2022-2023学年广东省佛山市实验中学高二上学期学业水平测试物理试题含解析

佛山市实验中学2022-2023学年高二上学期学业水平测试物理试题

本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟

注意事项：

1.答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔作答，字体工整、笔迹清楚。

3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持答题卡清洁、完整，不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。

第一部分    选择题（共50分）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。

1. 印刷品印完之后通常要进行边缘切割，如图所示是一台切割纸张的切割机，切割时印刷工人需要用手将印刷品推到切割刀下，为了防止印刷工人受伤，工人需要用双手同时按下开关，切割刀才会开始工作；符合切割刀的工作原理的电路图是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】两个开关同时控制切割刀，说明两开关与切割刀串联。

故选A。

2. 线圈从左往右匀速运动，经过如图所示位置时，能产生感应电流的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】产生感应电流的条件是磁通量变化和形成闭合回路。由图可知，线圈从左往右匀速运动，经过如图所示位置时，只有C选项的图的磁通量发生了变化。

故选C。

3. 防漏电装置“隔电墙”，可以在电热水器发生漏电时减少电流对人体的伤害。其装置如图1，其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道，结构如图2，它实则上是将水管的水道变得更细更长，安装位置如图3.下列分析正确的是（　　）

A. 漏电时“隔电墙”能完全隔断电流

B. 安装“隔电墙”后热水器便无需接地线

C. “隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来保护人体安全的

D. “隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率来保护人体安全的

【答案】C

【解析】

【详解】CD．根据电阻定律可知

水的电阻率不变，在该情况下，将水流变长，横截面积变小来增大电阻，减小电流，从而对人体起到保护作用，但不能完全隔断电流，故C正确，D错误；

AB．漏电时“隔电墙”不能完全隔断电流，安装“隔电墙”后热水器仍需接地线，故AB错误。

故选C。

4. 如图所示是贤鲁岛的路灯，它头顶小风车，肩扛太阳能板。关于该路灯说法正确的是（　　）

A. 没有阳光该路灯一定不能工作

B. 使小风车发电的风能是不可再生能源

C. 太阳能板利用光电效应将接收到的太阳能转化为电能

D. 太阳能需要先转化为电能才能被有效利用，属于二次能源

【答案】C

【解析】

【详解】A．没有阳光时，小风车利用风力发电使路灯工作，故A错误；

B．使小风车发电的风能是可再生能源，故B错误；

C．太阳能板利用光电效应将接收到的太阳能转化为电能，故C正确；

D．太阳能可以直接被有效利用，故D错误。

故选C。

5. 为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液粘滞情况，可以使用电磁流量计测量血管中血液的流速和流量。如图是电磁流量计测量血管中血液流速的示意图，下列说法正确的是（　　）

A. a端电势高于b端电势 B. 血液越粘滞，ab端电势差越大

C. 外加磁场越大，ab两端电势差越小 D. 液体均可以使用电磁流量计测量流量

【答案】A

【解析】

【详解】A．血液中正负离子向右流动的速度为v，根据左手定则，在洛伦兹力作用下，正离子向管道a的一侧集中，而负离子向管道b的一侧集中，两者之间形成电势差，则a端电势高于b端电势，故A正确；

B．当正负离子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，离子不再偏移，此时有稳定的电势差，形成一个匀强电场，对离子有

解得

血液越粘滞，v越小，ab端电势差越小，故B错误；

C．根据

外加磁场越大，ab两端电势差越大，故C错误；

D．根据

得

①

设在时间内流进管道的血液体积为V，则流量

②

联立①②得

若液体不含带电粒子，不可以使用电磁流量计测量流量，故D错误。

故选A。

6. 特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两条平行导线、，其中a、b点连线与两导线垂直，O点为连线中点，导线长度看作无限长、忽略地磁场，两根导线通有同向的电流，大小分别为、，则（　　）

A. 与相互排斥 B. O点的磁感应强度方向与电流方向相同

C. 若，则O点处的磁感应强度大小为零 D. 若，则两导线所受安培力大小不相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．两通电导线电流方向相同，存在相互吸引的作用力，故A错误。

BC．根据安培定则可知，I1、I2产生的磁场在O处的磁感应强度方向相反且与电流方向垂直，若I1=I2，根据场强合成可知，O点处的磁感应强度大小为零，故B错误，C正确；

D．两导线间相互作用的安培力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故D错误。

故选C。

7. 如图所示是某款微波炉的产品规格，根据表格中的数据可以得出（　　）

A. 微波炉的额定电流为4A B. 微波炉的工作效率为80%

C. 微波炉内阻大小为55Ω D. 微波炉连续工作0.5h消耗的电能为0.44kW·h

【答案】B

【解析】

【详解】A．微波炉的额定电流为

故A错误；

B．微波炉的工作效率为

故B正确；

C．微波炉不是纯电阻电路，无法求解内阻大小，故C错误；

D．微波炉连续工作0.5h消耗的电能为

故D错误。

故选B。

8. 小明为自己家的宠物狗设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，其中电表为理想电表，水量减少时滑片上移，下列分析正确的是（　　）

A. 如果选择电压表，水量增多时流过的电流变大

B. 如果选择电压表，水量增多时电压表示数变大

C. 如果选择电流表，水量减少时电流表示数变大

D. 如果选择电流表，水量减少时两端的电压变大

【答案】B

【解析】

【详解】A．选择电压表，则滑动变阻器全部接入电路，电流从电源正极流出，经过电阻R0、整个滑动变阻器电阻，回到电源负极，滑片移动，电流不变，故A错误；

B．选择电压表，电压表测滑动变阻器滑片以上部分电阻的电压，当水量增大，滑片下移，滑片以上部分的电阻增大，根据A的分析，电流不变，故电压表的示数增大，故B正确；

CD．选择电流表，电流从电源正极流出，经过电阻R0、电流表、滑动变阻器滑片以下部分电阻，回到电源负极，故水量减小时，滑片上移，滑片以下部分的电阻增大，整个电路中电阻增大，故电流减小，R0为定值电阻，故其两端电压也减小，故CD错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全选对的得6分，漏选的得3分，错选、不选得0分。

9. 某同学为商店设计了一个感应门铃，强磁条固定在门框上，线圈和语音系统固定在平开门（前后开）上，当线圈中感应出一定强度的电流信号时，自动触发语音系统发出语音，下列说法中正确的是（　　）

A. 开门时发出语音 B. 关门时不发出语音

C. 开门时线圈的磁通量增大 D. 关门时线圈的磁通量增大

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．开门、关门时，线圈磁通量都发生了改变，都会出现感应电流，语音系统都会发出语音。故A正确，B错误；

CD．由图可知，开门时线圈的磁通量减小，关门时线圈的磁通量增大。故C错误，D正确。

故选AD。

10. 如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀、单位体积内的自由电子数相等的金属导线a、b串联连接在电路中，横截面积之比为，则（　　）

A. 两导线电阻之比为1︰2 B. 两导线两端电压之比为2︰1

C. 流经两导线电流之比为1︰9 D. 自由电子在两导线中移动的速率之比

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由

可知两导线电阻之比为

故A不符合题意；

BC．两导线串联，流经两导线的电流之比为1︰1，两导线两端电压之比

故B符合题意，C不符合题意；

D．由

可知当其它条件相同，自由电子的移动速率与截面积成反比，则有

故D符合题意。

故选BD。

11. 阴极射线管及方向坐标如图所示。电子束从阴极射出，直线射出狭缝掠射到荧光屏上，显示出电子束的径迹，以下偏转情况判断正确的是（　　）

A. 在阴极射线管中加一个方向向上的电场，射线向上偏转

B. 在阴极射线管中加一个方向向下的电场，射线向上偏转

C. 在阴极射线管中加一个方向向前的磁场，射线向上偏转

D. 在阴极射线管中加一个方向向后的磁场，射线向上偏转

【答案】BC

【解析】

【详解】A．在阴极射线管中加一个方向向上的电场，射线向下偏转，故A错误；

B．在阴极射线管中加一个方向向下的电场，射线向上偏转，故B正确；

C．在阴极射线管中加一个方向向前的磁场，射线向上偏转，故C正确；

D．在阴极射线管中加一个方向向后的磁场，射线向下偏转，故D错误。

故选BC。

第二部分    非选择题（共50分）

三、实验与计算题：本大题共5小题，共50分。按题目要求作答。计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

12. 市场监管部门定期会对电线产品质量进行抽查，不合格问题主要是电阻率或横截面积不达标，使用不达标的电线电缆容易产生安全问题。

（1）实验室为了检验某牌子电线的质量，从一捆横截面积标示为2.5mm2的电线截取一段，使用螺旋测微器测量其直径，如图1所示，螺旋测微器的读数d = ______mm；

（2）测量该捆电线的电阻率是否合格，经查阅资料，纯铜的电阻率为1.8 × 10－8Ω∙m。取长度L = 100m的电线，并用伏安法测量其电阻：

①测得电线两端电压为U = 2.00V，测量通过电线的电流时选用0 ~ 3A量程，读数大小如图2所示，为I = _____A；

②通过计算，该电线电阻率ρ = ______（使用题目的符号d、L、U、I表示），若检测结果为不合格，造成不合格的原因可能是______。

A．电线中杂质含量过高      B．电线中存在过多空腔      C．抽查测量所处环境温度太低

【答案】    ①. 15.280    ②. 2.50    ③.     ④. AB##BA

【解析】

【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为

15mm＋28.0 × 0.01mm = 15.280mm

（2）[2]电流表量程为0 ~ 3A，分度值为0.1A，图示读数为2.50A。

[3]根据欧姆定律得

根据电阻定律得

面积

解得

[4]AB．电线中杂质含量过高、电线中存在过多空腔都会使电阻偏大，导线不合格，AB符合题意；

C．抽查测量所处环境温度太低，电阻偏小，C不符合题意。

故选AB。

13. 某小组为了测量手机锂电池的电动势（约3.7V）与内阻（约0.1Ω），在实验室寻找到了下列器材：

电压表（量程0～15V）；

电压表（量程0～3V）；

电流表A（量程0～0.6A）；

滑动变阻器（阻值范围0～20Ω）；

定值电阻、导线、开关若干。

（1）本实验选用的电压表为___________（选“”或“”）；

（2）小组先测得电流表内阻为5.09Ω，为了更精确测量电源电动势与内阻，应该选用的实验电路是图___________（选“A”或“B”）；

（3）改变滑动变阻器的滑片位置，获得多组数据，根据数据可以得出该电池的电动势为___________V（保留3位有效数字），内阻为___________Ω（保留2位有效数字）

【答案】    ①.     ②. B    ③. 3.60    ④. 0.11

【解析】

【详解】（1）[1]手机锂电池的电动势约，电压表（量程0～15V）可知电压表的量程太大，导致电源的电动势大约为该电压表量程的三分之一左右，因此选用电压表 会导致读数不准确，故本实验选用电压表为

（2）[2]利用图B中的电路测的数据作出的U-I图像的纵截距等于电动势的真实值，又由于已知电流表的内阻为

RA=5.09Ω

为了更精确测量电源电动势与内阻，应该选用的实验电路是图B；

（3）[3][4]由图知，该电池的电动势为

E=3.60V

图像斜率的绝对值代表电源的内阻与电流表内阻之和

所以内阻为

14. 张伯吃完饭后准备出去散步，其打开收音机，收音机正播放着新闻节目，他准备一边散步一边听新闻；他出门走进电梯后，收音机声音变得断断续续，当张伯出了电梯后，又可以听到正常的新闻节目了，漫步到小区门口时，突然电闪雷鸣，张伯发现收音机的声音变得非常嘈杂，待雨过天晴后，声音又恢复正常。

（1）简述收音机工作时信号转换过程；

（2）进入电梯后为什么声音变得断断续续；

（3）雷雨天时为什么收音机声音变得嘈杂。

【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析

【解析】

【详解】（1）收音机是用调谐LC电路，改变调谐电容，就可以对不同的射频实现共振（谐振）原理接收电磁波信号，通过一个金属体或线圈（也就是天线）将感应到的电磁波转换为电信号，再通过电路的变换和放大，送到扬声器即可发出声音。

（2）进入电梯后电磁波信号被屏蔽了，声音会变得断断续续。

（3）当发生闪电时，由于电流的迅速变化在空间激起了电磁波，从而干扰收音机接收信号，即会听到嘈杂声。

15. 如图所示，水平放置电阻不计的固定平行轨道，间距，两端连接电动势，内阻的电源及的电阻，一根金属杆放置于平行导轨上且垂直于两轨道，其在轨道间的电阻为，质量为，轨道与金属杆接触良好，绝缘细线通过滑轮连接金属杆及重物，空间中存在一个垂直于水平面向上的磁场，磁感应强度大小为忽略一切摩擦，重力加速度，求：

（1）当金属杆静止时，流过金属杆的电流大小是多少？

（2）若金属杆能保持静止，则重物的质量是多少？

（3）若金属杆与轨道间摩擦不能忽略，且动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若金属棒能保持静止，所挂重物的质量范围是多少？

【答案】（1）4A；（2）01kg；（3）0.05kg<m<0.15kg

【解析】

【详解】（1）当金属杆静止时，流过金属杆的电流大小是

（2）金属杆受到的安培力为

由左手定则可知，安培力方向向左，若金属杆能保持静止，则

解得

（3）若金属杆与轨道间摩擦不能忽略，最大静摩擦力为

摩擦力向左时，有

摩擦力向右时，有

所挂重物的质量范围是

16. 东方超环（EAST），俗称“人造小太阳”，是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置。该装置需要将加速到较高速度的离子束变成中性粒子束，没有被中性化的高速带电离子需要利用“偏转系统”将带电离子从粒子束剥离出来。“偏转系统”的原理简图如图所示，混合粒子中的中性粒子继续沿原方向运动，被接收器接收；而带电离子一部分打到下极板，剩下的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬。已知离子带正电、电荷量为q，质量为m，两极板间电压为U，间距为d，极板长度为d，离子和中性粒子的重力可忽略不计，不考虑混合粒子间的相互作用。

（1）在极板间施加了一垂直于纸面向里的匀强磁场，使速度为的离子直线通过两极板，求的大小；

（2）直线通过极板的离子以进入垂直于纸面向外的矩形匀强磁场区域。已知磁场，求离子在磁场中的运动半径；

（3）撤去极板间磁场，且边界足够大。若粒子束由两极板中央平行于极板射入，且离子的速度范围，磁场，有部分带电离子会通过两极板进入偏转磁场，最终被吞噬板吞噬，求离子打到吞噬板的长度x？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）离子能直线通过两极板，则洛伦兹力等于电场力

将代入得

（2）由

离子在偏转磁场中的运动半径为

（3）撤去极板间磁场后，离子在极板间做类平抛运动，离子入射速度为时，能够进入磁场的离子在电场中的侧移量为，由类平抛运动的规律可得，沿极板方向做匀速直线运动，则有

沿垂直极板方向做匀加速直线运动，则有

，

解得

由，解得

可知离子的速度满足的带电离子会通过两极板进入偏转磁场。

设进入磁场的离子的速度为，其方向与方向夹角为，运动半径为，运动轨迹的弦长为，如下图所示

离子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得

又有

运动轨迹的弦长

离子打到吞噬板的位置与两极板间中轴线的距离为

令，取值范围为：，可得

由数学知识可得：在区间：，为增函数，则有的取值范围为

则离子打到吞噬板的长度