2024届河北省邯郸市六校高二物理第一学期期末预测试题含解析

2024届河北省邯郸市六校高二物理第一学期期末预测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、等量异种点电荷（左侧为正电荷、右侧为负电荷）形成的静电场中，有一个关于电荷连线的中点对称的矩形ABCD，AB边平行于点电荷的连线方向。下列说法正确的是A.A点的场强与B点的场强相同B.B点的电势低于D点的电势C.电子由A→B的运动过程中，电场力做正功D.质子由B→C的运动过程中，电势能一直增大2、下列说法正确的是()A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量D洛伦兹力对带电粒子不做功3、下图所示是做直线运动的甲、乙两个物体的位移时间图象，由图象可知()A.乙开始运动时，两物体相距20mB.在s这段时间内，两物体间的距离逐渐变小C.在s这段时间内，两物体间的距离逐渐变小D.两物体在10s时相距最远，在25s时相遇，且此时二者速度相同4、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的10倍．此离子和质子的质量比约为（）A.10 B.9C.100 D.815、如图所示，Q1、Q2是两个异号电荷，O1、O2是两个电荷距离的三等分点，M、N关于O1对称且它们所在直线与两个电荷的连线垂直。已知O1的场强比O2的大，则（）A.将电子由M沿直线移到O1的过程中，静电力一直做正功B.电场线关于两个电荷的连线不对称C.两个电荷连线的中垂线上各点的电势均为0D.M点的场强与N点的相同6、医学上对某些癌症可采用质子疗法治疗，该疗法(设备如图)用一定能量的质子束照射肿瘤以杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子，使其在加速电场(可视为匀强电场)中从静止开始被加速到1.0×107m/s。已知质子的质量为1.67×10－27kg、电荷量为1.6×10－19C，加速器加速的直线长度为4m。下列说法正确的是（）A.加速过程中质子的电势能增加B.加速过程中质子的加速度约为2.5×1013m/s2C.质子加速所需的时间约为8×10－6sD.加速电场的电场强度约为1.3×105N/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、如图所示，平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场，虚线下方有垂直纸面的匀强磁场，质子和粒子分别从上板中心S点由静止开始运动，经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场，最后从a、b两点射出磁场（不计重力），下列说法正确的是()A.磁场方向垂直纸面向外B.从a点离开的是粒子C.从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大D.粒子从S出发到离开磁场，由b点离开的粒子所用时间较长8、嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月。如图所示为其飞行轨道示意图，则下列说法正确的是A.嫦娥三号的发射速度应该大于11.2km/sB.嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度等于在环月轨道2上P点的加速度C.嫦娥三号在动力下降段中一直处于完全失重状态D.嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小9、如图所示，在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场，有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力)，从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正、负粒子在磁场中：A.运动轨迹的半径相同B.重新回到边界所用时间相同C.重新回到边界时速度大小和方向相同D.重新回到边界时与O点的距离相等10、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图示，则（）A.t1时刻线圈通过中性面B.t2时刻线圈中磁通量最大C.t3时刻线圈中磁通量变化率最大D.t4时刻线圈中磁通量变化率最大三、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）某小组同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中所用器材如下：A．电源（电动势约为3V，内阻为几欧）B．电压表V（量程0～3V，内阻为几千欧）C．电流表A（量程0～300mA，内阻为几欧）D．小灯泡（2.8V0.25A）E．滑动变阻器R1（0～10Ω2A）F．滑动变阻器R2（0～200Ω1.5A）G．开关、导线若干（1）实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调，且尽可能地减小验误差，应当在图（甲）中选择电路图_____（填“A”或“B”）；（2）实验器材中有两个滑动变阻器，该实验应选用的是_____（填“R1”或“R2”）；（3）根据实验所测得的电压和电流，描绘出的该小灯泡的伏安特性曲线如图（乙）所示，则该小灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为_____mA，这个电流值与通过小灯泡中电流的真实值相比偏大，其原因是电压表的_____（填“分压”或“分流”）。（4）由以上实验数据及图象可知小灯泡的电阻随温度的升高而_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。12．（12分）一同学用如图所示装置研究感应电流方向与引起感应电流的磁场变化的关系．已知电流从接线柱a流入电流表时，电流表指针右偏，实验时原磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针均记录在下表中实验序号引起感应电流的磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1向下插入左偏2向下拔出右偏3向上插入右偏4向上拔出左偏（1）由实验1、3得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量_____（填“增加”、“减少”）时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向________（填“相同”、“相反”）（2）由实验2、4得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量______（填“增加”、“减少”）时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向________（填“相同”、“相反”）（3）由实验1、2、3、4得出的结论是：________________________.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）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14．（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）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．由电场线的对称可知，A点的场强大小与B点的场强大小相等，方向不同，所以A点的场强与B点的场强不相同，故A错误；B．由于B点离负电荷更近，所以B点的电势低于D点的电势，故B正确；C．沿电场线方向电势降低，所以A点电势高于B点电势，电子在A点的电势能小于B点电势能，所以电子由A→B的运动过程中，电势能增大，电场力做负功，故C错误；D．从B到C电势先降低后升高，所以质子的电势能先减小后增大，故D错误。故选B。2、D【解析】A．当速度和磁场平行时，洛伦兹力为0，A错误B．不受洛伦兹力，有两种情况：磁场为0或者速度与磁场平行，B错误CD．洛伦兹力和速度始终垂直，所以洛伦兹力永远不做功，但是可以改变速度方向，因此可以改变粒子动量，C错误D正确3、C【解析】A．在t=0时刻，甲、乙车相距20m，当甲运动了10s后，乙才开始运动，由图像可知，当乙开始运动时，两物体距离大于20m，A错误；B．在0~10s这段时间内，乙在坐标原点保持静止，甲从20m处逐渐向远离原点的方向运动，故两物体距离逐渐变大，B错误；C．由图像可知，10~25s这段时间内，乙物体速度大于甲物体的速度，故两物体的距离在逐渐变小，C正确；D．由图像可知，甲乙两物体在t=10s时相距最远，在t=25s时相遇，但在t=25s时甲的速度小于乙的速度，D错误。故选C。4、C【解析】本题先电场加速后磁偏转问题，先根据动能定理得到加速得到的速度表达式，再结合带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式求出离子质量的表达式【详解】根据动能定理得：qU＝mv2，得：v＝；离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：qvB＝m得：R＝；两式联立得：m＝；一价正离子电荷量与质子电荷量相等，同一加速电场U相同，同一出口离开磁场则R相同，所以m∝B2，磁感应强度增加到原来的10倍，离子质量是质子质量的100倍，故C正确ABD错误，故选C【点睛】本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律，关键要能通过洛伦兹力提供向心力求出质量的表达式5、A【解析】A．MO1连线上从M到O1离正电荷的距离越来越近，所以电势越来越高，电子具有的电势能越来越小，静电力做正功，故A正确；B．电场线关于两个电荷的连线对称，只是关于连线的中垂线不对称，故B错误；C．O1的场强比O2的大，说明Q1比Q2更大，所以两个电荷连线的中垂线并不是等势线，故C错误；D．M点的场强与N点的场强大小相等，方向不同，所以两点的场强不同，故D错误。故选A。6、D【解析】A．仅有电场力做功，电势能和动能相互转化，动能增加，电势能减小，A错误；B．由位移与速度的关系式得：B错误；C．加速时间为：C错误；D．根据牛顿第二定律得：解得：，D正确。故选D。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、AD【解析】A．由左手定则，可以判定磁场方向是垂直于纸面向外，所以选项A正确B．设加速电压为U，在加速电场中：Uq=mv2在偏转磁场中：qvB＝m联立可得：由于α粒子是质子的4倍，而电量是质子的2倍，所以α粒子做匀速圆周运动的半径大，从b点离开，则选项B错误C．由上述结论可得经过加速电场后速度为v＝由于α粒子的比荷小于质子的比荷，所以从b点离开的α粒子速度小，选项C错误D．从S出发到离开磁场的时间t=t电+t磁=显然比荷q/m越小，时间越大，即从b点离开的α粒子所用时间较长，所以选项D正确故选AD【点睛】本题涉及的是带电粒子先在电场中加速，然后进入磁场中做匀速圆周运动，分别用动能定理和牛顿第二定律求出半径，从而判断出从a、b两点离开的是哪种粒子，再由运动学公式求出在两种场中运动的时间，从表达式可以看出哪种粒子的时间长8、BD【解析】A．在地球表面发射卫星的速度大于11.2km/s时，卫星将脱离地球束缚，绕太阳运动，故A错误；B．根据万有引力提供向心力，得，由此可知在轨道1上经过P点的加速度等于在轨道2上经过P点的加速度，故B正确；C．嫦娥三号在动力下降段中，除了受到重力还受到动力，并不是完全失重状态，故C错误；D．根据开普勒定律，由此可知，轨道半径越小，周期越小，故嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小，故D正确；故选BD。9、ACD【解析】A．根据牛顿第二定律得：解得：由题q、m、v、B大小均相同，则r相同。故A正确。B．粒子的运动周期，由题q、m、B大小均相同，则知T相同。粒子运动轨迹如图所示：根据左手定则分析可知，正离子逆时针偏转，负离子顺时针偏转，重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π-2θ，轨迹的圆心角也为2π-2θ，运动时间为：同理，负离子运动时间为：显然时间不等。故B错误。C．正负离子在磁场中均做匀速圆周运动，速度沿轨迹的切线方向，根据圆的对称性可知，重新回到边界时速度大小与方向相同。故C正确。D．根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离S=2rsinθ，r、θ相同，则S相同。故D正确。故选ACD。10、AD【解析】A．t1时刻感应电动势为零，磁通量最大，位于中性面位置，故A正确；B．t2时刻感应电动势最大，磁通量变化率最大，磁通量最小，线圈平面与中性面垂直，故B错误；C．t3时刻感应电动势为零，磁通量变化率为零，线圈通过中性面，故C错误；D．t4时刻线圈中感应电动势最大，磁通量变化率最大，故D正确。故选AD。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.R1③.240④.分流⑤.增大【解析】（1）[1]．描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由于灯泡内阻较小，因此应采用电流表外接法，故选择A电路；（2）[2]．由于采用分压接法，所以滑动变阻器应选择总阻值较小的R1；（3）[3][4]．由图可知，当电压为2.5V时，电流为240mA；由于采用电流表外接法，电压表分流使电流表示数偏大；（4）[5]．U-I图象中图象的斜率表示电阻，则由图可知，随着电压的升高电阻增大；原因是灯丝电阻随温度的升高电阻率增大。12、①.增加②.相反③.减少④.相同⑤.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】(1)[1][2]由表中信息可知，在实验1、3中，磁铁插入线圈，穿过线圈的磁通量增加，而穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由此可知：穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。(2)[3][4]由表中实验信息可知，在实验2、4中，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向相反，感应