2024届陕西省延安市物理高二上期末学业水平测试试题含解析

2024届陕西省延安市物理高二上期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．半径为L的铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，磁感强度为B，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）A.若圆盘转动的角速度为ω，则发电机产生的电动势为B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍2、如图所示是双量程电压表的电路图，已知电流表满偏电流Ig=1mA，电阻R1=4.5kΩ，R2=20kΩ，当使用a、b两个端点时，量程为0~5V，则使用a、c两个端点时的量程是（）A.0~10V B.0~15VC.0~20V D.0~25V3、下列叙述中正确的是（）A.用点电荷来代替带电体的研究方法叫做等效替代法B.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度、电容都是采用了比值法定义的C.利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比、并直接用实验进行了验证D.库仑提出了用电场线描述电场的方法4、如图所示，闭合开关S后，A灯与B灯均发光，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，以下说法中正确的是（）A.A灯变暗B.B灯变亮C.电源的输出功率可能减小D.电源的总功率增大5、如图，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一小灯泡的U－I图线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是A.电源1比电源2的内阻小B.电源1比电源2的电动势大C.小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率小D.电源1与小灯泡连接时比电源2与小灯泡连接时电源的效率高6、电阻接一直流电，通过4A的电流时热功率为P，若换接一正弦交流电，它的热功率变为，则该交流电电流的最大值为()A.4A B.6AC.2A D.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、两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是()A.磁感应强度竖直向上且正在增强，B.磁感应强度竖直向下且正在减弱，C.磁感应强度竖直向上且正在减弱，D.磁感应强度竖直向下且正在增强，8、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示（）A.四种情况下流过ab边的电流的方向都相同B.四种情况下ab两端的电势差都相等C.四种情况下流过线框电荷量都相等D.四种情况下磁场力对线框做功功率都相等9、硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，曲线a是该电池在某光照强度下路端电压U随电流变化的关系图象（电池电动势不变，内阻不是定值），图线b是某电阻R的U﹣I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路，下列说法正确的是（）A.电流I越大，硅光电池内阻越大B.硅光电池在该工作状态下的总功率为0.4WC.硅光电池在该工作状态下的内阻为5ΩD.若将R换成阻值更小的电阻，硅光电池的的输出功率减小10、如图所示，甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流I的关系图线，下列说法中正确的是()A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻C.路端电压都为U0时，它们的外电阻相等D.电流都是I0时，两电源的内电压相等三、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）如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示。杆的质量m=______kg，杆的加速度a=_________m/s2。12．（12分）自然界中的四种基本相互作用是___________、______________、弱相互作用和强相互作用四、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，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14．（16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L15．（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、A【解析】A．若圆盘转动的角速度为ω，则发电机产生的电动势故A项正确B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，据右手定则可得流过电阻R的电流沿a到b的方向流动．故B项错误C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，电流方向不变．故C项错误D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则发电机产生的电动势变为原来的2倍，电流在R上的热功率也变为原来的4倍．故D项错误故选A。点睛：导体棒转动切割磁感线时，产生的感应电动势，其中指棒上各点的平均速度即棒中点的速度2、D【解析】根据串联电路规律故D正确，ABC错误。故选择D选项。3、B【解析】要了解伽利略对自由落体运动的研究的内容、方法、原理以及物理意义，伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理．（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端．在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法【详解】A项：用质点代替实际物体是采用了理想模型的方法，质点实际不存在，故A错误；B项：电场强度E=F/q，电容C=Q/U都是采用了比值法定义，故B正确；C项：伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论，故C错误；D项：法拉第提出了用电场线描述电场的方法，故D错误故选B【点睛】本题属于记忆知识，要了解、熟悉物理学史，关键在于平时注意积累和记忆，不可忽视，不然很容易出错．对于物理学上常用的科学研究方法：等效替代法、理想化模型法、比值定义法等要理解并掌握，并进行归纳总结，对学习物理量的意义有很大的帮助4、C【解析】AB．当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，总电阻增大，则总电流减小，所以B灯变暗；内电压减小，则外电压增大，灯泡B的电压减小，则并联部分的电压增大，则灯泡A变亮．故AB错误；C．电源的输出功率与内阻和外阻的关系有关，当内阻小于外阻，外阻增大时，输出功率减小，当内阻大于外阻，外阻增大时，输出功率增大，外阻等于内阻时，电源的输出功率最大，故C正确；D．根据可知，电源的总功率减小，故D错误。故选C。5、C【解析】A．在电源的U－I图像中，图像的斜率的绝对值表示电源的内电阻，根据电源U－I图线，可知，电源1比电源2的内阻大，故A错误；B．U－I图像的纵轴截距表示电动势，所以电源1与电源2的电动势相等，故B错误；C．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与这电源连接时的工作状态，由图可知，小灯泡与电源1连接时的电流和电压都比小灯泡与电源2连接时的小，所以小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率小，故C正确；D．电源的效率为由图可知，电源1与小灯泡连接时，灯泡电阻较小，电源1的内阻较大，所以电源1与小灯泡连接时比电源2与小灯泡连接时电源的效率低，故D错误。故选C。6、A【解析】A试题分析：先根据直流电通过电阻的功率和交流电通过时功率之比．求解出交流电的有效值，再根据有效值求最大值根据有效值的物理意义，I2R=（）2R，所以Im=4A故答案选A.考点：考查交流电的有效值和最大值的计算点评：有效值的物理意义是相同时间内通过同一电阻产生的热量相同，理解有效值的物理意义是解决本题的关键，基础题二、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、CD【解析】由题，电荷量+q的油滴恰好静止金属板间，受到的电场力与重力平衡，由平衡条件得知，油滴受到的电场力竖直向上，则金属板上板带负电，下板带正电AC．若磁感应强度B竖直向上，B正在增强时，根据楞次定律得知，线圈中产生的感应电动势是下负上正，金属板下板带负电，上板带正电，油滴不能平衡，则磁感应强度B竖直向上且B正在减弱时，油滴能保持平衡．根据法拉第电磁感应定律得：金属板间的电压为要使油滴平衡，则有联立解得：故A错误，C正确；BD．同理可知，磁感应强度B竖直向下且正增强时油滴能保持静止，故B错误，D正确8、ACD【解析】四种情况穿过线框的磁通量均减小，根据楞次定律判断出感应电流方向均为顺时针方向，故A正确；上述四个图中，切割边所产生的电动势大小均相等（E），回路电阻均为4r（每边电阻为r），则电路中的电流亦相等，即I＝，只有B图中，ab为电源，有Uab＝I·3r＝E；其他情况下，Uab＝I·r＝E，故B选项错误；由q＝n，ΔΦ相同，所以电荷量相同，C正确；由P＝Fv＝BILv，因为I相同，所以P相等，D正确9、AD【解析】A．反映电池的a图像是U﹣I图象，电池的内阻为，而电池电动势不变，则图像上每一点和3.6V构成的与对应的的比值表示内阻大小，可知随电流I增大，硅光电池内阻越大，故A正确；C．由闭合电路欧姆定律得当I＝0时，E＝U，由a图线与纵轴的交点读出电池的电动势为：E＝3.6V．根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为：U＝2V，电流为：I＝0.2A，则硅光电池的内阻为：r＝＝8Ω故C错误；B．硅光电池的总功率为：故B错误；D．R的阻值为：R＝＝10Ω＞r＝8Ω则若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率将减小，故D正确。故选AD。10、AC【解析】根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，与I轴交点的坐标值表示电路中的短路电流，图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir【详解】图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小，由图线可知，甲与U轴交点的坐标值比乙的大，表明甲的电动势大于乙的电动势，故A正确．图线的斜率大小表示电源内电阻的大小（电动势与短路电流的比值），图线甲的斜率大于图线乙的斜率，表明甲的内阻大于乙的内阻，故B错误．根据欧姆定律可知外电阻R路端电压U与电流I的关系为R=U/I，在U-I图线中甲、乙两图线的交点坐标为（I0，U0），说明两电源的外电阻相等，故C正确．电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积，即U内=Ir，因为甲的内阻较乙的内阻大，所以当电流都为I0时，甲电源的内电压较大，故D错误．故选AC【点睛】本题利用图象考查了闭合电路欧姆定律，要特别注意图象与两轴交点分别表示电动势和短路电流，图象斜率表示内阻大小分卷II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、①.0.1kg②.10m/s2【解析】[1][2]导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，杆切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv=Blat闭合回路中的感应电流为由安培力公式和牛顿第二定律得F-BIl=ma联立可得由题图乙图象上取两点t1=0，F1=1N；t2=30s，F2=4N代入解得a=10m/s2m=0.1kg12、①.万有引力②.电磁相互作用【解析】高中课本提到自