2024年湖北省孝感中学物理高二第一学期期末预测试题含解析

2024年湖北省孝感中学物理高二第一学期期末预测试题注意事项：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、如图所示，右端开口的矩形导体轨道QPMN固定在水平面内，轨道的电阻忽略不计．电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上．空间中存在与轨道所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．导体棒ab以恒定的速度向右运动，与导轨MN始终垂直并接触良好．当其运动到导轨MN和PQ的中点处开始计时，运动到NQ位置时将导体棒迅速锁定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小从B增加到B'（过程Ⅱ）．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过导体棒ab的电荷量相等，则等于A. B.C.2 D.2、将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的S极朝上N极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来．下列判断正确的是（）A.线框能旋转起来，是因为惯性B.导线框将上下振动C.电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率D.俯视观察，线框沿逆时针方向旋转3、如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为1V、6V和9V．则D、E、F三点的电势分别为（）A.＋7V、＋2V和＋1VB.－7V、－2V和＋1VC.＋7V、＋2V和－1VD＋7V、－2V和－1V4、速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中，则下列说法正确的是（）A.甲束粒子带正电，乙束粒子带负电B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3：25、如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（）A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大6、下列说法正确的是（）A.楞次最先发现了电流的磁效应B.法拉第发现了产生感应电流的条件C.由可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线I、L的乘积成反比D.若运动的电荷不受洛伦兹力作用，则该处磁感应强度为零二、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，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，下列说法正确的是（）A.电压表读数减小B.质点P将向上运动C.电流表的示数减小D.电源的效率变高8、在下列图象中，可以表示物体做匀速直线运动的是（）A. B.C. D.9、如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器的触头P向下滑动，理想电表的示数I、、都发生变化，变化量的绝对值分别用、、表示，下列判断正确的是A.不变B.变小C变大D.不变10、如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的关系如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用。则()A.电子将沿Ox方向运动B.沿Ox方向电场强度一直增大C.电子运动的加速度先减小后增大D.电子的电势能将一直减小三、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）一个表盘刻度清晰，但没有示数、量程，且内阻未知的电流表，一位同学想测量该电流表的量程和内阻，可以使用的实验器材如下：A．电源(电动势约4V，内电阻忽略不计)B．待测电流表(量程和内电阻未知)C．标准电流表（量程0.6A，内电阻未知）D．电阻箱(阻值范围0～999.9Ω)E．滑动变阻器(阻值为0～20Ω)F．滑动变阻器(阻值为0～20kΩ)G．开关S和导线若干该同学的实验操作过程为：①将实验仪器按图所示电路连接，滑动变阻器应选________(选填仪器前的字母序号)；②将电阻箱的阻值调至最大，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，闭合开关S；接着调节电阻箱，直至电流表满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数；③移动滑片P至滑动变阻器的另一位置，再次调节电阻箱直至电流表满偏，记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数；④重复步骤③3～5次；⑤该同学记录了各组标准电流表的示数和电阻箱的阻值的数据，并作出图线；⑥根据图线可以求得电流表的量程为________A，内电阻为________Ω12．（12分）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为：：1原线圈接200V交流电源，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡正常发光，当电源电压降为180V时，求灯泡实际消耗功率与其额定功率之比______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，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

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【解题分析】根据电荷量的定义分别表示出两个过程中电荷量的表达式，再根据电荷量相等可以求出磁场之比【题目详解】第一个过程通过导体棒的电荷量为；第二个过程导体棒不动，磁场从B增加到B'通过导体棒的电荷量为两次电荷量相等，即可解得：，故B对；ACD错；故选B【题目点拨】电荷量，如果是磁场变化引起的，可以直接用此式定性分析电荷量2、D【解题分析】根据左手定则判断线框的转动方向，根据能量守恒定律判断电流的大小【题目详解】小磁铁产生的磁场方向为线框的下端A向下流向磁铁，对线框的下端平台侧面分析，扁圆柱形磁铁上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以，由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，所以该装置的原理是电流在磁场中的受力，不是惯性．故AB错误，D正确；因为电源输出的电功率一部分转化为内能，另一部分转化为动能，所以电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率．故C错误．故选D3、C【解题分析】根据题意，有：φA=1V，φB=6V，φC=9V，设φD=xV，由于匀强电场中沿着任意平行的方向前进相同距离，电势的降落必定相等，由于从A到D方向平行于BC方向，且AD间距等于BC间距的两倍，故有φD-φA=2（φC-φB），代入数据解得φD=φA+2（φC-φB）=1+2×（9-6）=7V，AB间的电势差等于ED间的电势差，即有：φA-φB=φE-φD，得φE=φA-φB+φD=1-6+7=2V；EF间电势差等于CB间电势差，有：φE-φF=φC-φB，得φF=φE-φC+φB=2-9+6=-1V，故φD=7V，φE=2V，φF=-1V，故C正确，ABD错误。4、B【解题分析】粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用，电场力不变，速度方向不变，可知洛伦兹力与电场力应平衡，由左手定则判断出洛伦兹力方向，粒子进入匀强磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小甲粒子在磁场中向上偏转，乙粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力，，得：，则甲的比荷大于乙的比荷，B正确；能通过狭缝的带电粒子，根据平衡条件可得，得速率，故C错误；若甲、乙两束粒子的电荷量相等，由前面分析，则甲、乙两束粒子的质量比为2：3，故D错误；【题目点拨】此题考查了速度选择器的问题：在速度选择器中，粒子的受力特点是：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，可得，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器5、A【解题分析】当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小。故选A。6、B【解题分析】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，由磁场本身决定，与导线受到的安培力以及电流强度I和导线长度L的乘积都无关【题目详解】A、B项：奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误，B正确；C项：磁感应强度大小由磁场本身决定，与放在该处的一小段通电导线的电流及长度无关，故C错误；D项：当运动电荷的速度方向与B平行时，运动的电荷不受洛伦兹力作用，但磁感应强度不为零，故D错误故选B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、BCD【解题分析】AC．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流减小；路端电压增大，同时R1两端的电压也减小；故并联部分的电压增大；由欧姆定律可知流过R3的电流增大，则流过串联部分的电流减小，即电流表示数减小，因而R2中电压减小，故电压表示数增大，故A错误，C正确；B．因电容器两端电压等于联部分电压，增大，故电荷受到的向上电场力增大，则重力小于电场力，合力向上，电荷向上运动，故B正确；D．电源的效率为当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，外电路中的电阻变大，所以电源的效率变高，故D正确。故选BCD。8、AD【解题分析】A中速度随时间没有发生变化，所以是匀速直线运动，故A正确；B中速度随时间在增加，所以不是匀速运动，故B错误；C中物体位置没有发生过变化，处于静止状态，故C错误；在s-t图像中斜率代表速度，而D中斜率没有发生变化，所以是匀速直线状态，故D正确；故选AD9、AD【解题分析】AB．根据欧姆定律得知：故当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，、均不变．故A正确B错误。CD．根据闭合电路欧姆定律得：则有不变．故C错误D正确。10、ACD【解题分析】详解】AD．顺着电场方向，电势逐渐降低，可知电场方向沿x轴负方向，因电子只受电场力，故电子沿x轴正方向运动，因电场力做正功，故电子电势能减小，故AD正确；BC．图象切线斜率表示电场强度，可知，电场强度先减小后增大，故电子受到的电场力先减小后增大，加速度先减小后增大，故B错误，C正确。故选ACD。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、①.①E

②.②0.3；③.0.5【解题分析】①为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器⑥根据实验电路图应用串并联电路特点与欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象解题【题目详解】①为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；⑥通过电流表的电流：，I-图象是截距：b=Ig=0.3A，图象的斜率：k=IgRg==0.15，电表内阻：；【题目点拨】本题考查了实验器材的选择、求电表内阻与量程、电压表的改装问题，要掌握实验器材的选择原则，根据电路图应用并联电路特点与欧姆定律求出图象的函数表达式是解题的关键12、【解题分析】根据灯泡正常工作，功率为额定功率，进而求出灯泡电阻，再根据变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系即可求解【题目详解】理想变压器原、副线圈的匝数比为：：1，原线圈接200V交流电源，根据电压与匝数成正比得副线圈电压为：，副线圈接额定功率为20W的灯泡L，灯泡正常发光．所以灯泡电阻为：，当电源电压降为180V时，根据电压与匝数成正比得副线圈电压为：