河南省信陽市示范名校2023年高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

河南省信陽市示范名校2023年高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在我市某重點中學(xué)的操場上，四位同學(xué)按如圖所示的裝置研究利用地磁場發(fā)電問題，他們把一條大約10m長電線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合電路．兩個同學(xué)迅速搖動這條電線，另外兩位同學(xué)在靈敏電流計旁觀察指針擺動情況，下列說法中正確的是：A.為了使指針擺動明顯，搖動導(dǎo)線的兩位同學(xué)站立的方向應(yīng)沿東西方向B.為了使指針擺動明顯，搖動導(dǎo)線的兩位同學(xué)站立的方向應(yīng)沿南北方向C.當導(dǎo)線在最高點時，觀察到感應(yīng)電流最大D.當導(dǎo)線在最低點時，觀察到感應(yīng)電流最大2、下列各種設(shè)備或器材中沒有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A.發(fā)電機 B.電動機C.電子感應(yīng)加速器 D.話筒3、如圖所示是一多匝線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的交變電動勢的圖象，根據(jù)圖象可知（）A.此交變電動勢的瞬時表達式為e＝200sin0.02tB.此交變電動勢的瞬時表達式為e＝200sin100πtC.t＝0.01s時，穿過線圈的磁通量為零D.t＝0.02s時，穿過線圈的磁通量的變化率最大4、如圖所示，在第Ⅰ象限內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，一對正、負電子分別以相同速率沿與x軸正方向成30°角的方向從原點射入磁場，則正、負電子在磁場中運動的時間之比為（）A.1∶ B.1∶1C.1∶2 D.2∶15、下列關(guān)于電場線和磁感線的說法中，正確的是A.電場線和磁感線都是電場或磁場中實際存在的線B.磁場中兩條磁感線一定不相交，但在復(fù)雜電場中的電場線是可以相交的C.靜電場的電場線不閉合，而磁感線是閉合的D.通電導(dǎo)線放入磁場中一定會受到磁場力作用6、如圖，△abc中ab=4cm，∠acb=。勻強電場的電場線平行于△abc所在平面，且a、b、c點的電勢分別為3V、2V、1V。下列說法中正確的是A.電場強度的方向為垂直ac向下方向B.電場強度的大小為25V/mC.電子從a點移動到b點，電勢能減少了1eVD.電子從a點經(jīng)c點移動到b點，電場力做的總功為－1eV二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下列結(jié)論正確的是（）A.電源的電動勢為6.0V B.電源的內(nèi)阻為12ΩC.電源的短路電流為0.6A D.電流為0.2A時的外電路的電阻是28Ω8、小型發(fā)電機線圈共N匝，每匝可簡化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場可視為勻強磁場，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈從圖示位置以角速度ω繞OO′勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示．矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，不計線圈電阻，下列說法正確的是()A.若從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0sinωtB.從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e＝2Ne0cosωtC.發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動90°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是D.發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動180°的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是9、如圖所示，長直導(dǎo)線通以方向向上的恒定電流i，矩形金屬線圈abcd與導(dǎo)線共面，線圈的長是寬的2倍，第一次將線圈由靜止從位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下，第二次將線圈由靜止從位置Ⅰ繞過d點垂直紙面的軸線旋轉(zhuǎn)900到位置Ⅲ停下，兩次變換位置的過程所用的時間相同，以下說法正確的是()A.兩次線圈所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢相等B.兩次線圈所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢不相等C.兩次通過線圈導(dǎo)線橫截面積的電量相等D.兩次通過線圈導(dǎo)線橫截面積的電量不相等10、如圖所示，水平面內(nèi)兩光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端與電阻R相連接，勻強磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好．今對金屬棒施加一個水平向右的外力F，使金屬棒從a位置開始向右做初速度為零的勻加速運動，依次通過位置b和c．若導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計，ab與bc的距離相等，關(guān)于金屬棒在運動過程中的有關(guān)說法正確的是()A.金屬棒通過b、c兩位置時，外力F的大小之比為1∶B.金屬棒通過b、c兩位置時，電阻R的電功率之比為1∶2C.從a到b和從b到c的兩個過程中，通過金屬棒橫截面的電荷量之比為1∶1D.從a到b和從b到c兩個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量之比為1∶1三、實驗題：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）圖甲是小紅同學(xué)在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。（1）根據(jù)圖甲畫出實驗電路圖______。（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖乙中的①②③④所示，電流表量程為0.6A，電壓表量程為3V。所示讀數(shù)為：①__________②__________③__________④__________。兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為__________和__________。12．（12分）小君同學(xué)利用打點計時器來驗證動量守恒定律．讓小車A運動，小車B靜止．在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時撞針插入橡皮泥中，把兩個小車連接成一體具體實驗步驟如下：A.用天平測出小車A和小車B的質(zhì)量、B.更換紙帶重復(fù)操作三次C.小車A靠近打點計時器放置，在車后固定紙帶，把小車B放在長木板中間D.把長木板平放在桌面上，在一端固定打點計時器，連接電源E.接通電源，給小車A一定的初速度（1）請將以上步驟按操作的先后順序排列出來：A→___→___→___→B（2）如圖為打出的一條清晰的紙帶，可知_________四、計算題：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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度B的大??；（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

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】做此題要知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：一是閉合回路中的一部分導(dǎo)體，二是必須做切割磁感線運動；AB、由于地球的周圍存在磁場，且磁感線的方向是從地理的南極指向地理的北極，所以當兩個同學(xué)朝東西方向站立，并迅速搖動電線時，導(dǎo)線就會做切割磁感線運動，則電路中就產(chǎn)生了感應(yīng)電流，故A對，B錯；CD、當導(dǎo)線在最高點和最低點時，導(dǎo)線的速度方向和磁場方向平行，所以此時不產(chǎn)生電流，故CD錯誤；2、B【解析】A．發(fā)電機利用電磁感應(yīng)原理，磁生電，故A錯誤；B．電動機的前提是供電，結(jié)果是產(chǎn)生運動，利用通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理，故B正確；C．電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備，而感生電場是由變化的強磁場產(chǎn)生的，利用了電磁感應(yīng)原理，故C錯誤；D．話筒是把聲信號轉(zhuǎn)變成電信號的，聲信號的振動帶動線圈在磁場中切割磁感線振動，產(chǎn)生電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理，故D錯誤。故選B。3、B【解析】AB．由圖像知周期T=0.02s，所以頻率f=50Hz，由圖像知電動勢最大值為200V，角速度為所以感應(yīng)電動勢的瞬時表達式為故A錯誤，B正確；C．t=0.01s時，感應(yīng)電動勢為零，則穿過線圈的磁通量最大，故C錯誤；D．t=0.02s時，感應(yīng)電動勢為零，則穿過線圈的磁通量的變化率也為零，故D錯誤。故選B。4、D【解析】畫出正負電子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示由圖可知，正電子圓弧軌跡對應(yīng)的圓心角為120°，負電子圓弧軌跡對應(yīng)的圓心角為60°，又正負電子在磁場中做勻速圓周運動的周期T＝相同，故正負電子在磁場中運動的時間之比為2∶1。故選D。5、C【解析】考查電場線和磁感線的特點。【詳解】A．電場線和磁感線是為了形象地描述電場和磁場而假想出來的線，A錯誤；B．電場線不相交不相切，B錯誤；C．靜電場的電場線不閉合，磁感線是閉合的，C正確；D．當通電導(dǎo)線與磁感線平行時，不受安培力作用，D錯誤。故選C。6、D【解析】A．由勻強電場中電勢降落可知，ac中點d的電勢為所以bd兩點為等勢點，bd連線即為等勢線，所以電場線方向垂直bd斜向右上方，故A錯誤；B．由幾何關(guān)系可得所以電場強度的大小為故B錯誤；C．電子從a點移動到b點，電場力做功“-”表示電場力做負功，電勢能增加，增加了1eV，故C錯誤；D．電場力做功與路徑無關(guān)，所以電子從a點經(jīng)c點移動到b點，電場力做的總功為－1eV，故D正確。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】A．根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得由圖可知直線與y軸截距電源電動勢，即，故A正確；B．圖像中縱軸的起點不是原點，電源內(nèi)阻為直線斜率的絕對值，即故B錯誤；C．電源短路時外電阻為零，因此短路電流故C錯誤；D．當時，外電阻的阻值代入數(shù)據(jù)解得可解得，故D正確。故選AD。8、ACD【解析】結(jié)合中性面的特點可知從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式；由法拉第電磁感應(yīng)定律求出平均電動勢.【詳解】A、B、矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為e0，所以N匝矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值是2Ne0,線圈位于中性面時，穿過線圈的磁通量最大，而感應(yīng)電動勢等于0，所以從中性面開始計時，則發(fā)電機的感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=Emsinωt=2Ne0sinωt；故A正確，B錯誤.C、在線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動90°過程中，單匝線圈上的磁通量的變化量，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值是；故C正確.D、發(fā)電機線圈從垂直中性面位置轉(zhuǎn)動180°的過程中，磁通量的變化量，感應(yīng)電動勢的平均值是；故D正確.故選ACD.【點睛】本題考查了交流電產(chǎn)生的原理和最大值、平均值的關(guān)系，知道整個矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢之和.9、BD【解析】根據(jù)通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布可知，兩次通過線圈的磁通量不同，根據(jù)可知，線圈所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢不相等，選項A錯誤，B正確；根據(jù)可知兩次通過線圈導(dǎo)線橫截面積的電量不相等，選項C錯誤，D正確；故選BD.10、BC【解析】由v2＝2ax可知，金屬棒通過b、c兩位置時，金屬棒速度之比為1∶，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比為1∶，所受安培力之比為1∶，由牛頓第二定律可知，外力F的大小之比不是1∶，選項A錯誤；由電功率公式P＝I2R可知，金屬棒通過b、c兩位置時，電阻R的電功率之比為1∶2，選項B正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律和電流定義可得，q＝ΔΦ/R，從a到b和從b到c的兩個過程中，ΔΦ相等，所以通過金屬棒橫截面的電荷量之比為1∶1，選項C正確；由焦耳定律，Q＝I2Rt＝qIR，從a到b和從b到c的兩個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量之比為1∶，選項D錯誤三、實驗題：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、①.②.0.10A③.0.24A④.2.00V⑤.0.27V⑥.⑦.【解析】（1）[1]從實物圖中可知電壓表測量燈泡兩端電壓，電流表采用外接法，滑動變阻器采用分壓接法，故電路圖如圖所示（2）[2][3]電流表的量程為0.6A，所以每小格表示的分度值為0.02A，故①的讀數(shù)為0.10A，②的讀數(shù)為0.24A。[4][5]電壓表的量程為3V，則每一小格表示0.1V，所以③的示數(shù)為2.00V，④的示數(shù)為0.27V。[6]通過燈泡的電流小，則燈泡兩端的電壓小，故①④為同一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻為[7]②③為另外一組數(shù)據(jù)，故得到的電阻為12、①.D②.C③.E④.2：1【解析】（1）根據(jù)題意，小車A與B碰撞并粘連在一起，然后根據(jù)實驗原理來判斷實驗步驟；（2）根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求解碰前A車的速度和碰后二者共同的速度，根據(jù)動量守恒定律進行求解即可；【詳解】（1）首先用天平測出小車A和小車B的質(zhì)量、，然后把長木板平放在桌面上，在一端固定打點計時器，連接電源，小車A靠近打點計時器放置，在車后固定紙帶，把小車B放在長木板中間，接通電源，給小車A一定的初速度，使小車A與小車B發(fā)生碰撞，并粘連一起運動，最后更換紙帶重復(fù)操作三次，故合理順序為：ADCEB；（2）由紙帶可知，碰撞前A車的速度為：A車與B車碰后共同運動的速度為：根據(jù)動量守恒可以得到：代入