2023年广东省广州市增城中学物理高二下期中学业水平测试试题含解析

2023年广东省广州市增城中学物理高二下期中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、一长直铁芯上绕有线圈P，将一单匝线圈Q用一轻质绝缘丝线悬挂在P的左端，线圈P的中轴线通过线圈Q的中心，且与线圈Q所在的平面垂直。将线圈P连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E为直流电源，S为开关。下列情况中，可观测到Q向右摆动的是（）A．S闭合的瞬间B．S断开的瞬间C．在S闭合的情况下，将R的滑片向b端移动时D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变2、如图所示，有一宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个等腰直角三角形的导线框abc，其直角边长也为L，在水平拉力F作用下从图示位置开始向右匀速穿过磁场区，这一过程中直角边ab始终与磁场边界平行．以导线框中逆时针方向为电流的正方向．则下图中能正确表示线框中电流i随时间t变化的图象是（）A． B．C． D．3、如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环aA．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转4、下列做法中可能产生涡流的是()A．把金属块放在匀强磁场中B．让金属块在匀强磁场中做匀速运动C．让金属块在匀强磁场中做变速运动D．把金属块放在变化的磁场中5、物理课上，教师做了一个奇妙的“电磁阻尼”实验．如图所示，A是由铜片和绝缘细杆组成的摆，其摆动平面通过电磁铁的两极之间，当绕在电磁铁上的励磁线圈未通电时，铜片可自由摆动，要经过较长时间才会停下来．当线圈通电时，铜片摆动迅速停止．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，均没出现摆动迅速停止的现象．对比老师的演示实验，下列四个选项中，导致实验失败的原因可能是()A．线圈接在了交流电源上B．电源的电压过高C．所选线圈的匝数过多D．构成摆的材料与老师的不同6、如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，不计摩擦.在竖直方向上有匀强磁场，则（）A．若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动B．若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动C．若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动D．若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向左移动二、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、.已知使某种金属发生光电效应的截止频率为νc，则()A．当用频率为2νc的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2νc的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hνcC．当照射光的频率ν大于νc时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于νc时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增加一倍8、如图所示为某小型电站髙压输电示意图，变压器均为理想变压器，发电机输出功率为20kW。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1:10,电流表的示数为1A,输电线的总电阻为10Ω,则下列说法正确的是（）A．采用高压输电可以增大输电线中的电流B．升压变压器的输出电压U2=2000VC．用户获得的功率为19.9kWD．将P下移，用户获得的电压将减小9、真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断中正确的是（）A．三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B．三种粒子打到荧光屏上的位置相同C．偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶1∶2D．偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶2∶410、有一质点从t＝0开始由原点出发，其运动的速度—时间图象如图所示，则（）A．t1s时，质点离原点的距离最大B．t2s时，质点离原点的距离最大C．t2s时，加速度为0D．t4s时，质点回到原点三、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）某实验小组准备了如下所示实验仪器，请结合实验方案选择所需实验仪器并作答(1)用图甲装置探究加速度与力和质量关系实验需用_________（填写相应器材代号）；(2)用图乙装置做“探究平抛运动规律”的实验中，下列说法正确的是________A．斜槽轨道末端可以不水平B．斜槽轨道必须光滑C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些D．为较准确地描出小球运动的轨迹，必须用光滑曲线把所有的点连接起来(3)用图丙“探究求合力的方法”的实验，采用的科学方法是__________A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法12．（12分）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来____________．(2)在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”)(3)图丙是根据实验数据作出的U­I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω，短路电流I短＝________A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）水平放置的两根平行金属导轨ad和bc，导轨足够长，导轨两端a、b和c、d两点分别连接电阻R1和R2，在水平面内组成矩形线框，如图所示，ad和bc相距L＝0.5m，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B＝1T，一根电阻为0.2Ω的导体棒PQ跨接在两根金属导轨上，在外力作用下以4m/s的速度向右匀速运动，如果电阻R1＝0.3Ω，R2＝0.6Ω，导轨ad和bc的电阻不计，导体棒与导轨垂直且两端与导轨接触良好．求：(1)导体棒PQ中产生的感应电流的大小；(2)导体棒PQ上感应电流的方向；(3)导体棒PQ向右匀速滑动的过程中，外力做功的功率．14．（16分）（8分）(1)在课本上粗测油酸分子的大小的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器量得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_______mL，油酸膜的面积是______cm2，根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m。（2）某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于。A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量的酒精C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴15．（12分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，波的传播速度v=2m/s，试求：①x=4m处质点的振动函数表达式；②x=5m处质点在0～4.5s内通过的路程s．

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、B【解析】

A．由楞次定律的第二种描述：“来拒去留”可知要使Q向右运动，通过Q、P的磁通量应减小，所以流过P的电流需减小；而S闭合过程中电流增大，磁通量增大。故A不符合题意。B．S断开的瞬间，流过P的电流减小，磁通量减小，所以Q将向右运动。，故B符合题意。C．在S闭合的情况下，若将移动滑动头向b端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中电流增大，磁通量增大，故会使Q左移。故C不符合题意。D．在S闭合的情况下，保持电阻R的阻值不变，则电路中的电流不变，所以穿过Q的磁通量不变，所以Q内不能产生感应电流，Q不动。故D不符合题意。2、A【解析】

线框刚进入磁场时磁通量向外增加，感应磁场向里，因此感应电流方向为顺时针，电流i应为负，选项CD错误；随着线框的运动，导线切割磁感线长度减小，感应电流减小，当线圈全部进入磁场时，感应电流减为零；线圈出离磁场后，感应电流为逆时针方向，即为正向，随着线框的运动，导线切割磁感线长度减小，感应电流减小，直到为零，故选项A正确，B错误；故选A.3、B【解析】试题分析：本题中是由于a的转动而形成了感应电流，而只有a中的感应电流的变化可以在b中产生磁通量的变化，才使b中产生了感应电流；因此本题应采用逆向思维法分析判断．当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手螺旋定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，所以当带正电的绝缘圆环a顺时针减速旋转，b中产生顺时针方向的感应电流A错误B正确；当带正电的绝缘圆环a逆时针加速旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；当逆时针减速旋转时，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，CD错误【点睛】本题的每一选项都有两个判断，有的同学习惯用否定之否定法，如A错误，就理所当然的认为B和C都正确，因为二者相反：顺时针减速旋转和逆时针加速旋转，但本题是单选题，甚至陷入矛盾．他们忽略了本题有两个判断，一个是电流方向，另一个是收缩趋势还是扩张趋势．如果只有一个判断，如b中产生的感应电流的方向，可用此法．所以解题经验不能做定律或定理用4、D【解析】

A、把金属块放在匀强磁场中，没有磁通量的变化，不产生感应电流。故A错误；B、把金属块在匀强磁场中匀速运动，有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流。故B错误；C、金属块在匀强磁场中做变速运动有感应电动势，但没有磁通量的变化，不产生感应电流。故C错误；D、把金属块放在变化的磁场中，变化的磁场产生电场，能够产生涡流。故D正确。故选：D。5、D【解析】试题分析：当线圈接入交流电后，变化的电流在线圈周围产生变化的磁场，当导体经过周围时，变化的磁场在导体中感应出感应电流，使得导体受到安培力作用，最终阻碍导体的运动，线圈必须接交流电，选项A是实验必须的，不会导致失败，选项A错．电源电压越高，电流越大，产生的磁场越强，导体受到的阻尼越大，不会导致实验失败，选项B错．线圈匝数越多，产生的磁场越强，阻尼越大，所以只会导致实验成功，选项C错．构成摆的材料如果不是导体，则无法感应出电流，不会受到安培力，选项D对．考点：电磁感应定律6、C【解析】

A.若磁场方向竖直向上并增大时，由楞次定律得到ab中感应电流方向：a→b，根据左手定则，ab受到的安培力向左，则ab向左移动。故A错误；B.若磁场方向竖直向下并增大时，由楞次定律得到ab中感应电流方向：b→a，根据左手定则，ab受到的安培力向左，则ab向左移动。故B错误；C.若磁场方向竖直向上并减小时，由楞次定律得到ab中感应电流方向：b→a，根据左手定则，ab受到的安培力向右，则ab向右移动。故C正确；D.若磁场方向竖直向下并减小时，由楞次定律得到ab中感应电流方向：a→b，根据左手定则，ab受到的安培力向右，则ab向右移动。故D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、AB【解析】

A项：由光电效规律可知，当入射光的频率大于截止频率时能发生光电效应，故A正确；B项：由爱因斯坦光电效应方程得：，故B正确；C项：逸出功只取决于金属的材料，与照射光的频率无关，故C错误；D项：由爱因斯坦光电效应方程得：，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能并不是增加一倍，故D错误．8、BD【解析】发电机输出功率恒定，根据P=UI可知，采用高压输电可以减小输电线中的电流，故A错误；电流互感器副线圈上的电流为1A，根据变压器的原副线圈两端电流与匝数成反比，解得：，所以升压变压器的输出电压：，故B正确；输电线上损失的功率为：，用户获得的功率为：，故C错误；若P下移．降压变压器的原线圈匝数增大，根据，可得用户的电压减小，故D正确。所以BD正确，AC错误。9、BC【解析】

不同的粒子经同一加速电场加速，垂直射入向一偏转电场，最后从偏转电场穿出后，题目要求比较到荧光屏的时间、位置、做功之比，可以先设定的一些参数，把要求的物理量表示出来，看它们与质量和电量的关系，然后再做定论．此题要用到动能定理、类平抛运动规律、三角函数等内容．【详解】设AB间的电压为U1，CD间的电压为U2、板长为L、板距为d，CD右边缘离荧光屏的距离为S，从一般情况考虑，在加速电场中有：，进入偏转电场做类平抛运动．A项：穿出CD后的时间，由于三种粒子的比荷不同，所以三种粒子穿出CD板的时间不同，所以选项A错误；B项：偏移的距离：，偏转角的正切：，由以上两解得：，，由两式可以看出，三种粒子从CD边缘的同一点穿出，且速度方向相同，那么最后打到荧光屏的位置相同，所以选项B正确；C、D项：偏转电场对三种粒子所做功，则做功之比等于电量之比为1：1：2，故C正确，D错误．故应选BC．【点睛】只有表示出每一个选项的表达式，才能准确判断，要注意的是到达荧光屏的时间，因为水平方向上是匀速直线运动，所以到达荧光屏的时间是总的水平位移除以水平速度，至于偏转电场对粒子的做功直接用功的公式去做，电场力与沿电场力方向距离的积，由于电场力只跟电量有关，而场强与距离相等，所以做功之比等于电量之比．10、BD【解析】

速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移．【详解】物体在0-2s内速度为正值，向正方向运动，2s后速度变为负值，向负方向运动，可知在t=2s时，距离远点最远．故A错误，B正确；由图可知，t=2s时，质点加速度不为零，而是速度为零，故C错误；在t=4s时，图线与时间轴围成的面积等于0，则位移等于0，回到出发点，故D正确；故选BD．【点睛】解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示的含义．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、BCDCB【解析】

(1)探究加速度与力和质量关系实验需要小桶和沙的质量；需要打点计时器来打点，通过纸带求出加速度；还需要刻度尺来测量纸带上计时点间的长度，所以需要天平、打点计时器、刻度尺；故选BCD；(2)A项：为了保证小球做平抛运动，所以斜槽轨道末端一定要水平，故A错误；B项：为了保证每次小球抛出速度相同，应每次从同一位置释放，不一定要光滑，故B错误；C项：记录的点应适当多一些能够较准确的描述小球运动轨迹，故C正确；D项：为较准确地描出小球运动的轨迹，必须用平滑曲线把所有的点连接起来，故D错误；(3)根据“探究求合力的方法”的实验原理可知，本实验所利用的是等效替代法，故B正确．12、图见解析B1.5011.50【解析】

（1）[1]．由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图所示；

（2）[2]．为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值，故滑动变阻器应接入最大阻值，由图可知，滑动变阻器接入部分为左半部分；故滑片应接到B端；（3）[3]．由U-I图可知，电源的电动势E=1.50V；[4]．当路端电压为1V时，电流为0.5A，则由闭合电路欧姆定律可知：；[5]．短路电流四、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、（1）（2）Q→P