過程性學(xué)科素質(zhì)評價(jià)高二物理D滿分:100分時(shí)間:75分鐘注意事項(xiàng):1.答題前,考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡簽字筆書寫,字體工整、筆跡清晰。3.請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書寫的答案無效;在草稿紙、試卷上答題無效。4.作圖可先使用鉛筆畫出,確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題:本題共8小題,每小題4分,共32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.如圖所示,電荷量大小分別為Q、q的點(diǎn)電荷A、B間的距離為r,相互之間的排斥力為F。已知靜電力常量為k,下列說法正確的是B.點(diǎn)電荷A產(chǎn)生的電場在B位置處的方向由A指向BC·點(diǎn)電荷A產(chǎn)生的電場在B位置處的電場強(qiáng)度大小為ErD.點(diǎn)電荷A產(chǎn)生的電場在B位置處的電場強(qiáng)度大小與F成正比,與q成反比2.2025年11月5日,我國第三艘航空母艦"福建艦"正式入列服役。"福建艦"是全世界首艘常規(guī)動力電磁彈射型航空母艦,其電磁彈射技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。若把電磁彈射系統(tǒng)原理簡化為如圖所示的裝置,當(dāng)固定螺線管線圈突然接通直流電流時(shí),線圈左側(cè)的金屬環(huán)會被彈射出去。下列說法正確的是A.閉合開關(guān)S的瞬間,從右側(cè)觀察金屬環(huán),環(huán)中產(chǎn)生沿逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.若將金屬環(huán)移至線圈的右側(cè),閉合開關(guān)S的瞬間,金屬環(huán)也會被彈射出去C.將電池正負(fù)極對調(diào)后,閉合開關(guān)S的瞬間,金屬環(huán)會被螺線管吸引靠近D.閉合開關(guān)S的瞬間,金屬環(huán)有擴(kuò)大自身面積的趨勢【高二物理D第1頁(共6頁)】【高二物理D第2頁(共6頁)】3.如圖所示,由同種材料制成的兩個(gè)長方體導(dǎo)體R、R2串聯(lián)后接入電路,兩導(dǎo)體的左、右端面均為正方形,其邊長之比a:a21:2,兩導(dǎo)體的長度之比b:b21:2。閉合開關(guān)S,下列說法正確的是A.兩導(dǎo)體的電阻之比R:R21:4B.兩導(dǎo)體的電阻之比RA.兩導(dǎo)體的電阻之比R:R21:4B.兩導(dǎo)體的電阻之比R:R21:2C.兩導(dǎo)體內(nèi)電子定向移動速率之比v,:24:14.如圖所示,將一塊無窮大金屬平板置于勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度大小為E,方向垂直于金屬平板表面向右,a、b、C三點(diǎn)分別位于金屬平板外側(cè)空間、平板內(nèi)部、平板表面。當(dāng)金屬平板處于靜電平衡狀態(tài)時(shí),下列說法正確的是A.b點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)電勢B.a點(diǎn)電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)電場強(qiáng)度C.因自由電子向左移動,金屬平板內(nèi)部帶正電D.金屬平板的感應(yīng)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為05.如圖所示,水平虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域I,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,MN下方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域I,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2o一帶正電粒子從虛線MN上的O點(diǎn)垂直MN向上射入磁場區(qū)域I,粒子經(jīng)過兩磁場區(qū)域偏轉(zhuǎn),從O點(diǎn)出發(fā)后第一次和第二次分別到達(dá)虛線MN上的P、Q點(diǎn)(圖中未畫出)。已知B1=2B2,不計(jì)帶電粒子的重力。帶電粒子從O點(diǎn)運(yùn)動至Q點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是A.Q點(diǎn)位于點(diǎn)右側(cè)B.Q點(diǎn)與O點(diǎn)重合A.Q點(diǎn)位于點(diǎn)右側(cè)B.Q點(diǎn)與O點(diǎn)重合D.粒子在兩磁場區(qū)域運(yùn)動的路程之比s,:s21:26.現(xiàn)在很多手機(jī)都已實(shí)現(xiàn)無線充電,隨著技術(shù)更新,不久的將來新能源電動汽車也會實(shí)現(xiàn)無線充電。圖乙為其原理示意圖:地面下的N為送電線圈,汽車底部的M為受電線圈,不考慮電能傳輸?shù)膿p耗,將它們視為理想變壓器的兩組線圈。已知送電線圈N與受電線圈M的匝數(shù)比n:端輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為u=8802sin100nt(v)時(shí),M輸出的電流有效值為20A。下列說法正確的是A.a、b端輸入的交變電流方向每秒變化50次B.N與M的交變電流頻率比為10:1C.M產(chǎn)生的電動勢有效值為882VD.M獲得的電功率為1760W【高二物理D第3頁(共6頁)】7.一電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的帶電物體靜置于絕緣水平面上,空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外。某時(shí)刻,該物體在水平恒力F的作用下由靜止開始水平向右加速運(yùn)動,運(yùn)動的位移為z時(shí)恰好達(dá)到最大速度。已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。物體由靜止到達(dá)到最大速度的過程中,下列說法正確的是FA.最大加速度為+B·最大速度為FuqBC.物體克服摩擦力做的功為umgzD.最大動能小于Fzu—mgz-8.如圖甲所示,兩平行金屬板A、B豎直放置,兩板間的電壓UAB隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻,將一個(gè)帶電量為q(q>0)、質(zhì)量為m的粒子從A、B兩板正中間的P點(diǎn)由靜止釋放,粒子在運(yùn)動過程中恰好不與金屬板相碰。已知兩板所加電壓的大小為U、周期為T,忽略粒子的重力,下列說法正確的是T2quA·A、B兩板間的距離為4T2qu二、選擇題:本題共2小題,每小題5分,共10分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)或不答的得0分。9.如圖所示,在原點(diǎn)O和z軸負(fù)半軸上坐標(biāo)為處分別固定兩點(diǎn)電荷Q1、Q2。一帶正電的試探電荷從坐標(biāo)為2處以一定的初速度沿z軸正方向運(yùn)動,其電勢能EP隨位置z的變化圖線已在圖中繪出,圖線與z軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為3,圖線最高點(diǎn)對應(yīng)的橫坐標(biāo)為4。不計(jì)試探電荷的重力,下列說法正確的是A.x正半軸上,4處的電勢最高B.點(diǎn)電荷Q,帶負(fù)電、Q2帶正電C.試探電荷從2運(yùn)動至4的過程中,電場力先減小后增大D.試探電荷從2運(yùn)動至4的過程中,電場力先做正功后做負(fù)功【高二物理D第4頁(共6頁)】10.如圖所示,邊長為L、總電阻為R的n匝正方形線框abcd(圖中只畫出單匝)放在光滑絕緣水平面上,cd邊與一條虛線重合,該虛線左側(cè)區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線框初始時(shí)處于該磁場區(qū)域內(nèi)。第一次使線框在外力作用下沿垂直cd邊的水平方向以速度v勻速運(yùn)動直至完全離開磁場,此過程中通過線框某一橫截面的電量為q,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q1;第二次使線框在外力作用下以cd邊所在虛線為軸,以恒定的角速度由圖中初始位置順時(shí)針轉(zhuǎn)過90",ab邊的線速度大小恒為v,此過程中通過線框某一橫截面的電量為q2,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q2。下列說法正確的是R·q2RA·Bl.2R·q2R三、非選擇題:共5小題,共58分。11.(6分)D.Q2n2B2L34R某同學(xué)用伏安法測量阻值約為5Ω的均勻圓柱形待測金屬元件的電阻率。(1)使用刻度尺測量金屬元件的長度L;使用螺旋測微器測量金屬元件的橫截面直徑D,示數(shù)如圖甲所示,則金屬元件的直徑D=mm。(2)該同學(xué)選用了以下器材進(jìn)行測量:A.電壓表V(量程0~3V,內(nèi)阻約為1kΩ)B.電流表A(量程0~0.6A,內(nèi)阻約為3Ω)C.滑動變阻器R(010Ω)D.電源(電動勢3V,內(nèi)阻可忽略)E.開關(guān)與導(dǎo)線若干為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選用如圖(選填"乙"或"丙")所示的實(shí)驗(yàn)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(3)選擇正確的電路后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,測量多組電流表讀數(shù)I、電壓表讀數(shù)U,作出UI圖像如圖丁所示,圖像的斜率為k,則電阻率的表達(dá)式為p=(用k、L、D表示)。12.(10分)某實(shí)驗(yàn)小組想要測量一節(jié)蘋果電池的電動勢和內(nèi)阻。該小組查閱資料得知:蘋果電池的電動勢E約為1.5V,內(nèi)阻r約為500n?，F(xiàn)有以下器材:A.待測蘋果電池B.電壓表V(量程0~15V,內(nèi)阻約為15kΩ)【高二物理D第5頁(共6頁)】C.電流表A,(量程0~3mA,內(nèi)阻RA約為2OOΩ)D.電流表A2(量程0~1mA,內(nèi)阻RA為500Ω)E.定值電阻R1=1ΩF.定值電阻R21000nG.滑動變阻器R(最大阻值約為1000Ω)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)該小組選擇部分器材,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),該電路中需選用的定值電阻是(填寫器材對應(yīng)的字母序號);未選擇使用電壓表V的原因是。(2)該小組調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片位置,記錄電流表A1、A2的多組示數(shù)I、I2,并作出I2I,圖像如圖乙所示。已知圖像的橫截距為a,縱截距為b,則電動勢的測量值E測(選用a、b、R、R2、RA表示);內(nèi)阻的測量值真實(shí)值(選填">"或"<")。(3)為更精確地測量該蘋果電池的電動勢和內(nèi)阻,請結(jié)合上述器材重新設(shè)計(jì)測量電路并畫在虛線框中。13.(10分)如圖所示,水平放置的螺線管通過開關(guān)K、導(dǎo)線與兩個(gè)豎直平行放置、足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN相連,導(dǎo)軌底部連接開關(guān)S和電阻R2Ω。整個(gè)豎直導(dǎo)軌平面處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=1T、方向垂直導(dǎo)軌平面且水平向左的勻強(qiáng)磁場中,導(dǎo)軌PQ、MN的間距為L=0.2m。螺線管由500匝、橫截面積為1X1o3m2的線圈繞成,其內(nèi)部存在沿線圈軸線水平向右、大小隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場B2。在開關(guān)S斷開、K閉合時(shí),質(zhì)量m=1X102kg、電阻值R22Q的金屬棒ab恰能緊靠豎直導(dǎo)軌且保持靜止。金屬棒始終保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好,其余部分電阻不計(jì),重力加速度g取10m/'s2。求:(2)開關(guān)K斷開、S閉合,金屬棒ab沿導(dǎo)軌由靜止釋放,下落過程中能達(dá)到的最大速度?！靖叨锢鞤第6頁(共6頁)】14.(14分)如圖所示,絕緣水平面與豎直平面內(nèi)的四分之一圓的光滑圓弧軌道相切于B點(diǎn),O點(diǎn)為圓弧軌道的圓心,OC為水平半徑,對整個(gè)空間施加水平向左的勻強(qiáng)電場。一帶正電、電荷量q=0.1C、質(zhì)量m=0.1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))初始靜置于水平面上的A點(diǎn)?，F(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度,使其運(yùn)動至C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力恰好為零。已知圓弧半徑R=0.9m,A、B間距離L=10m/s2。求:(1)小物塊運(yùn)動至C點(diǎn)時(shí)的速度大小;(2)小物塊在A點(diǎn)獲得的初速度;(3)小物塊落地前在空中運(yùn)動過程中的最小速度(結(jié)果可保留根號)。15.(18分)如圖所示,uoy平面的第一象限存在一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,與z軸、y軸分別相切于p、Q點(diǎn),其圓心為O1,半徑為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直zOY平面向里。一帶電粒子從P點(diǎn)沿PO1方向以速度v射入磁場區(qū)域,該粒子恰好經(jīng)過Q點(diǎn)?，F(xiàn)使大量此種帶電粒子從P點(diǎn)沿不同方向以速度v射入磁場區(qū)域,其速度方向均處于與P方向夾角不超過30"的范圍內(nèi),且均在zoy平面內(nèi)。不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用力,求:(1)該帶電粒子的比荷;(2)粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動的最長時(shí)間(結(jié)果可保留根號);高二物理D參考答案選擇題:1-8題,每題4分;9-10題,每題5分,共42分。12345678910CBCBDDDAABAD11.(6分)【答案】(1)1.075(答1.074~1.076均可,2分)(2)丙(2分)(3)(2分)12.(10分)【答案】(1)F(2分)電壓表量程過大,接入電路后指針偏角太小,讀數(shù)相對誤差大(2分)(2)b(R2+RA)(2分)>(2分)2(3)(2分)13.(10分)【答案】(1)2T/s(5分)(2)10m/s(5分)分2分由電磁感應(yīng)定律可知E1=NNS……………1分解得T/s…………………………1分(2)斷開開關(guān)K后,金屬棒向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動,當(dāng)加速度為0(即合外力為0)時(shí)速度最大,此時(shí)恰能勻速下降……………………1分21v……根據(jù)閉合電路歐姆定律得I2…………………1分14.聯(lián)(1)得金屬棒的最大速度為vm=10m/s……………1分【答案】【答案】(1)3m/s(4分)m/s(4分)(2)9(2)從A點(diǎn)到C點(diǎn),根據(jù)動能定理,有-qE(L+R)-μmgL-mgRmv-mv……………解得v0=9m/s……………(3)(2)從A點(diǎn)到C點(diǎn),根據(jù)動能定理,有-qE(L+R)-μmgL-mgRmv-mv……………解得v0=9m/s……………(3)小物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)一直減速,離開C點(diǎn)后,如圖,對小物塊進(jìn)行受力分析,將電場力與重力的合力視為等效重力,其方向與水平方向成45°角,小物塊的運(yùn)動等效為斜上拋運(yùn)動,可知當(dāng)速度最小時(shí),方向與水平方向成45°角斜向左上方……………2分故最小速度vmin=vCcos45°…………………2分解得vminm/s…………2分2分2分2分2分1高二物理D參考答案第1頁(共5頁)12高二物理D參考答案第2頁(共5頁)215.(18分)【答案】4分)6分)R2(8分)【解析】(1)沿PO1方向入射的粒子恰好經(jīng)過Q點(diǎn),則軌跡圓半徑r1=R…………1分由牛頓第二定律得qvB=m……………2分解得比荷…………………………1分(2)由圖可知,粒子從P點(diǎn)沿O1P偏右30°射入在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長,第一象限在沒有磁場區(qū)域運(yùn)動的位移也最大,故總時(shí)間最長。磁場中運(yùn)動為三分之一周長,t……………2分離開磁場位移為:x=R-Rsin60°=R…………1分t1分總時(shí)間為t=t1+t2分(3)由r1=R可知,所有粒子從磁場區(qū)域離開時(shí),速度方向均垂直于y軸,如圖所示………………2分設(shè)磁場區(qū)域上有粒子離開的最低點(diǎn)為M,最高點(diǎn)為N,根據(jù)幾何關(guān)系可知,點(diǎn)M與圓心O″重合,右側(cè)軌跡經(jīng)過O1點(diǎn),則有∠PO'MPMN………………2分有粒子經(jīng)過區(qū)域?yàn)樘摼€陰影部分,灰色陰影部分面積相等……………2分則有粒子經(jīng)過磁場區(qū)域的面積SR2………………2分【注】:以上計(jì)算題若有其他解法,步驟正確亦可得分。詳解1.【答案】C【解析】點(diǎn)電荷A、B相互排斥,只能得出A、B帶同種電荷,無法判斷A、B的電性,故不能判斷B處電場強(qiáng)度的方向,A、B錯(cuò)誤;根據(jù)庫侖定律可知,F,又有E,則E,C正確;電場強(qiáng)度大小由場源電荷Q和距離r決定,與F、q無關(guān),D錯(cuò)誤。2.【答案】B【解析】合上開關(guān)S的瞬間,金屬環(huán)的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,從右側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,A錯(cuò)誤;無論將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè)還是左側(cè),只要金屬環(huán)的磁通量增大,金屬環(huán)都能被彈射出去,B正確;若將電池正負(fù)極對調(diào)后,螺線管的電流增大時(shí),金屬環(huán)的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,金屬環(huán)仍然能被彈射出去,C錯(cuò)誤;合上開關(guān)S的瞬間,金屬環(huán)的磁通量增大,根據(jù)增縮減擴(kuò)規(guī)律,金屬環(huán)有收縮的趨勢,D錯(cuò)誤。3.【答案】C【解析】根據(jù)電阻定律,有R,兩長方體由同種材料制成,電阻率相同,則電阻之比R1∶R2A、B錯(cuò)誤;4,【解析】處于靜電平衡狀態(tài)的金屬平板為等勢體,b、c兩點(diǎn)電勢相等,A錯(cuò)誤;處于靜電平衡狀態(tài)的金屬平板內(nèi)部合場強(qiáng)為零,故a點(diǎn)電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度,B正確;處于靜電平衡狀態(tài)的金屬平板內(nèi)部合場強(qiáng)為零,電荷分布在表面,內(nèi)部沒有凈電荷,呈電中性,C錯(cuò)誤;金屬平板內(nèi)部合場強(qiáng)為零,感應(yīng)電荷在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為E,方向向左,D錯(cuò)誤。5.【答案】D【解析】根據(jù)左手定則可知,粒子在兩磁場中均向左偏轉(zhuǎn),故Q點(diǎn)在O點(diǎn)左側(cè),A、B錯(cuò)誤;帶電粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律,有qvB=m解得r則兩半徑之比r1∶r2=1∶2,路程之比s1∶s2=πr1∶πr2=1∶2,時(shí)間之比t1∶t2∶1∶2,C錯(cuò)誤,D正確。6.【答案】D【解析】由題意得交流電的周期Ts。因?yàn)檎沂浇涣麟娒總€(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次,故每秒變化100次,故A錯(cuò)誤;理想變壓器不改變電流頻率,故B錯(cuò)誤;送電線圈電壓的有效值為UV=880V,根據(jù)電壓之比與線圈匝數(shù)之比的關(guān)系解得U2=88V,故C錯(cuò)誤;U2D=1760W,D正確?！窘馕觥糠治鑫矬w受力,根據(jù)牛頓第二定律,有F-μ(mg+qvB)=ma,可知物體的加速度逐漸減小,初始加速度最大,則amg,A錯(cuò)誤;3高二物理D參考答案第3頁(共5頁)3物體加速度為零時(shí),速度最大,有F=μ(mg+qvmB),有vm,B錯(cuò)誤;于μmgx,C錯(cuò)誤;物體運(yùn)動由靜止到最大速度過程,摩擦力f=μ(mg+qvB),于μmgx,C錯(cuò)誤;根據(jù)動能定理,有Fx-Wfmv,解得mv=Fx-Wf<Fx-μmgx,D正確。8.【答案】A【解析】帶電粒子的v-t圖像如圖所示,可知時(shí)刻恰不與B板相碰,有2···()2,解得板間距離d,A正確;若時(shí)刻釋放粒子,粒子將始終向A板做單向的直線運(yùn)動,將與A板相碰,B錯(cuò)誤;若時(shí)刻釋放粒子,由A項(xiàng)分析可知,粒子恰好不與A板相碰,C錯(cuò)誤;若時(shí)刻釋放粒子,粒子將始終向B板做單向的直線運(yùn)動,直至碰到B板,D錯(cuò)誤。9.【答案】AB,確試;探電荷帶