2024年广东省佛山市华南师范大学附中南海实验高级中学物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2024年广东省佛山市华南师范大学附中南海实验高级中学物理高二上期末学业水平测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、面积是0.50m2导线环，处于磁感强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量等于（）A.2.5×10-2WbB.1.5×10-2WbC.1.0×10-2WbD.4.0×10-2Wb2、如图所示，电源的电动势为E、内电阻为和为定值电阻，为滑动变阻器，理想电表．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是A.电压表和电流表示数都减小B.电压表和电流表示数都增大C.电压表示数减小，电流表示数增大D.电压表示数不变，电流表示数增大3、如图所示，A、B为平行板电容器的金属板，G为静电计，开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，下列操作可使指针张开角度减小的是A.保持开关S闭合，将R上的滑片向右移动B.保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些C.断开开关S后，将A、B两极板靠近一些D.断开开关S后，将A、B两极板正对面积减小一些4、下列关于摩擦力的说法中正确的是（）A.有弹力必有摩擦力B.有摩擦力必有弹力C.滑动摩擦力的公式F=μFN中的压力FN一定等于重力D.同一接触面上的弹力和摩擦力可能相互平行5、关于物理学史，下列说法中正确的是A.奥斯特发现了磁场对电流的作用力B.库仑引入“电场”的概念来描述电场的真实存在C.安培在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律D.元电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的6、如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，则质子射入磁场的运动速率越大，A.其轨迹对应的圆心角越大B.其在磁场区域运动的路程越大C.其射出磁场区域时速度的偏向角越大D.其在磁场中的运动时间越长二、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、如图（a）所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流变化的规律如图（b）所示，则下列说法正确的是A.t1、t5时刻P线圈对桌面的压力小于P自身的重力B.t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相同C.t3时刻线圈P有扩张的趋势D.t4、t6时刻P线圈的发热功率为08、如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长，均在距磁场上边界高处由静止开始自由下落，最后落到地面．整个运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，设线圈刚进入磁场时的加速度大小分别为a1、a2，落地时的速度大小分别为v1、v2，在全过程中产生的热量分别为Q1、Q2，通过线圈横截面的电荷量分别为q1、q2，不计空气阻力，则A. B.C. D.9、带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，恰做匀速直线运动，如图所示，若油滴质量为m，磁感应强度为B，则下述说法正确的是（）A.油滴必带负电荷，电荷量为B.油滴必带正电荷，比荷C.油滴必带正电荷，电荷量为D.油滴带什么电荷都可以，只要满足10、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是()A.加5V电压时，导体的电阻约是5ΩB.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小C.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D.该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻三、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）欧姆表内部电路如图，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，电流表满偏电流Ig=10mA电流表内Rg=7.5ΩA.B为接线柱．用一条导线把A、B直接连起来，此时，应将可变电阻R1调节为______才能使电流表恰好达到满偏．调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150Ω的定值电阻R2，电流表示数为______mA12．（12分）一多用电表的欧姆档有4档，分别为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ，现用它来测量一未知电阻的阻值．当用×100Ω档测量时，发现指针偏转的角度很大，为了使测量结果更准确，测量前就进行如下两项操作，先__________，接着____________，然后再测量并读数．若要欧姆表测某个二极管的的正向电阻，则要将红笔接在二极管的_______（选填“正极”或“负极”）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L14．（16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15．（12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

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【解题分析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量：，故选项C正确，选项ABD错误【题目点拨】本题关键记住磁通量的计算公式Φ=BS，在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，当线圈与磁场成θ角时，磁通量2、C【解题分析】根据题图可知，考查电路的动态分析；根据滑片的移动方向判断出滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由串并联电路特点及欧姆定律分析即可【题目详解】由电路图可知，滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路的总电阻减小，电源电动势不变，由闭合电路欧姆定律可知，电路总电流I增大，A1示数增大，路端电压U＝E﹣Ir，则U减小，电压表V示数减小；电阻R1的电压U1＝IR1，则知U1增大，并联部分的电压U并＝U﹣U1减小，所以通过R2电流减小，A2示数增大．故C正确，ABD错误【题目点拨】动态电路动态分析题的解题思路与方法：局部→整体→局部3、C【解题分析】根据静电计测量的是电容器两端的电势差，断开电键，电容器所带的电量不变，根据电容的变化判断电势差的变化．闭合电键，电容器两端的电势差等于电源的电动势【题目详解】保持开关闭合，电容器两端的电势差等于电源的电动势，故电容器两端的电势差不变，则指针张角不变，故AB错误；断开开关S后，电容器带电量不变，将AB靠近一些，则d减小，电容增大，根据知，电势差减小，指针张角减小，故C正确；断开开关S后，电容器带电量Q不变，将A、B两极板的正对面积S减小，电容C减小，根据知，电势差U增大，指针张角增大，故D错误．所以C正确，ABD错误【题目点拨】本题考查电容器的动态分析，关键抓住断开电键，电容器所带的电量不变，电键闭合，电容器两端的电势差不变．与电容器串联的电阻视为导线4、B【解题分析】摩擦力的产生必须要粗糙、弹力、有相对运动趋势或相对运动，三个条件必须同时具备．因此A错B对．滑动摩擦力的公式中的压力指的是正压力，若放在斜面上，则不等于重力，C错．弹力垂直于接触面，摩擦力平行于接触面，所以不可能，D错【题目点拨】本题考查了弹力与摩擦力之间的区别与联系、弹力和摩擦力产生的条件5、D【解题分析】A．奥斯特发现了电流的周围存在磁场，选项A错误；B．法拉第引入“电场”的概念来描述电场的真实存在，选项B错误；C．库伦在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律，选项C错误；D．元电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，选项D正确；故选D.6、B【解题分析】设磁场区域半径为R，轨迹圆心角为α，如图示：粒子在磁场中运动的时间为，而轨迹半径，而，粒子速度越大，则r越大，α越小（与射出磁场时的速度偏向角相等），t越小，故B对考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】带电粒子在有界磁场中的常用几何关系（1）四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线交点（2）三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的2倍二、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、BC【解题分析】由图可知，Q中电流呈周期性变化，则P中会发生电磁感应现象，由楞次定律可得出线圈P的运动趋势，并依据电流的变化率来确定P中的感应电流大小，即可一一求解【题目详解】t1、t5时刻电流增大，其磁场增大，则穿过P的磁通量变大，由楞次定律可知P将阻碍磁通量的变大，则P有向下运动的趋势，即它们有相互排斥的作用，则P线圈对桌面的压力大于P自身的重力，故A错误；t3、t5时刻，通过Q线圈的电流前者减小，后者增大，但它们的电流方向相反，根据楞次定律，则t3、t5时刻线圈P中产生的感应电流方向相同，故B正确；t3时刻电流减小，线圈P产生感应电流，要阻碍磁通量减小，则P有扩张的趋势，故C正确；在t4时刻的Q的电流为零，但电流变化率最大，则P中感应电流最大，那么P线圈发热的功率不为0；在t6时刻的Q的电流最大，但电流变化率为零，则P中没有感应电流，那么P线圈发热的功率也为0，故D错误；故选BC【题目点拨】本题要注意灵活应用楞次定律，本题可以先判断P中电流方向，再根据电流间相互作用判受力方向，但过程复杂；而直接根据楞次定律的“增缩减扩”可能直观地得出结论8、AC【解题分析】线圈进入磁场之前，均做自由落体运动，因下落高度一致，可知两线圈会以同样的速度进入磁场，由法拉第电磁感应定律可求出进入磁场边界时的感应电动势，从而表示出受到磁场的安培力．由电阻定律表示出两线圈的电阻，结合牛顿第二定律表示出加速度，可分析出加速度与线圈的粗细无关，从而判断出两线圈进入时运动是同步的，直到线圈2完全进入磁场后，线圈做匀加速运动，可得出落地速度的大小关系．由能量的转化与守恒可知，损失的机械能（转化为了内能）与线圈的质量有关，从而判断出产生的热量大．由分析电量的关系【题目详解】A、线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为：，由电阻定律有：，(ρ为材料的电阻率，L为线圈的边长，S为导线的横截面积），线圈的质量为m=ρ0S•4L，（ρ0为材料的密度）.当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为,联立得加速度为：,可知两线圈进入磁场时的加速度相同；故A正确.B、线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而线圈1仍先做加速度小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，两线圈匀加速运动的位移相同，所以落地速度关系为v1＜v2；故B错误.C、由能量守恒可得：，（H是磁场区域的高度），因为m1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2；故C正确.D、根据电量的定义式，，，联立可得，则；故D错误.故选AC.【题目点拨】本题要注意分析物体运动状态及能量变化关系，关键点在于分析线圈进入磁场的过程，由牛顿第二定律得到加速度关系，分析物体的运动情况关系9、BC【解题分析】根据平衡条件知油滴受向上的洛伦兹力，根据左手定则判断油滴必带正电荷，由受力平衡有得油滴的比荷为故选BC。10、AB【解题分析】A．加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，导体的电阻为：ΩA正确；BC．因I-U图像上各点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，由图可知，随着电压的减小，图象上的点与原点连线的斜率变大，则可知导体的电阻不断减小，B正确，C错误；D．该元件是非线性元件，也能用欧姆定律计算导体在某状态下电阻，D错误。故选AB。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、①.142②.5【解题分析】欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，根据题意，由欧姆定律可以求出电阻阻值，再由闭合电路欧姆定律，即可求解接入一个150Ω的定值电阻R2时，电流表读数.【题目详解】欧姆表内阻：，调零电阻阻值：R=R内-Rg-r=150-7.5-0.5=142Ω；电流12、(1).把选择开关拨到×10Ω挡(2).进行欧姆调零(3).负极【解题分析】[1][2]用×100Ω挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现指针的偏转角度很大，说明在此倍率下是小电阻，所选档位太大，为了较准确地进行测量，需将测量数字变大，则倍率档换低档，应换到×10Ω挡，换挡后要重新进行欧姆调零，然后再测电阻；[3]