2023-2024学年贵州省衡水安龙实验中学物理高二上期末预测试题含解析

2023-2024学年贵州省衡水安龙实验中学物理高二上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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、达尔文曾说过:“最有价值的知识是关于方法的知识”，下列模型、公式或规律得出运用的物理方法正确的是（）A.点电荷是运用了微元法建立得出的B.受到“通电螺线管外部磁场与条形磁铁的磁场十分相似”的启发,安培提出了分子电流假说C.电场线和磁感线是根据实物模型建立的D.物体的电阻是用比值法定义的,说明物体的电阻与加在其两端的电压成正比2、磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线，假设地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是A.由南向北沿磁子午线 B.由北向南沿磁子午线C.由东向西垂直磁子午线 D.由向东垂直磁子午线3、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图，抛物线的方程为y＝x2，其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线向上滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()A.mgbB.mv2＋mgbC.mg(b－a)D.mg(b－a)＋mv24、十九世纪安培为解释地球的磁性做出这样的假设：地球的磁场是由绕着地心的环形电流I引起的，图中假设的引起地球磁场的环形电流方向正确的是（）A. B.C. D.5、如图，a、b、c三个粒子由同一点沿垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场.以下说法错误的是（）A.a和b在电场中运动的时间相等B.电场力对b做的功比对a做的功多C.进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D.若想让c也打在下极板上，可增大两板间的电压6、如图所示，圆形磁场区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，PQ为圆形磁场的直径，O为圆心磁场的圆心，OA为圆形磁场的水平半径，圆心磁场的半径为R，处于磁场边界P点的粒子源不断沿各个方向将速率v0的同种带电粒子垂直磁场方向射入磁场．当磁感应强度为B＝B0时，PQ左侧圆弧恰全部有带电粒子射出，下列说法正确的是（）A.粒子一定带负电B.粒子出磁场时速度方向一定垂直PQC.粒子的比荷为D.若B＝2B0，PA圆弧上均有粒子射出二、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、如图所示，电源内阻可忽略不计，电路中接有一小灯泡和一电动机，小灯泡L上标有“12V12W”字样，电动机的线圈内阻若灯泡正常发光,电源的输出电压为16V,此时A.电动机的输入功率为12WB.电动机的输出功率为3WC.小灯泡的热功率是12WD.整个电路消耗的电功率为12W8、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负离子在磁场中()A.运动时间相同B.运动轨道的半径相同C.重新回到边界时速度的大小和方向相同D.重新回到边界位置与O点距离相等9、科学家研究发现：因太阳风的带电粒子吸附作用，土星环正在消失．这是因为土星环中的带电的冰质颗粒，在土星引力和磁场的作用下坠入土星．假设土星的自转方向以及周围的磁场分布与地球相似，土星环中的所有冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，除带电冰质颗粒外，剩余土星环中的颗粒轨道半径不变，则可以推断（）A.若土星磁场是因土星带电而形成，则土星带负电B.土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力沿轨道半径远离土星球心C.太阳风中的带正电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子D.因土星吸附了带电冰质颗粒，质量变大，在轨运行的土星环的运动周期将变小10、—列自右向左传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为（1，0）的质点刚好开始振动，在t1=0.3s时刻，P质点在t=0时刻后首次位于波峰位置，Q点的坐标是（-3，0），则以下说法正确的是（）A.这列波的传播速度为0.lm/sB.在t=0时刻，质点P向上运动C.在t2=0.4s时刻，质点A具有最大的正向加速度D.在t3=0.5s时刻，质点Q首次位于波峰三、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）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V。内阻约3kΩ）：电键一个、导线若干。①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____（填字母代号）。A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）②实验的电路图应选用图1中_____（填字母代号）。③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是_____W。12．（12分）某直流电动机M转动时的U-I图象如图甲所示，该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况，电路中使用恒压电源，R1＝15Ω，R2是滑动变阻器，电流表A是理想电流表，实验操作步骤如下：(1)闭合开关S2前，调节滑动变阻器，使其滑动触头应在________端．(选填“左”或“右”)(2)先闭合开关S1，开关S2保持断开，此时电流表的示数为0.6A，则恒压电源输出电压为________V(3)再闭合开关S2，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8A，直流电动机M实际消耗的电功率为________W，滑动变阻器接入电路中的阻值为________．(以上均取两位有效数值)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，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14．（16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15．（12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L

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、点电荷是一种理想化物理模型模型，在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷，并不是微元法建立得出的B、通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，受此启发，安培提出了著名的分子电流假说．故B正确C、电场和磁场在自然界中是客观存在的，电场线和磁感线是人们为了形象地描述电场和磁场而引入的线，它不是真实存在的曲线，故C错误；D、是电阻的定义式，R反映导体本身的特性，与U、I无关，不能说电阻R跟U成正比，跟I成反比【点睛】平时要注意物理学史的积累是解题的关键2、C【解析】根据题意知，地磁体的N极朝南,根据安培定则,大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线，所以选C3、D【解析】圆环最终在y=a以下来回摆动，以y=b（b＞a）处为初位置，y=a处为末位置，知末位置速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得，Q=mg（b-a）+mv2．故D正确，ABC错误4、B【解析】地磁场的分布情况：地磁的北极在地理南极的附近，地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向地球南极，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向，故环形电流的方向由东向西流动，故ACD错误，B正确。故选B。5、B【解析】A．粒子的质量和电量相同，知加速度相同。a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，根据，a、b运动的时间相等，c的运动时间最短，A正确；B．a、b两粒子在竖直方向上的位移相等，粒子的质量和电量相同，即受到的电场力相等，根据可知电场力对两粒子做功相等，B错误；C．因为又因为垂直电场方向上做匀速直线运动，所以C正确；D．要使c粒子也打在极板上，即要求c粒子的竖直方向上的位移增大，可以增大粒子运动的加速度，即增大两极板间的电压，D正确。本题选错误的，故选B。6、B【解析】粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故由粒子射出磁场边界恰好占整个边界的一半可得：粒子运动轨迹的轨道半径为R；A项：由左手定则知粒子带正电，故A错误；B项：由粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R，根据几何关系可得：粒子离开磁场时的径向平行于PQ，故粒子离开磁场时速度方向垂直PQ连线，故B正确；C项：根据洛伦兹力做向心力可得：故粒子的比荷，故C错误；D项：若B＝2B0，粒子运动轨迹的轨道半径为，改变初速度方向，粒子从PA圆弧射出，最远从如图的M点射出，PM＝R，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、BC【解析】根据题图可知，考查了欧姆定律，电功率；由电动机与灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，可知通过它们的电流相等；已知小灯泡额定电压与额定功率，由电功率公式的变形公式求出灯泡正常工作时的电流；由电功率公式分析求解【详解】灯泡正常发光，则电路电流为：I＝ILA；灯泡的热功率等于它的额定功率12W，电动机的热功率为：PQ＝I2RM＝12×1＝1W；灯泡正常发光时，电动机电压为：UM＝U﹣UL＝16﹣12＝4V，电动机的输入功率为：P＝UMI＝4×1＝4W；电动机的输出功率为：P出＝P﹣PQ＝4W﹣1W＝3W；整个电路的电功率为，故BC正确，AD错误【点睛】电动机是非纯电阻电路，电动机的输出功率等于输入功率与热功率之差8、BCD【解析】A.根据左手定则可以判断，两粒子运动轨迹不同，转过的圆心角不同，但是运动周期相同，所以运动时间不同，A错误B.根据可知，粒子运动半径相同，B正确C.因为从同一边界射入，又从相同边界射出，所以出射角等于入射角，且洛仑兹力时刻与速度垂直，不做功，所以出射速度大小与入射速度相同，C正确D.根据题意可知，重新回到边界的位置与O点距离，相同，D正确9、AD【解析】A项：由土星磁场与地磁场相似，土星磁场的北极为地理南极，土星磁场的南极为地理北极，由土星转动形成环形电流，根据右手螺旋定则可知，土星带负电，故A正确；B项：由于电冰质颗粒坠入土星，洛伦兹力方向与速度方向垂直，所以土星环中带电冰质颗粒受到的洛伦兹力不会沿轨道半径远离土星球心，故B错误；C项：由于冰质颗粒在土星赤道上空自西向东公转，且土星带负电，所以冰质颗粒应带正电，所以太阳风中带负电粒子是冰质颗粒主要吸附的粒子，故C错误；D项：由公式，由于半径不变，质量变大，所以周期变小，故D错误故应选：AD10、ACD【解析】由在t1=0.3s时，P质点在t=0时刻后首次位于波峰位置，即可求出周期，根据图象读出波长，从而求出波速，根据t=0时波形如图所示，结合由波传播方向来确定质点的振动方向．根据时间与周期的关系，分析质点A的运动状态．当图中波峰传到Q点时，Q点第一次到达波谷，进而求出时间【详解】波向左传播，P质点在t=0时刻向下运动，由题有T=t1=0.3s，可得，周期为T=0.4s，由图知，波长为λ=4cm=0.04m，所以波速为，故A正确，B错误．在t2=0.4s=1T时刻，质点A仍位于波谷，具有最大的负向位移，因而有最大的正向加速度，故C正确．当图中波峰传到Q点时，Q点第一次到达波谷，所用时间，所以在t3=0.5s时刻，质点Q首次位于波峰，故D正确．故选ACD【点睛】利用波形平移法判断质点的振动方向是解此类题的关键，要熟练运用波形平移法研究波的传播过程，灵活应用运动学公式t=x/v求波传播的时间三、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.A②.B③.0.1【解析】①[1]．因实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，应选全电阻最小的变阻器A。②[2]．因小灯泡电阻为故电流表应用外接法，又变阻器用分压式，故电路图应选B。③[3]．电源与小灯泡直接串联，那么路端电压等于小灯泡两端电压，画出内阻为5Ω，电动势为1.5V的电源的路端电压与干路电流的关系图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联；根据交点坐标（1.0V，0.1A）可以计算出小灯泡消耗的功率为P=UI=1×0.1=0.1W12、(1).左(2).9.0(3).3.8(4).4.8【解析】（1）[1]因变阻器采用限流式接法，开关闭合前为使电路中电路中电流最小，应其接入电路中的阻值为最大．故滑片应在最左端（2）[2]根据欧姆定律开关S2保持断开时恒压电源输出电压为：U=IR1=0.6×15V=9.0V（3）[3]知电源电压恒为9.0V，闭合开关S2后根据欧姆定律有通过R1的电流为：A所以通过电动机的电流为：A再根据电动机的U-I图象可读出电动