2023年江苏省南京师大苏州实验学校物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析.doc

2023年江苏省南京师大苏州实验学校物理高二第一学期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，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）

A.P点的电势将升高
B.带电油滴的电势能将减少
C.带电油滴将沿竖直方向向下运动
D.若电容器的电容减小，则极板所带电荷量将增大
2、如图所示，把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面，当线圈内通入图示方向的电流后，则线圈

A.向左运动 B.向右运动
C.静止不动 D.无法确定
3、如图为远距离输电示意图，n1、n2和，n3、n4分别是升、降压变压器的原、副线圈，已知发电机的输出电压一定。用电高峰时，某同学发现当他家的大功率电器开启后，家中的白炽灯变暗．下列说法正确的是课课评

A.该同学家开启大功率电器后，输电线上损失的功率减小
B.若减小降压变压器原线圈n3的匝数，可能会使白炽灯正常发光
C.若减小降压变压器副线圈n4的匝数，可能会使白炽灯正常发光
D.若减小升压变压器副线圈n2的匝数，可能会使白炽灯正常发光
4、如图所示，三个同心圆是以点电荷Q为圆心等势面，相邻等势面的电势差相等，则下列说法正确的是( )

A.一个点电荷＋q在B点所受的电场力比在A点的大
B.一个点电荷＋q在B点具有的电势能比在A点的小
C.将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功比由C点移到A点多
D.将电荷＋q由B点移到C点，电场力做正功
5、地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁铁，小磁铁的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是（）

A.①②④ B.②③④
C.②③ D.①⑤
6、两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是

A.导体棒AB内有电流通过，且A点的电势高于B点的电势
B.导体棒CD内有电流通过，方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力向左
D.磁场对导体棒AB的作用力向右
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、关于电磁感应，下列说法中正确的是（　　）
A.导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流
B.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流
C.闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流
D.穿过同一闭合电路的磁通量变化越快，电路中产生的感应电流强度一定越大
8、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则( )

A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B.乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大
C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直增大
D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能先减小后增大
9、如图所示，O是一固定的点电荷，另一点电荷P从很远处以初速度v射入点电荷O的电场，在电场力作用下的运动轨迹是曲线MN，a、b、c是以O为中心Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆，它们之间间距相等，1、2、3、4为轨迹MN与三个圆的一些交点．以|W12|表示点电荷P由l到2的过程中电场力做的功的大小，|W34|表示由3到4的过程中电场力做的功的大小，则（）

A.|W12|＞2|W34| B.|W12|=2|W34|
C.P、O两电荷可能同号 D.P、O两电荷一定异号
10、如图所示，两根足够长的水平光滑平行金属导轨PQ和MN，它们相距为L，导轨左端连有阻值为R的定值电阻，导轨处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。垂直导轨放置的金属棒用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，物块c的质量是m，连接金属棒的细线平行于导轨。物块c由静止释放，金属棒沿着导轨向右运动，当地重力加速度为g，金属棒的电阻不计。则

A.金属棒做匀加速直线运动
B.金属棒先做加速运动再做匀速直线运动
C.金属棒的最大速度为
D.金属棒的最大速度为
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）现要测量一段粗细均匀的新型导电材料棒的电阻率

首先用多用电表欧姆档粗测电阻，指针位置如图甲所示，其读数为______
用螺旋测微器测量此新型导电材料棒的直径d，测量结果如图乙所示，则______用游标卡尺测量此新型导电材料棒的长度L，测量结果如图丙所示，则______mm
然后，采用伏安法尽可能准确地测量电阻，在测量电阻的实验中需要直接测量的物理量是______填物理量的符号，用已知物理量和所测得物理量的符号表示样品的电阻率______
12．（12分）集宁一中的每层楼楼道内都装有饮水机，纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康．纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标(电导率λ即为电阻率ρ的倒数)
某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品(直管两端用薄金属圆片电极密封)来测定样品的电导率(不考虑温度对电阻的影响)：
(1)实验中，该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径，刻度尺和游标卡尺的示数分别如图甲、乙所示，则可读出塑料管的长度L＝________m、内径d＝________mm.

(2)该同学用下列器材测定样品的电阻：
a．电压表V(量程0～3 V，内阻约为5 kΩ；量程0～15 V，内阻约为25 kΩ)；
b．电流表A(量程0～10 mA，内阻约为 2 Ω；量程0～50 mA，内阻约为0.4 Ω)；
c．滑动变阻器R(0～20Ω，2 A)；
d．学生电源E(电动势4.5 V，内阻很小)；
e．开关S及导线若干
该同学先用多用电表粗测管内水样品的电阻值约为500 Ω，要求用尽量精确的方法测出其电阻值，请在图丙中连接实验电路图____(图中有六根导线已经接好)

(3)电导率的表达式为=__________(用字母U、I、L、d)
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）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】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=U/d分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况．由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化
【详解】将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=U/d得知板间场强减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低．故A错误．由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加．故B错误．板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动．故C正确．电容器的电容减小，根据Q=UC，由于电势差不变，故带电量减小，故D错误；故选C
【点睛】本题运用E=U/d分析板间场强的变化，判断油滴如何运动．运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化
2、A
【解析】根据右手螺旋定则，环形电流可以等效为小磁针，小磁针的N极指向右，根据异性相吸，知线圈向左运动，故A正确，BCD错误
3、B
【解析】A、用电高峰时，开启大功率电器，用户用电的总功率增加，升压变压器、降压变压器的原、副线圈电流都要增加，功率损失增大，故A错误；
B、若减小降压变压器原线圈n3的匝数，根据可知U4增大，根据可知可能会使白炽灯正常发光，故B正确；
C、若减小降压变压器副线圈n4的匝数，根据可知U4减小，根据可知使白炽灯更暗，故C错误；
D、若减小升压变压器副线圈n2的匝数，根据可知U2减小，根据可知输送电流增大，损失电压增大，功率损失增大，降压变压器的原、副线圈的电压减小，使白炽灯更暗，故D错误；
故选B
4、D
【解析】根据电场线的疏密分析电场强度的大小，从而比较电场力的大小．先根据等势面图得到电场线的分布图，然后根据电场线密处场强大，电场线稀处场强小判断场强大小，根据沿着电场线电势要降低判断电势高低，再结合动能定理以及电场力做功与电势能变化关系分析判断
【详解】负的点电荷产生的电场的电场线是会聚的直线，如图所示

电场线密处场强大，电场线稀处场强小，由图可知，B点场强比A点的场强小，则一个点电荷+q在B点所受的电场力比在A点的小．故A错误．沿着电场线电势要降低，故B点的电势比A点的电势高，故+q在B点具有的电势能比在A点电势能大．故B错误．据题有UBD=UCA，根据电场力做功公式W=qU可知，将同一个电荷由B点移到D点电场力做的功与由C点移到A点一样多．故C错误．沿着电场线电势要降低，故B点的电势比C点的电势高，故+q在B点具有的电势能比在C点电势能高，所以将电荷+q由B点移到C点，电场力做正功．故D正确．故选D
【点睛】本题关键要明确电场力的做功情况，然后根据动能定理判断动能的变化情况，根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况
5、C
【解析】由于地磁的北极在地理的南极附近，在磁体的外部磁感线从N极指向S极，故磁感线有个向北的分量，而小磁针静止的时候N极的方向就是磁感线的方向，所以小磁针由于受到地磁场的作用静止时N极指向地理的北方．赤道附近地磁场的方向和地面平行，北半球地磁场方向相对地面是斜下的，南半球地磁场方向相对地面是斜向上的，①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理的南极，故①错误；②地磁场的北极在地理南极附近，故②正确；③赤道附近地磁场的方向和地面平行，故③正确；④北半球地磁场方向相对地面是斜下的，故④错误；⑤赤道附近地磁场的方向和地面平行，不是任何地方的地磁场方向都是和地面平行的，故⑤错误。
故选C。
6、A
【解析】AB．AB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，AB中感应电流的方向为B→A，A端相当电源的正极，电势高于B端，导体棒CD内有电流通过，方向是D→C．故A正确，B错误。
C．感应电流通过CD，CD棒受到安培力作用，由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右。故C错误。
D．AB中感应电流的方向为B→A，根据左手定则，安培力向左。故D错误。
故选A。

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】本题考查产生感应电流的条件。
【详解】A．当导体做切割磁感线运动，导体一定会产生感应电动势，若没有形成闭合回路，就没有电流，A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就一定有感应电流产生，B正确；
C．如果整个回路都在磁场中做切割磁感线运动，这时穿过回路的磁通量没有发生变化，回路中就没有感应电流产生，C错误；
D．根据感应电动势

可知，磁通量变化越快，感应电动势越大，而同一回路电阻不变，因此感应电流一定越大，D正确。
故选BD。
8、BD
【解析】A.乙分子由a到c，甲对乙的分子力是引力，引力方向与速度方向相同，分子力对乙一直做正功，则乙分子一直做加速运动，故A错误；
B.乙分子由a到c受到的是引力，c到d受到的斥力，所以乙分子先加速后减速，所以在c时速度最大，故B正确；
C.乙分子由a到b的过程，分子力对乙一直做正功，两分子间的分子势能一直减小，故C错误；
D.乙分子由b到d的过程，分子力先是引力后是斥力，先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增加，故D正确
故选BD
9、AD
【解析】根据电场线的分布情况可知，2、3间的场强大于3、4间场强，由公式U=Ed分析得知，2、3间的电势差大于3、4间的电势差，所以1、2间的电势差大于3、4间电势差的2倍，即有|U12|＞2|U34|，由电场力做功公式W=qU得，|W12|＞2|W34|．故A正确，B错误．由轨迹的弯曲方向可判定两电荷间存在引力，是异号电荷．故C错误，D正确．故选AD
【点睛】本题是电场中轨迹问题，由U=Ed定性分析非匀强电场中两点间电势差的关系，由轨迹弯曲方向判断电场力方向都是常见的问题，要加强训练，熟练掌握
10、BC
【解析】AB．在金属棒加速阶段中，由金属棒受力分析可知，细线的拉力先大于安培力，随着安培力的增加金属棒的加速度逐渐减小，当拉力等于安培力时加速度为零做匀速运动，则金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动，再做匀速直线运动，故A错误、B正确；
CD．由平衡条件得，
BIL=mg

E=BLvm
解得

C正确、D错误。
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、 ①.180 ②. ③. ④.电压U、电流I ⑤.
【解析】欧姆表的读数为示数乘以倍率，螺旋测微器的读数为：主尺半毫米转筒，电流表用内接法，用电阻决定式求电阻率
【详解】多用电表欧姆档的读数为示数与倍率的积，由此看出导电材料的电阻值为：
螺旋测微器的读数是由固定刻度和可动刻度两部分相加而得，导电材料的直径．游标卡尺的读数也是两部分组成，此游标卡尺的精度为，所以导电材料的长度
要测电阻率必先测出这种导电材料的电阻，由伏安法知，还需用电压表和电流表测出导电材料的加电压U时通过的电流I，则其电阻再根据电阻定律 和面积公式，得到电阻率
【点睛】本题考查了欧姆表和螺旋测微器的读数，记住它们的读数方法，伏安法测电阻，要会分析电流表的内接或外接的选用
12、 ①.0.1050； ②.11.30； ③.； ④.
【解析】(1)由图示刻度尺确定其分度值，然后读出其示数；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；
(2)合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．滑动变阻器是小电阻控制大电阻，用分压式接法．根据电路图来连接实物图，注意电表的正负极，并分几个回路来连接；
(3)根据闭合电路欧姆定律，结合电阻定律，即可求解
【详解】(1) 刻度尺读数：0.2050-0.1000=0.1050m；
游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为0.05×6mm=0.30mm，所以最终读数为11.30mm；
(2) 因电源的电压为4.5V，因此电压表选择3V量程；由于阻值约为500Ω的电阻Rx的，
根据欧姆定律可知，电流的最大值为9mA，从精确角来说，所以电流表选择量程0～10mA；
根据待测电阻的阻值与电压表及电流表的阻值，可知，待测电阻的阻值偏大，因此选择电流表内接法，
根据电路图来连接实物图原则，注意电表的正负极，并分几个回路来连接．如图所示；

(3) 根据闭合电路欧姆定律与电阻定律，，解得：，所以电导率为：
【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；
同时还考查了同学们设计电路的能力，要弄清楚是内接法还是外接法，是分压还是限流法；
考查如何选择仪器，掌握选择的方法与原则；学会由电路图去连接实物图，注意电表的正负极；理解欧姆定律与电阻定律的应用，掌握误差的分析及其产生原因

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) (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
15、（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