廣東省惠州市惠州中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

廣東省惠州市惠州中學(xué)2023-2024學(xué)年物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(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、下圖是磁流體發(fā)電機(jī)原理示意圖，A、B極板間的磁場方向垂直于紙面向里，等離子束從左向右進(jìn)入板間，下述正確的是()A.A板電勢高于B板，負(fù)載R中電流向上B.B板電勢高于A板，負(fù)載R中電流向上C.A板電勢高于B板，負(fù)載R中電流向下D.B板電勢高于A板，負(fù)載R中電流向下2、關(guān)于傳感器，下列說法正確的是()A.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)B.霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量C.半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因?yàn)闇囟仍礁?，它的電阻值越大D.電熨斗中裝有雙金屬片溫度傳感器，該傳感器通過控制電路的通斷達(dá)到自動(dòng)控制溫度的目的3、半徑為r的圓形空間內(nèi)，存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)以速度v0垂直磁場方向朝著O點(diǎn)射入磁場中，并從B點(diǎn)射出，，如圖所示，則該帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（）A. B.C. D.4、有三束粒子，分別是質(zhì)子（）、氚核（）和粒子（）束．當(dāng)它們以相同的速度沿垂直磁場方向射入同一勻強(qiáng)磁場中，在下列四圖中，能正確表示出這三束粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是（）A.B.C.D.5、如圖所示，半徑為R的圓形單匝線圈a內(nèi)有一單匝內(nèi)接三角形線圈b，兩線圈彼此絕緣，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場的邊緣與三角形線圈b重合，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為（）A.1：1 B.1：2C. D.6、“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星繞地運(yùn)行一段時(shí)間后，離開地球飛向月球．如圖所示是繞地飛行的三條軌道，軌道1是近地圓形軌道，2和3是變軌后的橢囿軌道．A點(diǎn)是2軌道的近地點(diǎn)，B點(diǎn)是2軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星在軌道1的運(yùn)行速率為7.7km/s，則下列說法中正確的是（）A.衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速率一定小于7.7km/sB.衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率一定大于7.7km/sC.衛(wèi)星在3軌道所具有的機(jī)械能小于在2軌道所具有的機(jī)械能D.衛(wèi)星在3軌道所具有的最大速率大于在2軌道所具有的最大速率二、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、下列四副圖中，閉合線圈能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.B.C.D.8、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒．兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速．兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示．在保持勻強(qiáng)磁場和加速電壓不變的情況下用同一裝置分別對質(zhì)子()和氦核()加速，則下列說法中正確的是（）A.質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為l：2B.質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比為2：lC.加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比為2：lD.加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比為l：29、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。原線圈通過一理想電流表A接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大．用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則（）A.Uab∶Ucd=n1∶n2B.減小負(fù)載電阻R的阻值，電流表的讀數(shù)變大C.減小負(fù)載電阻R的阻值，c、d間的電壓Ucd不變D.將二極管短路，變壓器的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍10、質(zhì)量為M的木塊，放在光滑的水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，今有一質(zhì)量為m、速度為v0的子彈沿水平方向擊中木塊并停留在其中與木塊一起運(yùn)動(dòng)，則子彈擊中木塊的過程中，木塊受到的沖量大小為A. B.C. D.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）在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A.待測的干電池（電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω）B.電流表A1（量程0—3mA，內(nèi)阻Rg1＝10Ω）C.電流表A2（量程0—0.6A，內(nèi)阻Rg2＝0.1Ω）D.滑動(dòng)變阻器R1（0—20Ω，10A）E.滑動(dòng)變阻器R2（0—200Ω，1A）F.定值電阻R0（990Ω）G.開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是____圖；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______。（2）如圖為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)），則由圖線可得電動(dòng)勢E＝___V，內(nèi)阻r＝____Ω（內(nèi)阻r保留2位有效數(shù)字）。12．（12分）在如圖的甲所示的電路中，電阻==，匝數(shù)為1匝的圓形金屬線圈半徑為，線圈導(dǎo)線的電阻為。圓形金屬線圈區(qū)域內(nèi)存在著半徑為（<），方向垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為和，其余導(dǎo)線的電阻不計(jì)。閉合S，至?xí)r刻，電路中的電流已穩(wěn)定，此時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢=_________，電容器的_____（上板/下板）帶正電，線圈兩端電壓________。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的大小；（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14．（16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15．（12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L

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、C【解析】根據(jù)左手定則，正電荷所受洛倫茲力向上，負(fù)電荷所受洛倫茲力向下，所以A板帶正電，為電源正極，B板帶負(fù)電，為電源負(fù)極；所以電流方向從上到下，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。2、D【解析】A.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，故A錯(cuò)誤；B.霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電學(xué)量電壓，不是將磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電阻，故B錯(cuò)誤；C.半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因?yàn)闇囟仍礁?，它電阻值越小，故C錯(cuò)誤；D.電熨斗中裝有雙金屬片溫度傳感器，該傳感器通過控制電路的通斷達(dá)到自動(dòng)控制溫度的目的，故D正確。3、A【解析】由圖可知,粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為60°,軌跡半徑轉(zhuǎn)過的弧長為則運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間由左手定則判斷知粒子帶負(fù)電荷故選A【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫出軌跡，由幾何關(guān)系可求出圓心角和半徑，則可求得粒子轉(zhuǎn)過的弧長，由線速度的定義可求得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。4、C【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由此可知：半徑與荷質(zhì)比成反比；因三束離子中質(zhì)子的荷質(zhì)比最大，氚核的最小，故質(zhì)子的半徑最小，氚核的半徑最大，故C正確，ABD5、A【解析】磁通量其中要求S為穿過磁場的有效面積，從題中可以看出兩個(gè)圖形的有效面積是相等的，所以穿過a、b兩線圈的磁通量之比為1:1。A．1：1，故A符合題意；B．1：2，故B不符合題意；C．，故C不符合題意；D．，故D不符合題意。故選A。6、D【解析】衛(wèi)星在經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，要做離心運(yùn)動(dòng)才能沿2軌道運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在1軌道上的速度為7.7km/s，故在2軌道上經(jīng)過A點(diǎn)的速度一定大于7.7km/s．故A錯(cuò)誤．假設(shè)有一圓軌道經(jīng)過B點(diǎn)，根據(jù)，可知此軌道上的速度小于7.7km/s，衛(wèi)星在B點(diǎn)速度減小，才會(huì)做近心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入2軌道運(yùn)動(dòng)．故衛(wèi)星在2軌道經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速率一定小于7.7km/s，故B錯(cuò)誤．衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)的軌道高度越高，需要的能量越大，具有的機(jī)械能越大，所以衛(wèi)星在3軌道所具有的機(jī)械能一定大于2軌道所具有的機(jī)械能，故C錯(cuò)誤．根據(jù)開普勒第二定律可知，衛(wèi)星在3軌道上的A點(diǎn)具有最大的速率，在2軌道上時(shí)也是在A點(diǎn)具有最大的速率，但是由于衛(wèi)星在軌道2上的A點(diǎn)加速才能進(jìn)入軌道3，故衛(wèi)星在3軌道所具有的最大速率大于2軌道所具有的最大速率．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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】A．該圖中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)A正確；B．該圖中線圈向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤：C．該圖中線圈在磁場內(nèi)部平動(dòng)時(shí)，穿過線圈磁通量不變，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C錯(cuò)誤：D．該圖中線圈拉出磁場時(shí)，穿過線圈的磁通量變化，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)D正確。故選AD。8、BD【解析】試A、當(dāng)粒子從D形盒中出來時(shí)速度最大，根據(jù)，得，根據(jù)質(zhì)子（）和氦核（），則有質(zhì)子與氦核所能達(dá)到的最大速度之比2：1，故A錯(cuò)誤，B正確．根據(jù)公式．可知，周期與最大速度成反比，即加速質(zhì)子、氦核時(shí)交流電的周期之比1：2．故C錯(cuò)誤，D正確．故選BD9、BC【解析】A．假設(shè)副線圈兩端電壓的有效值為U2，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，即有，而因二極管的單向?qū)щ娦?，cd間電壓的有效值并不等于副線圈兩端的電壓有效值，所以Uab：Ucd不等于n1：n2，故A錯(cuò)誤；B．副線圈兩端的電壓依賴于輸入電壓和匝數(shù)，所以副線圈兩端的電壓不變，電阻減小，則電流增大，副線圈的功率增大，最后使得輸入功率增大，而輸入電壓不變，最后使得電流增大，所以電流表的示數(shù)增大，故B正確；C．cd間的電壓由原線圈的輸入電壓以及原、副線圈的匝數(shù)比有關(guān)，與負(fù)載電阻無關(guān)，所以cd間的電壓Ucd不會(huì)隨著負(fù)載電阻變化，故C正確；D．假設(shè)副線圈兩端交變電壓的峰值為Um，副線圈回路的電流峰值為Im，則二極管短路前有：副線圈兩端電壓的有效值，由計(jì)算電阻R的電能得，求得，副線圈回路電流的有效值，由W=I2Rt計(jì)算電阻R的電能得，解得，則，二極管短路后有：cd兩端電壓等于副線圈兩端電壓，即，流經(jīng)定值電阻R的電流，則，所以，由于理想變壓器原線圈上的功率與副線圈的相等，所以將二極管短路，變壓器的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故D錯(cuò)誤；故選BC。10、CD【解析】分析題意得到，子彈擊中木塊的過程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，即有方程：mv0=(m+M)v′，解得共同的速度根據(jù)動(dòng)量定理得木塊受到的沖量大小為木塊動(dòng)量的增加量：所以選項(xiàng)C正確．因?yàn)橄到y(tǒng)動(dòng)量守恒，所以子彈的動(dòng)量減少量等于木塊動(dòng)量的增加量：mv0–mv′=，所以選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B是錯(cuò)誤的三、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.（b）②.D③.147-1.48V④.0.80-0.86Ω【解析】(1)[1]上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，將電流表串聯(lián)一個(gè)電阻，可以改裝成較大量程的電壓表；(a)、(b)兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是(b)；[2]因?yàn)殡娫吹膬?nèi)阻較小，所以應(yīng)該采用較小最大值的滑動(dòng)變阻器，有利于數(shù)據(jù)的測量和誤差的減小?；瑒?dòng)變阻器應(yīng)選D；若選擇大電阻，則在變阻器滑片調(diào)節(jié)的大部分范圍內(nèi)，電流表讀數(shù)太小，電流表讀數(shù)變化不明顯；(2)[3]根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)知識(shí)得，電源兩端電壓：根據(jù)圖象與縱軸的交點(diǎn)得電動(dòng)勢：[4]由圖可知當(dāng)電流為0.45A時(shí)，電壓為1.1V，則由閉合電路歐姆定律可知：12、①.②.下板③.【解析】[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則有[2]根據(jù)楞次定律可知，線圈產(chǎn)生的順時(shí)針方向電流，則電容器下極板帶正電[