高考物理交流预测试题

本卷第11页（共6页）高考物理预测试题一．选择题：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．根据磁感应强度的定义式B＝F/(IL)，下列说法中正确的是 ()A．在磁场中某确定位置，B与F成正比，与I、L的乘积成反比B．一小段通电直导线在空间某处受磁场力F＝0，那么该处的B一定为零C．磁场中某处B的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同D．一小段通电直导线放在B为零的位置，那么它受到的磁场力F也一定为零2.如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点．以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系．过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流．则过O点的通电直导线所受安培力的方向为 ()A．沿y轴正方向 B．沿y轴负方向C．沿x轴正方向 D．沿x轴负方向3．如图所示，开始时、两灯均正常发光，突然因故障短路，随后调节使再次正常发光，则在整个过程中，以下有关判断正确的是（）A．调节时，应向端滑动B．的电流先增大后减小C．电压表示数一直增大D．电源的输出功率一直减小4．下列说法正确的是（）A．均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场B．紫外线容易引起固体物质分子共振，可利用紫外线加热和烘干物体C．赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波的波长和频率D．在以300km/h运行的列车上测量车厢上窗户的水平长度，测量结果比实际长度短5．如图3所示，为一圆形区域的匀强磁场，在O点处有一放射源，沿半径方向射出速度为v的不同带电粒子，其中带电粒子1从A点飞出磁场，带电粒子2从B点飞出磁场，不考虑带电粒子的重力，则 ()图3A．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1B．带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为eq\r(3)∶1C．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为2∶1D．带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为1∶26.如图所示，在第二象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E；在第一、四象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带电粒子以初速度v0从x轴上的P点垂直进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场．已知O、P之间的距离为d，则带电粒子 ()A．在电场中运动的时间为eq\f(\r(2)d,v0)B．在磁场中做圆周运动的半径为eq\r(2)dC．自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为eq\f(7πd,4v0)D．从进入电场时开始计时，粒子在运动过程中第二次经过x轴的时间为eq\f(4＋7πd,2v0)7．如图所示的两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直．现用拉力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域．以初始位置为计时起点．规定电流沿逆时针方向时电动势E为正，拉力F向右为正．则以下关于线框中通过的电荷量q、感应电动势E、拉力F和产生的热量Q随时间t变化的图象正确的是 ()8.两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨按如图7所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37°.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强 磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重力加速度为g，以下说法正确的是 ()A．ab杆所受拉力F的大小为mgtan37°B．回路中电流为eq\f(mgsin37°,BL)C．回路中电流的总功率为mgvsin37°D．m与v大小的关系为m＝eq\f(B2L2v,2Rgtan37°)9.如图所示，宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上，椭圆的长轴平行磁场边界，短轴小于d.现给导体框一个初速度v0(v0垂直磁场边界)，已知导体框全部在磁场中的速度为v，导体框全部出磁场后的速度为v1；导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为Q1，导体框离开磁场 过程中产生的焦耳热为Q2.下列说法正确的是 ()A．导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向B．导体框进出磁场都是做匀变速直线运动C．Q1>Q2D．Q1＋Q2＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,1))10．如图所示，在光滑的水平地面上，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的竖直分界线，磁场范围足够大．一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从位置Ⅰ开始向右运动，当圆环运动到位 置Ⅱ(环直径刚好与分界线PQ重合)时，圆环的速度为eq\f(1,2)v，则下列说法正确的是()A．圆环运动到位置Ⅱ时电功率为eq\f(B2a2v2,R)B．圆环运动到位置Ⅱ时加速度为eq\f(4B2a2v2,mR)C．圆环从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，通过圆环截面的电荷量为eq\f(πBa2,R)D．圆环从位置Ⅰ运动到位置Ⅱ的过程中，回路产生的电能为eq\f(3,8)mv2非选择题（本题包含实验题及计算题。其中实验题10分，12题12分，13-15题每题16分）11．某研究小组收集了两个电学元件：电阻R0(约为2kΩ)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA)．实验室备有如下器材：A．电压表V(量程3V，电阻RV约为4.0kΩ)B．电流表A1(量程100mA，电阻RA1约为5Ω)C．电流表A2(量程2mA，电阻RA2约为50Ω)D．滑动变阻器R1(0～40Ω，额定电流1A)E．电阻箱R2(0～999.9Ω)F．开关S一只、导线若干(1)为了测定电阻R0的阻值，小明设计了一电路，如图9所示为其对应的实物图，的电流表A应选________(选填“A1”或“A2”)，请将实物连线补充完整．(2)为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图10所示的电路图．根据测量数据作出eq\f(1,U)－eq\f(1,R2)图象，如图11所示．若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、b和R2表示)．该实验的测量值偏小，造成此系统误差的主要原因是_______________________________________________．图10图1112．如图，一质量为m、电荷量为q（q>0）的例子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。13.如图甲所示，为一足够长的光滑绝缘斜面，范围内存在方向垂直斜面向下的匀强磁场，磁场边界、与斜面底边(在水平面内)平行．一正方形金属框放在斜面上，边平行于磁场边界．现使金属框从斜面上某处由静止释放，金属框从开始运动到边离开磁场的过程中，其运动的图像如图乙所示．已知金属框电阻为，质量为，重力加速度为，图乙中金属框运动的各个时刻及对应的速度均为已知量，求（1）磁场区域的宽度；（2）金属框穿过磁场过程中产生的焦耳热。14.如图所示，在平面直角坐标系xOy第一象限内分布有垂直xOy向外的匀强磁场，磁感应强度大小B＝2.5×10－2T．在第二象限紧贴y轴并垂直y轴放置一对平行金属板MN，极板间距d＝0.4m，MN中心轴线离x轴0.3m．极板与左侧电路相连接，通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压．a、b为滑动变阻器的最下端和最上端(滑动变阻器的阻值分布均匀)，a、b两端所加电压U＝1×102V．在MN中心轴线上距y轴距离为L＝0.4m处，有一粒子源S沿x轴正方向连续射出比荷为eq\f(q,m)＝4.0×106C/kg，速度为v0＝2.0×104m/s带正电的粒子，粒子经过y轴进入磁场，经过磁场偏转后射出磁场而被收集(忽略粒子的重力和粒子之间的相互作用)．(1)当滑动头P在a端时，求粒子在磁场中做圆周运动的半径R0；(2)当滑动头P在ab正中间时，求粒子射入磁场时速度的大小；(3)滑动头P的位置不同则粒子在磁场中运动的时间也不同，求粒子在磁场中运动的最长时间．15.如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5m，左端接有阻值R＝0.3Ω的电阻．一质量m＝0.1kg，电阻r＝0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4T． 金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a＝2m/s2的加速度做匀加速运动，当金属棒的位移x＝9m时撤去外力，金属棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1.导轨足够长且电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：(1)金属棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；(3)外力做的功WF.高考物理预测试题参考答案一．选择题：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．答案D【解析】磁感应强度是表征磁场强弱的物理量，磁场中的确定点的磁感应强度是一个确定的值，它由磁场本身决定，与磁场中是否有通电导体、及导体的长度、电流强度的大小、以及磁场作用力的大小无关，A错误；若电流方向与磁场方向在一条直线上，通电导体将不受到磁场力的作用，因此在某处磁场力为零，并不能说明该处的磁感应强度为零，B错误；通电导体受到磁场力的方向垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，C错误；通电导体处在一个没有磁场的空间，当然不受磁场力的作用，D正确．2.答案A【解析】由题图可知，过A点和B点的通电导线对过O点的通电导线的安培力等大反向，过C点的通电导线对过O点的通电导线的安培力即为其总的安培力，沿OC连线向上，故A项正确．3．【答案】B【解析】短路，，，，，即电压表示数减小，，，，即灯电流变小，不能正常发光，；同理，向滑动，，可得，即电压表示数减小，，，灯能正常发光，A、C错误，B正确；由于内外电阻大小关系未知，无法判断电源的输出功率变化情况，D错误．4．【答案】C【解析】均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，A错；红外线容易引起固体物质分子共振，可利用红外线加热和烘干物体，B错；物体相对于参考系静止时测量物体的长度，测量结果与真实长度相同，D错。5．答案A【解析】根据题图中几何关系，tan60°＝R/r1，tan30°＝R/r2，带电粒子在匀强磁场中运动，r＝mv/qB，联立解得带电粒子1的比荷与带电粒子2的比荷比值为3∶1，选项A正确，选项B错误；带电粒子1与带电粒子2在磁场中运动时间比值为eq\f(t1,t2)＝eq\f(\f(2π,3)r1,\f(π,3)r2)＝eq\f(2r1,r2)＝2∶3，选项C、D错误．6.答案D【解析】粒子在电场中做类平抛运动，沿x轴方向上的平均速度为eq\f(v0,2)，所以在电场中运动时间为eq\f(2d,v0).由题意知，进入磁场时竖直方向速度等于水平方向速度v0，故速度为eq\r(2)v0，在磁场中做圆周运动的半径为2eq\r(2)d，在第一象限内运动时间为t1＝eq\f(3,8)T＝eq\f(2πr,\r(2)v0)×eq\f(3,8)＝eq\f(3πd,2v0)，在第四象限内运动时间为t2＝eq\f(1,2)T＝eq\f(πr,\r(2)v0)＝eq\f(2πd,v0)，所以自进入磁场至第二次经过x轴的时间为t＝t1＋t2＝eq\f(7πd,2v0)，从进入电场到第二次经过x轴的时间为t′＝eq\f(2d,v0)＋t＝eq\f(4＋7πd,2v0)，所以只有D正确．7．答案B【解析】此类问题可划分为几个不同的运动过程：0～L过程，线框在磁场外，E＝0，F＝0，q＝0，Q＝0；L～2L过程，线框在磁场中匀速运动，E1＝BLv，E1恒定，方向沿逆时针方向，感应电流大小恒定，Q＝I2Rt1，Q不恒定，选项D错；2L～3L过程，线框位于两个磁场中，两侧产生感应电动势方向相同，沿顺时针方向，E2＝Bv·2L＝2BLv＝2E1，通过线框的电荷量q2＝2q1，拉力F2＝2B·eq\f(E2,R)L＝eq\f(2B·2BLv,R)L＝eq\f(4B2L2v,R)＝4F1，且方向仍向右，选项A、C错；由分析知选项B正确．8.答案AD【解析】对cd杆，BILcos37°＝mgsin37°，对ab杆，F＝BIL，联立解得ab杆所受拉力F的大小为F＝mgtan37°，故A对；回路中电流为I＝eq\f(mgtan37°,BL)，故B错；回路中电流的总功率为Fv＝mgvtan37°，故C错；I＝eq\f(BLv,2R)，又I＝eq\f(mgtan37°,BL)，故m＝eq\f(B2L2v,2Rgtan37°)，故D对．答案ACD【解析】由楞次定律可以判断，导体框离开磁场的过程中，感应电流的方向为顺时针方向，选项A正确；导体框进出磁场时受到的安培力是变力，做非匀变速直线运动，选项B错误；安培力一直是阻力，故导体框做减速运动，进入磁场时的速度大于离开磁场时的速度，进入磁场时产生的焦耳热Q1大于离开磁场时产生的焦耳热Q2，选项C正确；由能量守恒得Q1＋Q2＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,0)－veq\o\al(2,1))，选项D正确．答案CD【解析】圆环到达位置Ⅱ时回路中电流为I＝eq\f(2B×2a×\f(1,2)v,R)＝eq\f(2Bav,R)，此时的电功率应为P＝I2R＝eq\f(4B2a2v2,R)，选项A错误；由牛顿第二定律可得2BI×2a＝ma加可得a加＝eq\f(8B2a2v,mR)，选项B错误；由能量守恒定律可得eq\f(1,2)mv2＝E电＋eq\f(1,2)m(eq\f(1,2)v)2，解得E电＝eq\f(3,8)mv2，选项D正确；由q＝eq\f(BΔS,R)易得选项C正确．非选择题（本题包含实验题及计算题。其中实验题10分，12题12分，13-15题每题16分）11．答案(1)A2见解析图(2)eq\f(1,b)eq\f(k,b)电压表分流【解析】(1)由于R0阻值约为20kΩ，属大电阻，由I＝eq\f(E,R)估得I＝1.85mA，因此电流表应选A2.实物连线如图．(2)根据题图知：U＝E－Ir＝E－eq\f(U,R2)r，得eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,ER2)即eq\f(1,E)＝b，eq\f(r,E)＝k，所以E＝eq\f(1,b)，r＝eq\f(k,b)，系统误差来源于电压表分流．12．【答案】13.【解析】（1）根据金属框运动的图像可知，金属框边在时刻开始进入磁场区域，在至时间内金属框做速度大小为的匀速直线运动，金属框边在时刻开始进入磁场区域，在至时间内金属框做匀加速直线运动，在时刻，金属框边离开磁场区域。则磁场区域的宽度等于金属框边在至时间内运动位移的大小，根据图像可得……………..………=1\*GB3①解得：……………..…..………=2\*GB3②（2）设光滑绝缘斜面的倾角为，正方形金属框的边长为，在金属框边从时刻进入磁场到金属框边从时刻离开磁场的过程中，由功能关系可得……………..…=3\*GB3③根据金属框运动的图像可知，金属框边在时刻开始进入磁场区域，在至时间内金属框做速度大小为的匀速直线运动，则………………=4\*GB3④根据图像可知，在至时间内金属框做初速度为零的匀加速直线运动，又根据牛顿第二定律可得…………..…………=5\*GB3⑤由=1\*GB3①～=5\*GB3⑤解得……………..………=6\*GB3⑥14.答案(1)0.2m(2)eq\r(5)×104m/s(3)eq\f(3π,2)×10－5s【解析】(1)P在a端时，MN间所加电压为0，粒子以v0水平进入匀强磁场，则：qBv0＝eq\f(mv\o\al(2,0),R0)，解得R0＝0.2m(2)当P在ab正中间时，UMN＝U/2，粒子在MN间做类平抛运动水平方向位移：L＝v0t竖直方向速度：vy＝eq\f(qUMN,md)t代入数据解得vy＝1×104m/s粒子射入磁场时的速度大小为：v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋v\o\al(2,y))＝eq\r(5)×104m/s(3)当P在b端时，UMN′＝U，粒子进入磁场时速度最大，方向与y轴的夹角最小，做圆周运动的半径最大，在磁场中运动的时间可能最长．此时vy′＝eq\f(qUMN′,md)t＝2×1