2025届浙江省杭州市西湖区杭州学军中学物理高二第一学期期末达标检测试题含解析

2025届浙江省杭州市西湖区杭州学军中学物理高二第一学期期末达标检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化如图所示，下列说法中正确的是（）A.时刻通过线圈的磁通量最小B.时刻通过线圈的磁通量最大C.时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当改变方向时，通过线圈的磁通量都为最大2、关于磁感应强度，下列说法中正确的是()A.由B＝知，B与F成正比，与IL成反比B.若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必为C.由B＝知，若一小段通电导体在某处不受磁场力，则说明该处一定无磁场D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向3、航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示．当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去．现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝．则合上开关S的瞬间，下列（）A.从右侧看，环中产生逆时针方向的感应电流B.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力C.若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射D.电池正、负极调换后，金属环能向右弹射4、如图所示，某同学采用与乙车中相同型号的太阳能电池板给一个小电动机供电，电动机线圈的电阻为r．电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I．电流表和电压表均可视为理想电表．电动机消耗的电功率为A. B.C. D.5、如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系绳小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中A.小球向左摆动时，小车也向左运动，且系统动量守恒B.小球向左摆动时，小车向右运动，且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点，小球速度为零而小车的速度不为零D.在任意时刻，小球和小车在水平方向动量一定大小相等、方向相反6、在一磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，又垂直进入另一磁感应强度为2B的匀强磁场，则（）A.粒子的速率加倍，周期减半 B.粒子的速率加倍，轨道半径减半C.粒子的速率不变，轨道半径减半 D.粒子的速率不变，周期加倍二、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、如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知，滑动变阻器的最大阻值为2r．当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（）A.电路中的电流变大B.电源的输出功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小8、如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为Q的正点电荷．在距离底部点电荷为h2的管口A处，有一电荷量为q、质量为m的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零．现让一个电荷量为q、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该点电荷运动过程中（）A.速度最大处与底部点电荷的距离是B.速度最大处与底部点电荷的距离是C.运动到B处的速度是D.运动到B处的速度是9、在如图所示的U﹣I图象中，直线a为某电源的路端电压U与干路电流I的关系图象，直线b为某电阻R的U﹣I图象．用该电源与电阻R直接连成一闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为0.5ΩB.电源电动势为3V，内电阻为1.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电源的效率为50%10、如图甲所为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动．某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（）A.电流的瞬时值表达式为B.磁体的转速为5r/sC.若给阻值为10Ω的电阻供电，该电阻1h内产生的电热为1.8×104JD.线圈中电流的有值为0.5A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）某正弦式交流电流的方向在1S内改变100次，则其频率f=___周期T=_________12．（12分）如图两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇。图中实线表示某时刻的波峰，虚线表示某时刻的波谷，图中所标A、B、C、D、E，为介质中的质点，其中E点位于AD连线的中点，则其中处于减弱区的质点有________，从此刻起经四分之一周期时刻，E质点处于_______（选填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”）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，固定在水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下匀强磁场中，金属棒ab放置在框架上，接触良好、可无摩擦滑动，此时abed构成一个边长为L的正方形，其左端接有阻值为2r的电阻，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0。(1)若从t=0时刻起，磁感应强度B均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求t=t1秒时需加的垂直于棒的水平拉力；(2)若从t=0时刻起，磁感应强度B逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化？（写出B与t的关系式）(3)若磁感应强度大小始终为1T，导体棒ab质量为m=0.2kg、L=1m、r=0.5Ω，棒在水平向右、垂直于棒的F=6N恒力作用下从静止开始沿导轨运动距离1.9m时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直），试求金属棒在这一过程中产生的焦耳热。14．（16分）北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统．2018年我国先后以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号”第三、四、五、六颗组网卫星，为从“北斗二号”平稳过渡到“北斗三号”打好基础．北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，2020年左右将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统，其中一颗非静止轨道卫星A运行周期为T．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G（1）求地球表面的重力加速度g；（2）求卫星A距地球表面的高度h；（3）请举例说明北斗卫星导航系统可以应用在哪些方面．（举出一例即可）15．（12分）如图是霍尔元件工作原理示意图，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b，其中自由运动电荷的带电量大小为q．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的低．由此可得该导电材料的自由运动电荷为_____（填“正”或“负”）电荷，单位体积内自由运动电荷数等于______

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、D【解析】A．由图可知，t1时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率也为零，所以通过线圈的磁通量为最大，故A错误；B．由图可知，t2时刻线圈的感应电动势最大，故磁通量的变化率也最大，通过线圈的磁通量最小，故B错误；C．由图可知，t3时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率绝对值为零，故C错误；D．每当e转换方向时，线圈与磁场垂直，线圈通过中性面时，磁通量最大，故D正确；故选D。2、D【解析】在磁场中磁感应强度有强弱，则由磁感应强度来描述强弱，B反映本身的强弱，与放入磁场中的检验电流无关．将通电导线垂直放入匀强磁场中时所受安培力为最大，平行磁场放置时受安培力为零【详解】磁场中某处的磁感应强度大小是由磁场本身决定的，与放入磁场是F、IL无关，故A错误．若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力的最大值为F，则该处的磁感应强度必为，选项B错误；当通电导体平行放在磁场中某处受到的磁场力F等于0，但磁场并一定为零．故C错误；磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向，选项D正确；故选D.【点睛】磁感应强度的定义式B=F/IL可知，是属于比值定义法，且导线垂直放入磁场中．即B与F、I、L均没有关系，它是由磁场的本身决定3、C【解析】A．线圈中电流为左侧流入，磁场方向为向右，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，感应电流由左侧看为逆时针，由右侧看为顺时针，故A错误；B．由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大；故铜环受到的安培力要大于铝环，故B错误；C．若环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动；故C正确；D．电池正负极调换后，金属环受力向左，故仍将向左弹出；故D错误；故选C。4、C【解析】电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，则电动机消耗的电功率为P=IU，故选C.5、D【解析】小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，竖直方向所受外力不为零，故系统只在在水平方向动量守恒，故A、B错误；由于水平方向动量守恒，小球向左摆到最高点，小球水平速度为零，小车的速度也为零，故C错误；系统只在在水平方向动量守恒，且总动量为零．在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反．故D正确6、C【解析】洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变速度大小，所以粒子的速率不变．粒子在磁场中做圆周运动的周期：可知，当磁感应强度变为原来的2倍，周期将减半；粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径：可知，当磁感应强度变为原来的2倍，轨道半径将减半；故C正确，ABD错误．故选C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．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，故A正确，符合题意；B．当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，由题意可知，，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，外电路电阻从3r减小到r，由于整个过程中，外电阻一直大于电源内阻，随外电阻阻值的减小，电源的输出功率不断增大，故B错误，不符合题意；C．把R0与电源组成整体看做等效电源，电源内电阻变为2r，滑动变阻器消耗的功率可看成电源的输出功率，随着外电阻从2r减到0的过程中，输出功率减小，故C正确，符合题意；D．当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，根据，R0不变，定值电阻R0上消耗的功率变大．故D错误，不符合题意【点睛】分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R0和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动变阻器消耗的功率8、BC【解析】当点电荷的质量为m时，则在下落过程中受重力和电库仑力，下落到B点时速度为零，由动能定理可得：，即，当点电荷的质量变为3m时，下落到B点时库仑力不变，故库仑力做功不变，由动能定理得，解得；当重力等于库仑力时，合力为零，此时速度最大，，解得，故BC正确，AD错误，故选BC.【点睛】由题意可知，电荷在下落过程中受重力、库仑力，由动能定理可得出两力做功的关系；同理可应用动能定理求出当质量变化时B点的速度；通过对过程的分析可得出速度最大处的位置；并通过电场力做功的正负，来判定电势能增加还是降低9、BD【解析】A．图线b的斜率表示电阻，所以电阻为故A错误；B．根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，知当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则故B正确；C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出电压U=1.5V，电流I=1.0A，则电源的输出功率为故C错误；D．电源的效率为故D正确10、BD【解析】根据相对性来分析与解决问题，同时掌握感应电动势与转速关系，即可判断出感应电流的大小变化，及转速与周期的关系【详解】A项：通过乙图可知电流的最大值为0.5A，周期T=0.2s，故，故电流的表达式为i=0.5sin10πt（A），故A错误；B项：电流的周期为T=0.2s，故磁体的转速为，故B正确；C、D项：电流的有效值为，根据公式，故C错误，D正确故选BD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、①.50Hz②.0.02s【解析】交变电流在一个周期内电流的方向改变两次，周期与频率互为倒数【详解】交变电流在一个周期内方向改变两次，1s内电流的方向改变100次，知经历了50个周期，则，频率12、①.B、C②.波谷【解析】[1]．因为B、C两点是峰谷相遇点，是处于减弱区的质点；[2]．E点处于峰峰相遇的A点与谷谷相遇的D点连线的中点，可知此时刻位于平衡位置，则