5T0时间内，通过大圆环的电流为瞬时针逐渐减小；则由楞次定律可知，a环内电势低于b端，因电流的变化率逐渐变大，故内环的电动势变大；故C正确，ABD错误。
故选C。
【点评】本题考查楞次定律的应用，要注意明确楞次定律解题的基本步骤，正确掌握并理解“增反减同”的意义，并能正确应用；同时解题时要正确审题，明确题意，不要被复杂的电路图所迷或！
6、A
【解析】设地球半径为R，在该轨道处，对人造地球卫星根据牛顿第二定律有：
在地面处，忽略地球的自转，对地面上小物体则根据牛顿第二定律有：
整理可以得到：，即，故选项A正确，BCD错误

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、ACD
【解析】A．电动机所消耗的电功率
P=UI
故A正确；
B．电动机工作时消耗的电能大部分转化为机械能，所以t秒内所产生的电热小于UIt，故B错误；
C．I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为
Q=I2Rt
故C正确；
D．t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械能为
W=UIt-I2Rt
故D正确。
故选ACD。
8、BC
【解析】根据楞次定律得到，线框进磁场和出磁场过程感应电流方向相反．线框进磁场时感应电流方向为逆时针，取逆时针方向为电流的正方向，所以进磁场电流为正值，出磁场电流为负值．当刚线框下边进磁场时，当产生的安培力和重力沿斜面平行方向分力相等时，线框做匀速运动，产生不变的感应电动势，产生不变的电流．当刚线框下边进磁场时，当产生的安培力小于重力沿斜面平行方向分力时，线框做加速度在减小的加速运动，产生逐渐增大的感应电动势，产生逐渐增大的感应电流
当线框完全进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，在重力作用下，线框做加速运动．当刚线框下边出磁场时，回路重新产生电流，并且此时电流绝对值应该大于线框完全进入磁场瞬间的电流值，由于安培力大于重力，所以要做减速运动，产生减小的感应电动势，产生减小的电流，而电流减小，安培力也减小，所以线框做加速度在减小的减小运动，即v随时间t的变化图象的斜率减小，由于感应电动势E=BLv，所以感应电流，所以电流I随时间t的变化图象的斜率也应该减小，故AD错误，BC正确，故选BC
点睛：图象往往由解析式选择．本题采用排除法，分成线性和非线性两类图象，对比同类图象的不同之处进行选择.
第II卷（非选择题
9、BD
【解析】A．由题意知：D点电势为5V，根据对称性，0V电势应该在BD中点，又因为∠B=60°，故电场线沿BC方向，且由C指向B，故A错误。
B．由题意BC=0.2m，得

故B正确。
CD．将一带电量为q=4×10-5C的正电荷从A点移到D点，电场力做负功
W=Uq=5V×4×10-5C=2×10-4J
电势能增大了2×10-4J，故C错误，D正确。
故选BD。
10、CD
【解析】AB．在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a，电子从a点到O点运动的过程中，电场力方向a→O，故加速度向下，与速度同向，故速度越来越大；但电场线的疏密情况不确定，O点上方的电场强度最大点位置不确定，故电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断．故AB错误；
C．越过O点后，电子做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大．电场力为零，加速度为零．故C正确；
D．根据电场线的对称性可知，越过O点后，电子做减速运动，速度越来越小，一直到速度为零．故D正确
【点睛】本题考查对等量同种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度，要抓住电场线的对称性；同时要能够结合力与运动的关系进行分析

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.A ②.R1 ③.240 ④.分流 ⑤.增大
【解析】（1）[1]．描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡内阻较小，因此应采用电流表外接法，故选择A电路；
（2）[2]．由于采用分压接法，所以滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；
（3）[3][4]．由图可知，当电压为2.5V时，电流为240mA；由于采用电流表外接法，电压表分流使电流表示数偏大；
（4）[5]．U-I图象中图象的斜率表示电阻，则由图可知，随着电压的升高电阻增大；原因是灯丝电阻随温度的升高电阻率增大。
12、 ①.5.316（5.315～5.318） ②.638
【解析】[1]由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为5mm，可动刻度示数为31.6×0.01mm=0.316mm，螺旋测微器示数为5mm+0.316mm=5.316mm；
[2] 由图乙所示电阻箱可知，电阻箱的阻值为：6×100+3×10+8×1=638Ω。

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、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N