2023-2024學(xué)年廣東省深圳市物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學(xué)年廣東省深圳市物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（）A.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 B.A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C.A一定帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小 D.A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大2、一輪船以一定的速度垂直河流向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水勻速流動時(shí)，輪船所通過的路程、過河所用的時(shí)間與水流速度的正確關(guān)系是（）A.水速越大，路程越長，時(shí)間越長 B.水速越大，路程越短，時(shí)間越短C.水速越大，路程和時(shí)間都不變 D.水速越大，路程越長，時(shí)間不變3、安培分子環(huán)流假說，不能用來解釋的是（）A.磁體受到高溫或猛烈撞擊時(shí)會失去磁性B.永久磁鐵產(chǎn)生磁場的原因C.通電線圈產(chǎn)生磁場的原因D.鐵質(zhì)類物體被磁化而具有磁性的原因4、如圖所示為“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置，將一個(gè)帶較長鐵芯的線圈L、開關(guān)S和直流電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻沿鐵芯豎直跳起一定高度，待電路穩(wěn)定又落下來．某同學(xué)由此實(shí)驗(yàn)受到啟發(fā)，設(shè)想在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一個(gè)“磁懸浮環(huán)”，下列哪種方案可能實(shí)現(xiàn)他的設(shè)想（）A.增大直流電源的電壓 B.選用匝數(shù)更多的線圈C.把直流電源換成交流電源 D.選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)5、如圖所示，紙面內(nèi)有一通電長直導(dǎo)線，在其右側(cè)有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框，則下列說法中正確的是A.若導(dǎo)線框平行于直導(dǎo)線向上運(yùn)動，線框上有順時(shí)針方向感應(yīng)電流B.若導(dǎo)線框垂直于直導(dǎo)線向右運(yùn)動，線框上有順時(shí)針方向感應(yīng)電流C.若持續(xù)增大直導(dǎo)線電流，導(dǎo)線框上有順時(shí)針方向電流D.若持續(xù)減小直導(dǎo)線電流，導(dǎo)線框上有順時(shí)針方向電流6、等量異種點(diǎn)電荷（左側(cè)為正電荷、右側(cè)為負(fù)電荷）形成的靜電場中，有一個(gè)關(guān)于電荷連線的中點(diǎn)對稱的矩形ABCD，AB邊平行于點(diǎn)電荷的連線方向。下列說法正確的是A.A點(diǎn)的場強(qiáng)與B點(diǎn)的場強(qiáng)相同B.B點(diǎn)的電勢低于D點(diǎn)的電勢C.電子由A→B的運(yùn)動過程中，電場力做正功D.質(zhì)子由B→C的運(yùn)動過程中，電勢能一直增大二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖甲所示，有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎?，變化?guī)律如圖乙所示．在t＝0時(shí)刻平行板之間的中心位置有一電荷量為＋q的粒子由靜止釋放，粒子的重力不計(jì)，平行板電容器的充、放電時(shí)間不計(jì)，取上板的電勢為零．粒子始終未打中極板，則以下說法中正確的是（）A.第2s內(nèi)上極板為正極B.第2s末粒子回到了原來位置C.第2s末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為(V/m)D.第4s末粒子的電勢能為(J)8、磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，它可把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，如圖是它的示意圖，平行金屬板A、C間有一很強(qiáng)的磁場，將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電離子)噴入磁場，兩極板間便產(chǎn)生電壓，現(xiàn)將A、C兩極板與電阻R相連，兩極板間距離為d，正對面積為S，等離子體的電阻率為ρ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，等離子體以速度v沿垂直磁場方向射入A、C兩板之間，則穩(wěn)定時(shí)下列說法中正確的是：A.極板A是電源的正極B.電源的電動勢為BdvC.極板A、C間電壓大小為D.回路中電流為9、粒子回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D型金屬盒的半徑為R，兩金屬盒間的狹縫很小，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與金屬盒盒面垂直，高頻率交流電的頻率為f，加速器的電壓為U，若中心粒子源處產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為+e，在加速器中被加速．不考慮相對論效應(yīng)，則下列說法正確是A.質(zhì)子被加速后的最大速度不能超過2πRfB.加速的質(zhì)子獲得的最大動能隨加速電場U增大而增大C.質(zhì)子第二次和第一次經(jīng)過D型盒間狹縫后軌道半徑之比為D.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，該加速器也可加速粒子10、如圖所示，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向下端移動時(shí)，下列說法正確的是A.電阻R1消耗的功率增大 B.電源的輸出功率增大C.V1增大，V2增大，A減小 D.V1減小，V2減小，A增大三、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）通過如圖實(shí)驗(yàn)可以探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。（以下三空均填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）（1）接好電路，合上開關(guān)瞬間，電流表指針________（2）電路穩(wěn)定后，電流表指針_______；迅速移動滑動變阻器的滑片，電流表指針________12．（12分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“3V1.5W”的小燈泡，導(dǎo)線和開關(guān)，還有：A直流電源（電動勢6V，內(nèi)阻可不計(jì)）B.直流電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）C.直流電流表（量程0～600mA，內(nèi)阻約為5Ω）D.直流電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）E.直流電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為6kΩ）F.滑動變阻器（10Ω,2A）G.滑動變阻器（1kΩ，0.5A）實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化直至額定電壓，且電表讀數(shù)相對誤差較小（1）以上器材中電流表選用_______（填代號），電壓表選用______（填代號），滑動變阻器選用__________（填代號）（2）在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖____（3）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到了一組數(shù)據(jù)點(diǎn)，請描繪出該燈泡的U—I圖線________（4）現(xiàn)把這種小燈泡接到電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=3Ω的電源兩端，則此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為________W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢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??；（2）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15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，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、B【解析】AB．若A帶正電，順時(shí)針轉(zhuǎn)動產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，A中磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)轉(zhuǎn)速增大，B中磁通量增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，即感應(yīng)電流磁場方向垂直紙面向外，故A中產(chǎn)生逆時(shí)針電流，故A錯(cuò)誤；B正確；CD．若A帶負(fù)電，順時(shí)針轉(zhuǎn)動產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電流，A中磁場方向垂直紙面向外，當(dāng)轉(zhuǎn)速減小，B中磁通量減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同,即感應(yīng)電流磁場方向垂直紙面向外，故A中產(chǎn)生逆時(shí)針電流，因此圓環(huán)可能帶正電也可能帶負(fù)電，故CD錯(cuò)誤。故選B。2、D【解析】運(yùn)用運(yùn)動分解的思想，看過河時(shí)間只分析垂直河岸的速度，當(dāng)輪船以一定的速度垂直河岸向?qū)Π堕_行，即垂直河岸的速度不變，雖水速越大，但過河所用的時(shí)間不變；不過由平行四邊形定則知這時(shí)輪船的合速度越大，因此輪船所通過的路程越長．所以選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確3、C【解析】安培的分子環(huán)形電流假說是說核外電子繞原子核作圓周運(yùn)動，故安培的分子環(huán)形電流假說可以解釋磁化、退磁現(xiàn)象A．磁鐵內(nèi)部的分子電流的排布是大致相同的，故每個(gè)分子電流產(chǎn)生磁場相互加強(qiáng)，但在高溫時(shí)或猛烈撞擊時(shí)，分子電流的排布重新變的雜亂無章，每個(gè)分子電流產(chǎn)生的磁場相互抵消，故對外不顯磁性，故安培的分子電流假說可以用來解釋磁體在高溫時(shí)或猛烈撞擊時(shí)失去磁性，故A正確；B．安培提出的分子環(huán)形電流假說，解釋了為什么磁體具有磁性，說明了磁現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì)，故B正確；C．通電導(dǎo)線的磁場是由自由電荷的定向運(yùn)動形成的，即產(chǎn)生磁場的不是分子電流，故安培的分子環(huán)形電流假說不可以用來解釋通電導(dǎo)線周圍存在磁場，故C錯(cuò)誤；D．鐵磁類物質(zhì)放入磁場后磁鐵內(nèi)部的分子電流的排布是大致相同的，故每個(gè)分子電流產(chǎn)生磁場相互加強(qiáng)，對外顯現(xiàn)磁性，故安培的分子電流假說可以用來解釋鐵磁類物質(zhì)放入磁場后具有磁性，故D正確。本題選不正確的，故選C。4、C【解析】增大直流電源的電壓，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故A錯(cuò)誤．選用匝數(shù)更多的線圈，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故B錯(cuò)誤．把直流電源換成交流電源，則在線圈中始終有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則套環(huán)總受安培力作用，這樣可以使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一個(gè)“磁懸浮環(huán)”，選項(xiàng)C正確；選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)，同樣在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，只是跳起更高，但還會掉下來，故D錯(cuò)誤．故選C.點(diǎn)睛：此題要理解套環(huán)跳起的原因以及懸浮的原因，即產(chǎn)生感應(yīng)電流的效果阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化5、C【解析】A.根據(jù)直線電流產(chǎn)生的磁場分布規(guī)律，穿過線框的磁通量垂直紙面向外。若導(dǎo)線框平行于直導(dǎo)線向上運(yùn)動，穿過線框的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；B.若導(dǎo)線框垂直于直導(dǎo)線向右運(yùn)動，穿過線框的磁通量向外減小，根據(jù)楞次定律，線框上有逆時(shí)針方向感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C.若持續(xù)增大直導(dǎo)線電流，穿過線框的磁通量向外增大，根據(jù)楞次定律，導(dǎo)線框上有順時(shí)針方向電流，故C正確；D.若持續(xù)減小直導(dǎo)線電流，穿過線框的磁通量向外減小，根據(jù)楞次定律，導(dǎo)線框上有逆時(shí)針方向電流，故D錯(cuò)誤。故選：C6、B【解析】A．由電場線的對稱可知，A點(diǎn)的場強(qiáng)大小與B點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，方向不同，所以A點(diǎn)的場強(qiáng)與B點(diǎn)的場強(qiáng)不相同，故A錯(cuò)誤；B．由于B點(diǎn)離負(fù)電荷更近，所以B點(diǎn)的電勢低于D點(diǎn)的電勢，故B正確；C．沿電場線方向電勢降低，所以A點(diǎn)電勢高于B點(diǎn)電勢，電子在A點(diǎn)的電勢能小于B點(diǎn)電勢能，所以電子由A→B的運(yùn)動過程中，電勢能增大，電場力做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．從B到C電勢先降低后升高，所以質(zhì)子的電勢能先減小后增大，故D錯(cuò)誤。故選B。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】由圖象可知，在第2內(nèi)，磁場垂直于紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過金屬圓環(huán)的磁通量變小，假設(shè)環(huán)閉合，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場與原磁場方向相同，即感應(yīng)電流磁場方向垂直于紙面向內(nèi)，然后由安培定則可知，感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，由此可知，上極板電勢高，是正極，故A正確；由楞次定律可知，在第1s內(nèi)，下板為正，粒子向下做勻加速運(yùn)動；第2s內(nèi)，上板為正，粒子向下做勻減速運(yùn)動，直到速度為零；第3s內(nèi)，上板為正，粒子向上做勻加速運(yùn)動；第4s內(nèi)，下板為正，粒子向上做勻減速運(yùn)動，直到速度減為零回到原來位置；故B錯(cuò)誤；法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在第2s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：，兩極板間的電場強(qiáng)度為：，故C正確；第4s末下極板是正極，且粒子回到兩板中點(diǎn)，因?yàn)樯蠘O板電勢為零，則中點(diǎn)的電勢為，粒子具有的電勢能為：，選項(xiàng)D正確8、BC【解析】由左手定則知正離子向下偏轉(zhuǎn)，所以上極板帶負(fù)電，上板是電源的負(fù)極，下板是電源的正極，A錯(cuò)誤；根據(jù)得電動勢的大小為，則流過R的電流為，而，則電流大小，兩極板間電勢差為，故BC正確，D錯(cuò)誤9、AC【解析】質(zhì)子在回旋加速器中被加速，需要滿足質(zhì)子做圓周運(yùn)動的周期與交變電壓的周期相等，質(zhì)子的最大動能由D型盒的半徑R決定，故B錯(cuò)誤；由半徑公式可知質(zhì)子的最大速度，且滿足周期，可得最大速度，故A正確；質(zhì)子在電場中加速，根據(jù)動能定理，第一次通過狹縫有，第二次通過狹縫有，由兩式可知，故C正確；質(zhì)子的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)都是1，粒子（氦核）的電荷數(shù)為2，質(zhì)量數(shù)為4，兩種粒子的比荷并不相等，由周期公式可知兩種粒子的周期也不相等，不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電的頻率f，則不滿足粒子做圓周運(yùn)動的周期與交流電的周期相等，該加速器就不能加速a粒子，故D錯(cuò)誤10、AD【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑片P向下移動時(shí)，R3連入電路的阻值變小，故外電路的總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律，知總電流變大，路端電壓U=E-Ir變小，所以V1示數(shù)減小，電源的內(nèi)電壓和R1的電壓均增大，所以并聯(lián)部分電壓減小，即V2示數(shù)減?。鶕?jù)歐姆定律可知，通過R2的電流減小，而總電流增大，所以通過滑動變阻器的電流增大，即A示數(shù)增大．故C錯(cuò)誤，D正確；因?yàn)楦陕冯娏髯兇?，根?jù)知電阻R1消耗的功率增大，故A正確；因?yàn)椴恢纼?nèi)、外電阻的大小關(guān)系，所以電源的輸出功率的變化情況無法確定，故B錯(cuò)誤；故選AD.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.偏轉(zhuǎn)②.不偏轉(zhuǎn)③.偏轉(zhuǎn)【解析】(1)[1]接好電路，合上開關(guān)瞬間，穿過大線圈的磁通量增加，電流表指針偏轉(zhuǎn)；(2)[2][3]電路穩(wěn)定后，穿過大線圈的磁通量不變，電流表指針不偏轉(zhuǎn)；迅速移動滑動變阻器的滑片，穿過大線圈的磁通量變化，電流表指針偏轉(zhuǎn)。12、①.C②.E③.F④.⑤.⑥.0.72【解析】（1）標(biāo)有“3V1.5W”的小燈泡，，解得：，故電流表選C（量程0～600mA，內(nèi)阻約為5Ω）電壓表選E（量程0～3V，內(nèi)阻約為6kΩ）；實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化直至額定電壓，控制電路采用分壓式，故滑動變阻器選F（10Ω,2A）（2），解得，燈的電阻相對電壓表電阻較小，測量電路采用電流表的外接法，控制電路采用分壓式．故電路為：（3）實(shí)驗(yàn)得到了一組數(shù)據(jù)點(diǎn)，描繪出該燈泡的U—I圖線如圖：（4）現(xiàn)