广东省阳江市2023年物理高二上期末学业水平测试试题含解析

广东省阳江市2023年物理高二上期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示，直线A为电源的U-I图线，直线B为小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路，且小灯泡正常发光，下列说法正确的是（）A.此电源的内阻为ΩB.电源的总功率为10WC.电源的输出功率为6WD.由于小灯泡的U-I图线是一条曲线，所以欧姆定律不适用2、如图所示，在正交匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向里），有一正电粒子恰能沿直线飞过此区域（不计粒子重力），则下列说法正确的是（）A.可以判断出电场方向向上B.仅增大粒子电量，粒子将向上偏转C.仅增大粒子电量，粒子将向下偏转D.仅改变粒子电性，粒子仍能继续沿直线飞出3、如图所示,在匀强磁场区域的上方有一半径为r、质量为m的导体圆环,将圆环由静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等.已知圆环的电阻为R,匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为,则()A.圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为mgrB.圆环进入磁场的过程可能做匀速直线运动C.圆环进入磁场的过程中,通过导体某个横截面的电荷量为D.圆环进入磁场的过程中,圆环中的电流为顺时针4、在如图的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为（）A.A灯和B灯都变亮 B.A灯、B灯都变暗C.A灯变亮，B灯变暗 D.A灯变暗，B灯变亮5、如图所示电容器充电结束后保持与电源连接，电源电压恒定，带电油滴在极板间静止，若将板间距变大些，则()A.电容器的电容增大B.电容器所带的电荷量减少C.两极板间的场强不变D.油滴将向上运动6、丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是()A.奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律B.将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动C.将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动D.将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动二、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、磁流体发电机的原理如图所示，现持续将一束速度为v的等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而整体呈中性）垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板A、B间便产生电压。如果把上、下板和一电流表及阻值为R电阻连接，上、下板就是一个直流电源的两极。稳定时电流表的示数为I，等离子体在两板间可认为均匀分布，忽略边缘效应，不计等离子体的重力和电流表的内阻，下列判断正确的是（）A.B板相当于电源的负极B.A、B板两端的电压U=BdvC.两板间等离子体的电阻率D.若增大A、B两板间的距离，电流表的示数可能不变8、如图所示，矩形线圈abed在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时A.线圈绕P1转动时产生的感应电流等于绕P2转动时产生的感应电流，且均为0B.线圈绕P1转动时产生的感应电动势等于绕P2转动时产生的感应电动势C.线圈绕P1和P2转动时产生的感应电流的方向相同，都是a-b-c-dD.线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力9、一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是A.副线圈输出电压的频率为50Hz B.副线圈输出电压的有效值为31VC.P向右移动时，副线圈两端电压变小 D.P向右移动时，变压器输出功率增加10、如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体电阻为R2，则下列说法正确的是（）A.R1：R2＝1：3B.R1：R2＝3：1C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2＝3：1D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2＝3：1三、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）《验证机械能守恒定律》的实验采用重物自由下落的方法（1）用公式mv2/2=mgh，对纸带上起点的要求是___________,为此目的，所选纸带第一、二两点间距应接近______________（2）若实验中所用重锤的质量为m=1kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度vB=_______，重锤的动能EKB=_______，从开始下落起至B点时，重锤的重力势能减小量是_________（3）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线是图中中的_________.12．（12分）霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，广泛应用于测量和自动控制等领域.在电动自行车中有多处用了霍尔传感器，最典型的是测速、调速转把、断电刹把以及电动车无刷电机和霍尔助力传感器等。实验表明，铜以及大多数金属的导电物质是带负电荷的电子，但锌中的导电物质带的是正电。(1)霍尔元件的原理图如图所示，若制作霍尔元件的材料使用的是锌，通入如图所示的电流后，N表面的电势_________M表面的电势（填“高于”、“低于”、“等于”）；(2)霍尔元件能够把磁学量_________转换为电学量_________（填物理量的名称）。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【解析】电源的外特性曲线与灯泡伏安特性曲线的交点就是灯泡与电源连接时的工作状态，由图可读出工作电压和电流及电源的电动势从而可算出电路的总功率和电源的输出功率【详解】由图A读出：电源的电动势E=4V，内阻；两图线的交点表示灯泡与电源连接时的工作状态，此时灯泡的电压U=3V，电流I=2A；电源的总功率：P=IE=8W；电源的输出功率等于灯泡的电功率，故PL=P出=UI=3×2=6W．虽然小灯泡的U-I图线是一条曲线，但是由于小灯泡是纯电阻，所以欧姆定律同样适用；故ABD错误，C正确．故选C【点睛】解决这类问题关键在于从数学角度理解图象的物理意义，抓住图象的斜率、面积、截距、交点等方面进行分析，更加全面地读出图象的物理内涵2、D【解析】明确速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性。【详解】在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，在不计重力的情况下，离子在复合场中沿水平方向直线通过故有解得若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，所以电场强度的方向向下；若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，所以电场强度的方向向下，所以无论粒子带何种电性的电，只要速度满足即可沿直线通过，所以ABC错误，D正确。故选D。3、C【解析】分析清楚圆环进入磁场的过程，根据楞次定律判断感应电流的方向；根据线圆环进入与离开磁场的速度判断线框的运动性质；根据求电荷量;根据动能定理求出圆环的下边刚进入磁场到上边刚进入磁场这段过程中克服安培力做的功，即可知道线框的电阻产生的热量.【详解】A、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，根据动能定理得：mg2r-W=0，所以W=2mgr,故通过电阻的热量为2mgr;故A错误.B、由于圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相等，该过程感应电流不同，安培力不同，故线圈不可能匀速；故B错误.C、根据电量公式，得；故C正确.D、圆环进入磁场的过程中，垂直纸面向里的磁通量增加，根据楞次定律，圆环中感应电流的磁通量应垂直纸面向外，由楞次定律判断感应电流为逆时针方向，故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键是恰当地选择研究过程，根据动能定理求出克服安培力所做的功，以及根据动力学分析出线框的运动情况.4、D【解析】当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的总电阻变小，所以总电阻变小，总电流变大，所以电源内阻的电压变大，且B灯电流变大，B灯变亮；所以A灯的电压变小，根据可知A的功率变小，故A灯变暗；故选D。5、B【解析】根据电容的决定式：可知将板间距变大些，电容减小，故A错误；根据电容定义式：可知极板间电压不变，电容器所带的电荷量减少，故B正确；电容器一直与电源相连，则极板两端的电压不变；当板间距变大时，由U=Ed可得，两板间电场强度减小，则电荷受到的电场力减小，故油滴将向下运动，故CD错误．所以B正确，ACD错误6、C【解析】奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律；故A错误；将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B错误；将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动；故C正确；铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故D错误；故选C【点睛】本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向二、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、AC【解析】A．根据左手定则可知，正电荷向上偏转，负电荷向下偏转，故A板相当于电源的正极，B板相当于电源的负极，A正确；B．当平衡时有：，解得电源的电动势为：，而两板间的电压相当于路端电压，由于电阻的存在，所以两板间的电压，B错误；C．稳定时，根据闭合回路欧姆定律可得：，又：，联立解得：，C正确；D．若增大A、B两板间的距离，则产生的电动势增大，电流增大，电流表示数增大，D错误。故选AC。8、BD【解析】AB．根据交变电流的产生规律可知，感应电动势最大值Em=NBSω，当线圈平面转到与磁场方向平行时，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势最大，由于两次转动的角速度相同，线框面积相同，则它们产生的最大值相同，因此线圈绕P1转动时的电动势等于绕P2转动时的电动势，根据欧姆定律可知，线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，此时感应电流最大，不为0，故A错误，B正确。

C．对cd边由右手定则可得，在图示位置时，线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→d→c→b，故C错误。

D．当线圈平面转到与磁场方向平行时，线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流，而安培力F=BIL，则线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力，故D正确。故选BD。9、AD【解析】A．由图像可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，故A正确；B．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，所以副线圈的电压的最大值为31V，所以电压的有效值为故B错误；C．由变压器原理可知，副线圈两端电压由原线圈两端电压和匝数比决定，所以P向右移动时，副线圈两端电压不变，故C错误；D．P右移，R变小，原副线的电流都变大。而电压不变，故功率增大，故D正确。故选AD。10、AD【解析】通过I-U图象得出两电阻的关系．串联电路电流相等，并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比【详解】根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1：I2=1：1．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=3：1．故AD正确，BC错误．故选AD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.从初速度为零开始下落②.2mm③.0.59m/s④.0.17J⑤.0.17J⑥.C【解析】（1）用公式来验证机械能守恒定律时，对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始，打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm（2）利用匀变速直线运动的推论，B点的瞬时速度是AC段的平均速度，故B点的瞬时速度；重锤的动能；从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×9.8×0.176J=0.17J（3）利用图线处理数据，如果，那么图线应该是过原点的直线，斜率就等于g．故选C12、①.高于②.磁感应强度③.电压【