2023-2024學(xué)年江蘇省無錫市第三高級(jí)中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省無錫市第三高級(jí)中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一個(gè)平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，如圖所示.以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器兩極板間的電壓，Q表示平行板所帶的電荷量.若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，那么().A.U變小，E不變 B.E變大，Q變大C.U變大，Q不變 D.U不變，Q不變2、第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是：A.奧斯特 B.庫侖C.法拉第 D.安培3、圖為描述某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線，a、b、c是同一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，其電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec，關(guān)于Ea、Eb、Ec的比較，下列說法正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示，當(dāng)AB間加上電壓時(shí)，R1、R2、R3三個(gè)電阻上消耗的功率相等，則三電阻的阻值之比R1：R2：R3為（）A.1：1：4 B.1：1：1C.1：1：2 D.2：2：15、霍爾元件是磁傳感器，是實(shí)際生活中的重要元件之一。如圖所示為長度一定的霍爾元件，在該元件中通有方向從E到F的恒定電流I，現(xiàn)在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其中元件中的載流子為帶負(fù)電的電荷。則下列說法正確的是（）A.該元件能把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為磁學(xué)量B.左表面的電勢(shì)高于右表面C.如果用該元件測(cè)赤道處的磁場(chǎng)，應(yīng)保持平面呈水平狀態(tài)D.如果在霍爾元件中的電流大小不變，則左右表面的電勢(shì)差與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比6、如圖所示，一電子束沿垂直于電場(chǎng)線與磁感線方向入射后偏向A極板，為了使電子束沿射入方向做直線運(yùn)動(dòng)，可采用的方法是()A.將變阻器滑動(dòng)頭P向右滑動(dòng)B.將變阻器滑動(dòng)頭P向左滑動(dòng)C.將極板間距離適當(dāng)減小D將極板間距離適當(dāng)增大二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、某靜電場(chǎng)的方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量m=2.0×10－14kg，電荷量q=－2.0×10－11C的帶電粒子從(2，0)點(diǎn)由靜止開始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上運(yùn)動(dòng)．則A.沿x軸方向，從－1cm到2cm電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小B.x軸原點(diǎn)左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小之比C.該粒子在x軸上做周期性運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的周期T=3.0×10－4sD.該粒子在運(yùn)動(dòng)過程中最大速度的大小為200m/s8、近期我國多個(gè)城市的數(shù)值突破警戒線，受影響最嚴(yán)重的是京津冀地區(qū)，霧霾籠罩，大氣污染嚴(yán)重．是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后對(duì)人體形成危害．礦物燃料燃燒的排放是形成的主要原因．下列關(guān)于的說法中正確的是()A.的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級(jí)相當(dāng)B.在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于布朗運(yùn)動(dòng)C.倡導(dǎo)低碳生活減少煤和石油等燃料使用能有效減小在空氣中的濃度D.中顆粒小一些的，其顆粒的運(yùn)動(dòng)比其他顆粒更為劇烈9、如圖，指紋傳感器半導(dǎo)體基板上陣列了10萬金屬顆粒，每一顆粒充當(dāng)電容器的一個(gè)板，當(dāng)手指的指紋與傳感器絕緣表面接觸時(shí)，手指指紋構(gòu)成電容器的另一個(gè)極。由于指紋深淺不同，對(duì)應(yīng)的峪（本義：山谷）和嵴（本義：山脊）與半導(dǎo)體基板上的金屬顆粒間形成一個(gè)個(gè)電容值不同的電容器。其工作過程是通過對(duì)電容器感應(yīng)顆粒預(yù)先充電到某一參考電壓，然后對(duì)每個(gè)電容的放電電流進(jìn)行測(cè)量，設(shè)備將采集到不同的數(shù)值匯總，也就完成了指紋的采集。若金屬顆粒與手指指紋間組成的每個(gè)電容電壓保持不變，則（）A.對(duì)比峪，指紋的嵴處形成的電容器的電容小B.對(duì)比峪，指紋的嵴處形成的電容器的電容大C.在手指擠壓絕緣表面時(shí)，電容器電極間的距離減小，金屬顆粒電極電量增大D.在手指擠壓絕緣表面時(shí)，電容器電極間的距離減小，金屬顆粒電極電量減小10、如圖所示，MN、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面，方向如圖，用I表示回路中的電流，則（）A.當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí)，I≠0，且沿順時(shí)針方向B.當(dāng)AB向左，CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0C.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0D.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)，且AB速度大于CD時(shí)，I≠0，且沿順時(shí)針方向三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用如圖甲所示的裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．裝置的主體是一個(gè)有刻度尺的立柱，其上裝有可移動(dòng)的鐵夾A和光電門B.主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，如圖乙所示；②用細(xì)線將小球懸掛于鐵架臺(tái)上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)；③移動(dòng)光電門B使之正對(duì)小球，固定光電門；④在鐵夾A上固定一指針（可記錄小球釋放點(diǎn)的位置）；⑤把小球拉到偏離豎直方向一定的角度后由靜止釋放，讀出小球釋放點(diǎn)到最低點(diǎn)的高度差h和小球通過光電門的時(shí)間t；⑥改變小球釋放點(diǎn)的位置，重復(fù)步驟④⑤回答下列問題：(1)由圖乙可知，小球直徑d=____________cm；(2)測(cè)得小球擺動(dòng)過程中的最大速度為____________（用所測(cè)物理量的字母表示）；(3)以t2為縱軸，以____________（填“h”或“1/h”）為橫軸，若得到一條過原點(diǎn)的、且斜率大小k=_________（用所測(cè)物理量的字母和重力加速度g表示）的傾斜直線，即可驗(yàn)證小球在擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒.12．（12分）如圖是一簡(jiǎn)易多用電表的內(nèi)部電路圖，已知表頭G的滿偏電流，內(nèi)阻，電阻、當(dāng)電表的測(cè)量表筆與a、b連接時(shí)，一般用于測(cè)量______，量程______；當(dāng)電表的測(cè)量表筆與a、c連接時(shí)，一般用于測(cè)量______，量程______.四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】電容器與電源斷開，電量不變，根據(jù)d的變化判斷出電容的變化，再根據(jù)電容的變化，判斷出電勢(shì)差的變化，最后依據(jù)導(dǎo)出電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合表達(dá)式【詳解】電容器與電源斷開，電量Q不變，d減小，根據(jù)電容的決定式知，電容C增大，根據(jù)，知電量不變，則U變小.再依據(jù)，則有E不變，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.故選A.【點(diǎn)睛】本題是電容器的動(dòng)態(tài)分析，關(guān)鍵是抓住不變量，當(dāng)電容器與電源相連，兩端間電勢(shì)差不變，當(dāng)電容與電源斷開，所帶電量不變，注意電場(chǎng)強(qiáng)度的綜合表達(dá)式的推導(dǎo)2、C【解析】A、奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；A錯(cuò)誤B、庫倫研究得出了電荷間的相互作用：庫侖定律；B錯(cuò)誤C、法拉第第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象；C正確D、安培研究了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用；D錯(cuò)誤故選C3、B【解析】電場(chǎng)線越密集則場(chǎng)強(qiáng)越大，a點(diǎn)最稀疏，c點(diǎn)最密集，可知故選B4、A【解析】因R1和R2串聯(lián)，電流相等，且消耗的功率相等，根據(jù)P=I2R可知R1=R2；因并聯(lián)支路電壓相等，上面支路的功率等于R3功率的2倍，根據(jù)可知，R3=2R12=4R1，即R1：R2：R3=1：1：4A．1：1：4，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．1：1：1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．1：1：2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．2：2：1，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.5、D【解析】A．霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，故A錯(cuò)誤；B．由于元件中的載流子為帶負(fù)電的電荷，則負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向由F到E，由左手定則可知負(fù)B．電荷向左表面偏轉(zhuǎn)，則右表面的電勢(shì)高，故B錯(cuò)誤；C．如果用該元件測(cè)赤道處的磁場(chǎng)，由于地磁場(chǎng)與水平面平行，因此如果霍爾元件的平面保持水平，則無電壓產(chǎn)生，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)得由電流微觀定義式（n是單位體積內(nèi)的導(dǎo)電粒子數(shù)，q是單個(gè)導(dǎo)電粒子所帶的電荷量，S是導(dǎo)體的橫截面積，v是導(dǎo)電粒子運(yùn)動(dòng)的速度）整理得聯(lián)立解得可知保持電流不變，則左右表面的電勢(shì)差與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，故D正確。故選D。6、D【解析】根據(jù)電路圖可知：A板帶正電，B板帶負(fù)電，所以電子束受到電場(chǎng)力的方向向上，大小洛倫茲力方向向下，,電子向上偏，說明電場(chǎng)力大于洛倫茲力，要使電子束沿射入方向做直線運(yùn)動(dòng)，則要電場(chǎng)力等于洛倫茲力，所以要減小電場(chǎng)力；AB、將變阻器滑動(dòng)頭P向右或向左移動(dòng)時(shí)，電容器兩端電壓不變，電場(chǎng)力不變，故AB錯(cuò)誤；C、將極板間距離適當(dāng)減小時(shí)，增大，不滿足要求，故C錯(cuò)誤；D、將極板間距離適當(dāng)增大時(shí)，減小，滿足要求，故D正確二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】根據(jù)U=Ed結(jié)合φ-x圖像可求解兩邊場(chǎng)強(qiáng)的大??；該粒子將在-1cm到0之間電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加；該粒子將在0-2cm間克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能減少，所以該粒子將在-1cm到2cm間作周期性運(yùn)動(dòng)；根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)公式可求解最大速度和周期.【詳解】根據(jù)U=Ed結(jié)合圖像可知：左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：；右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：；所以x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小之比，沿x軸方向，從－1cm到2cm電場(chǎng)強(qiáng)度在O點(diǎn)兩側(cè)都是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤，B正確；該粒子將在-1cm到0之間電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加；該粒子將在0-2cm間克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能減少，所以該粒子將在-1cm到2cm間作周期性運(yùn)動(dòng)，在-1cm-0之間的加速度，到達(dá)O點(diǎn)的速度最大，大小為，用時(shí)間；同理從O點(diǎn)到2cm位置的時(shí)間，則振動(dòng)的周期為，故C錯(cuò)誤；D正確；故選BD8、BCD【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在氣體或液體中的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，是分子運(yùn)動(dòng)的具體表現(xiàn)；溫度越高、顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯.【詳解】PM2.5的數(shù)量級(jí)為10-6m，空氣中氧氣分子的尺寸數(shù)量級(jí)為10-10m，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)，屬于布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；倡導(dǎo)低碳生活減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度，選項(xiàng)C正確；微粒越小，因受其它顆粒碰撞受力越不平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，選項(xiàng)D正確；故選BCD.【點(diǎn)睛】此題關(guān)鍵是理解布朗運(yùn)動(dòng)的特征以及影響布朗運(yùn)動(dòng)的因素，知道溫度越高、顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯.9、BC【解析】AB．對(duì)比峪，指紋的嵴處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離近，根據(jù)電容的決定式得知其電容大，，A錯(cuò)誤B正確；CD、在手指擠壓絕緣表面時(shí)，手指與對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離靠近，電容增大，而電壓一定，則由Q=CU可知，各金屬顆粒電極電量增大，故C正確D錯(cuò)誤。故選BC。10、CD【解析】當(dāng)AB不動(dòng)而CD棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在整個(gè)回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向逆時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，此時(shí)穿過電路中的磁通量變大，則整個(gè)回路中的感應(yīng)電流不為零，故B錯(cuò)誤；若AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，，故C正確；當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)，且AB速度大于CD時(shí)，則相當(dāng)于AB棒向右切割，因而產(chǎn)生的電流且沿順時(shí)針方向，故D正確三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.1.060②.d/t③.1/h④.d2/2g【解析】(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)的速度最大，根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度求出最大速度的大??；(3)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后分析答題.【詳解】(1)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×12mm=0.60mm，則最終讀數(shù)為10.60mm=1.060cm.(2)小球經(jīng)過最低點(diǎn)的速度最大，根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，最大速度.(3)根據(jù)機(jī)械能守恒有：，整理得：，以h為縱軸，以t2為縱軸，若得到一條過原點(diǎn)的直線，應(yīng)以為橫軸，由圖象可知，圖象的斜率.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度，掌握游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法，注意不需要估讀.12、①.電流②.10mA③.電壓④.3V【解析】當(dāng)電表的測(cè)量表筆與a、b連接時(shí)，電阻與表頭G并聯(lián)，根據(jù)電流表的改裝原理可知，此檔一般用于測(cè)量電流，設(shè)量程為I，則有：，解得：I=10mA；當(dāng)電表的測(cè)量表筆與a、c連接時(shí)，電阻與表頭G并聯(lián)，再與串聯(lián)，根據(jù)電流表的改裝原理可知，此檔一般用于測(cè)量電壓，設(shè)量程為U，則有：.【點(diǎn)睛】把小量程電流表改裝成大量程電流表需要并聯(lián)分流電阻，應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆