福建省厦门市思明区厦门外国语学校2023年物理高二上期末预测试题含解析

福建省厦门市思明区厦门外国语学校2023年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、在变化的磁场中，穿过一个5匝的闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地增加了4Wb,则A.线圈中的感应电动势每秒钟增加20VB.线圈中的感应电动势每秒钟增加10VC.线圈中的感应电动势为20VD.线圈中的感应电动势为02、如图所示，a、b是x轴上两个点电荷，电荷量分别为q1和q2，沿x轴a、b之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，a、p间距离大于p、b间距离．从图中可以判断以下说法正确的是()A.a和b均为负电荷且q1一定大于q2B.电势最低的p点的电场强度一定不为零C.将一负的检验电荷从c处移到p处，电荷电势能增加D.a、p间的电场方向都指向a点3、如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为，则电场强度大小为A. B.C. D.4、以下说法正确的是（）A.通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用B.两根通电导线之间可能有斥力的作用C.所有电荷在磁场中都要受到洛伦兹力的作用D.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用5、忽然“唵——”的一声，一辆运沙车按着大喇叭轰隆隆的从旁边开过，小明就想，装沙时运沙车都是停在沙场传送带下，等装满沙后再开走，为了提高效率，他觉得应该让运沙车边走边装沙。设想运沙车沿着固定的水平轨道向前行驶，沙子从传送带上匀速地竖直漏下，已知某时刻运沙车前进的速度为，单位时间从传送带上漏下的沙子质量为m，则下列说法中正确的是A.若轨道光滑，则运沙车和漏进车的沙组成的系统动量守恒B.若轨道光滑，则运沙车装的沙越来越多，速度却能保持不变C.已知此时运沙车所受的轨道阻力为，则要维持运沙车匀速前进，运沙车的牵引力应为D.已知此时运沙车所受轨道阻力为，则要维持运沙车匀速前进，运沙车的牵引力应为6、如图，用一定频率的单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，则（）A.电源右端应为正极 B.流过电流表G的电流大小取决于照射光的频率C.流过电流表G的电流方向是a流向b D.普朗克解释了光电效应并提出光子能量E=hν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、回旋加速器的原理如图所示，它由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的（）A.离子从电场中获得能量B.离子从磁场中获得能量C.只增大空隙距离可增加离子从回旋加速器中获得的动能D.只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能8、边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（）．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，正确的是（）A.金属框中产生的感应电流方向相反B.金属框所受的安培力方向相反C.进入磁场过程的所用的时间等于穿出磁场过程的时间D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量9、关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是A.所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B.对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积C.表达式R3/T2=k,k是一个与行星无关的常量D.表达式R3/T2=k,T代表行星运动的自转周期10、如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在倾角为30°的斜面上，导轨间距为L，导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻，空间中有一磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在斜面上的匀强磁场．在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧，弹簧劲度系数为k，弹簧上端与质量为m、电阻为r、长为L的导体杆相连，杆与导轨垂直且接触良好．导体杆中点系一轻细线，细线平行斜面，绕过一个光滑定滑轮后悬挂一个质量也为m的物块．初始时用手托着物块，导体杆保持静止，细线伸直，但无拉力．释放物块后，下列说法正确的是A.释放物块瞬间导体杆的加速度为gB.导体杆最终将保持静止，在此过程中电阻R上产生的焦耳热为C.导体杆最终将保持静止，在此过程中细线对导体杆做功为D.导体杆最终将保持静止，在此过程中流过电阻R的电荷量为三、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）(1)在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器的精确度为_________mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为_________mm。(2)如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ=___________。(3)在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材：A.直流电源：电动势约4.5V，内阻不计；B．电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω；C．电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ；D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω；E．开关、导线等。在以下可供选择的实验电路中，应该选图____（填“甲”或“乙”），选择的接法为____接法（填“内”或“外”），此接法测得的电阻值将___________（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。(4)根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线___________。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在_________（填“最左”或“最右”）端。(5)根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为_________V和_________A。(6)若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为0.81×10-6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为__________（保留二位有效数字）。12．（12分）如图所示，在第二象限内存在一个半径为a的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标。在位置坐标为的P点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为m、带电量的粒子，其速度大小均为v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直xOy平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为的Q点，再从Q点进入第四象限，第四象限内有大小为、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求：（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；（2）第一象限有界磁场的最小面积；（3）这些粒子经过匀强电场后再次经过y轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。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）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，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

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、C【解析】闭合线圈的磁通量每秒钟均匀地增加，线圈中会形成稳定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律得，感应电动势大小为故选C2、C【解析】AB．由于从a到b，电势φ先减小后增大，所以a、b均为正电荷，根据φ—x图像的可知图像切线斜率表示电场强度，所以P点的电场强度为0，由库仑定律及电场的叠加可知q1>q2，故A错误，B错误；C．根据可知将一负检验电荷从c处移到p处过程中电势降低，电势能增加，故C正确；D．因为从a到P电势都在降低，故a、p间的电场方向都指向p点，故D错误3、D【解析】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，如图所示由平衡条件可得：解得：故选D4、B【解析】当通电导线在磁场中放置的方向与磁场方向平行时，不受安培力的作用，选项A错误；两根通电导线之间如果通有异向电流，则相互排斥，选项B正确；当运动电荷的速度方向与磁场方向不平行时才会受到洛伦兹力的作用，选项CD错误；故选B.5、D【解析】A．若轨道光滑，则运沙车和漏进车的沙组成的系统水平方向动量守恒，而不是总动量守恒，因为沙子的竖直动量在变化，故A错误；B．设某时刻沙车总质量为M，随后一段时间△t内漏进沙车的沙子质量为△m，则由水平方向动量守恒，有Mv+0=（M+△m）v′可以看出沙车速度会逐渐减小，故B错误；CD．选一段极短时间△t内漏进沙车的沙子△m为研究对象，由动量定理，有F△t=△mv-0得车对漏进来的沙子向前的作用力为则以沙车为研究对象，由平衡条件，有其中F′是漏进沙子对车的阻力，由牛顿第三定律有F′=F，联立得故C错误，D正确；故选D。6、C【解析】AC．发生光电效应时，电子从光电管右端运动到左端，而电流方向与电子定向移动的方向相反，所以流过电流表G的电流方向是a流向b，所以电源左端可能为正极．故A错误，C正确；B．流过电流表G的电流大小取决于照射光的强度，与光的频率无关；能否产生光电效应，是看入射光的频率．故B错误；D．爱因斯坦解释了光电效应并提出光子能量E=hν，故D错误；故选C。【点睛】当发生光电效应时，若要使电路中有电流，则需要加一个正向的电压，或反向的电压比较小，使电阻能够达到负极。通过电子的流向判断出电流的方向。流过电流表G的电流大小取决于照射光的强度。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】AB．离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时，电场力做正功，动能增加，而离子在磁场中运动时，洛伦兹力始终垂直其运动方向，洛伦兹力不做功，故离子从电场中获得能量，没有从磁场中获得能量，A正确，B错误；CD．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，由洛伦兹力作为向心力可得可得则最大动能为可见离子最大动能与加速电压及极板间的空隙间距均无关，而只增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的动能，C错误，D正确。故选AD。8、AD【解析】A．根据右手定则，进入时电流方向顺时针方向、穿出时电流方向为逆时针方向，所以两种情况电流方向相反，故A正确；B．由左手定则可得进入时安培力方向水平向左，穿出时，安培力方向水平向左，总阻碍导线的运动，所受的安培力方向相同，故B错误；C．由于线圈匀速进入磁场，感应电流消失，安培力消失，故继续做加速运动，出磁场时速度大于原来的速度，所以平均速度不同，故所用时间不同，故C错误；D．根据功能关系可知，进入磁场产生的热量穿出磁场过程外力做正功，线框动能减小，则有可知故D正确。故选AD。9、ABC【解析】A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A正确；B、开普勒第二定律的内容为：对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确．C、D、第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，k是与环绕天体无关，与中心天体有关的常量，而T为环绕天体的公转周期，故D错误，C正确．故选ABC【点睛】正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，注意理解面积定律的意义，知道行星在远日点的速率小于在近日点的速率10、BCD【解析】A．初始时，弹簧被压缩，弹力大小，即，释放物块瞬间，安培力为零，对杆和物块分析有：、，解得：，故A错误B．由于电磁感应消耗能量，杆最终速度为零，安培力为零，细线拉力，弹簧处于伸长状态；对导体杆有：，解得：；弹簧弹性势能不变，对物块、导体杆、弹簧整个系统，由能量守恒得：，解得：，电阻R上产生的焦耳热．故B项正确C．从运动到最终停止，弹簧弹力对导体棒做功为零，对导体棒运用动能定理得，，又，解得：细线对导体杆拉力做功．故C项正确D．流过电阻R上的电荷量，故D正确三、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).0.01(2).0.640(3).(4).甲(5).外(6).小于(7).(8).最左(9).2.15(10).0.16(11).1×10-6Ω·m【解析】(1)[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm[2]金属丝的直径为

5mm+0.01mm×14.0=0.640mm。(2)[3]根据及解得(3)[4][5]因待测电阻的阻值较小，故采用电流表外接电路，即甲电路；[6]因电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于电阻上的实际电流，故此接法测得的电阻值将小于被测电阻的实际阻值。(4)[7]连线如图；在闭合开关S前，滑动变阻器的阻值调节到最小，故滑片应置在最左端。(5)[8]电压表读数为2.15V；[9]电流表读数为0.16A。(6)[10]根据可得，代入数据可知ρ=4.1×10-6Ω·m【点睛】螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和，对螺旋测微器读数时要注意估读；实验器材的选择、设计实验电路图是本题的难点，要掌握实验器材的选取原则及电路选择的原则。12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，则粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径必须和圆形磁场的半径相同，即：R=a在磁场中，由洛仑兹力提供向心力：联立可得：由左手定则知：磁感应强度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，则根据此时粒子在磁场中做圆周运动的半径为R′=2a则最小磁场的直径为最小面积为（3）粒子在从P到Q运动的过程中，所经历的磁场区域均不可以改变其速度的大小，所有粒子在到达Q点的速度仍是v。虽然不同粒子在Q点的速度方向不同，从Q到y轴负方向，由动能定理可得：解得：由第一象限内的磁场分布可以知道，