2023-2024學年湖北省襄陽市第四中學物理高二第一學期期末預測試題含解析

2023-2024學年湖北省襄陽市第四中學物理高二第一學期期末預測試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，邊長為L的等邊三角形閉合金屬線框abc處于勻強磁場中，磁場垂直線框平面向里，磁感應強度為B．當線框中通入順時針方向電流I時，下列說法正確的是A.bc邊受到的安培力方向垂直于bc邊向上B.ab邊受到的安培力大小為C.ab邊與bc邊受到的安培力的合力大于ac邊受到的安培力D.整個線框所受的安培力的合力為零2、某靜電場的電場線分布如圖所示，P、Q是電場中的某兩點，下列表述正確的是（）A.P點電勢低于Q點電勢B.P、Q兩點場強大小相等、方向相同C.同一正電荷分別置于P、Q兩點時電勢能相等D.同一負電荷從P點移至Q點，電場力做負功，電勢能增大3、如圖所示，當滑動變阻器的滑片P向上端移動時，電表示數(shù)的變化情況是（）A.示數(shù)減小，示數(shù)增大，A示數(shù)增大B.示數(shù)增大，示數(shù)減小，A示數(shù)增大C.示數(shù)增大，示數(shù)增大，A示數(shù)減小D.示數(shù)減小，示數(shù)減小，A示數(shù)減小4、如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向平行于ab邊向上．當金屬框繞ab邊以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc．已知bc邊的長度為l．下列判斷正確的是（）AUa＞Uc，金屬框中無電流B.Ub＞Uc，金屬框中電流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω，金屬框中無電流D.Ubc=Bl2ω，金屬框中電流方向沿a﹣c﹣b﹣a5、下列關(guān)于物理學史與物理學研究方法的敘述中正確的是()A.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象B.庫侖最早用扭秤實驗測量出電子電荷量的精確值C.法拉第最早提出了“電場”的概念D.盧瑟福通過對陰極射線的研究提出原子具有核式結(jié)構(gòu)6、位于A、B處的兩個帶不等量負電荷的點電荷在平面內(nèi)的電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢線，下列說法中正確的是A.正電荷從c點移到d點，靜電力做負功B.a點和b點的電勢不相同C.負電荷從a點移到b點，電場力做正功，電勢能減少D.正電荷從e點沿圖中虛線移到f點，電場力不做功，電勢能不變二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，北斗導航衛(wèi)星先沿橢圓軌道I飛行，后在遠地點P處由橢圓軌道變軌進入地球同步圓軌道II。下列說法正確的是（）A.橢圓軌道I中衛(wèi)星在P點的加速度是最小的B.衛(wèi)星在橢圓軌道I上的P點處加速進入軌道IIC.衛(wèi)星在軌道II運行時的速度大于7.9km/sD.橢圓軌道中衛(wèi)星的機械能總是變化的8、如圖，S為一離子源，MN為長熒光屏，S到MN的距離為L，整個裝置處在范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為B．某時刻離子源S一次性沿平行紙面的各個方向均勻地射出大量的正離子，各離子的質(zhì)量m，電荷量q，速率v均相同，不計離子的重力及離子間的相互作用力，則()A.當v<時所有離子都打不到熒光屏上B當v<時所有離子都打不到熒光屏上C.當v＝時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為D.當v＝時，打到熒光屏MN的離子數(shù)與發(fā)射的離子總數(shù)比值為9、一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應強度大小均為，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為。邊長為的正方形導線框的邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，建立水平向右的軸，且坐標原點在磁場的左邊界上。時刻使線框從靜止開始沿軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，線框在時刻所對應的位移分別是。下列關(guān)于感應電流或?qū)Ь€框的電功率隨時間或位移的變化規(guī)律正確的是（）A. B.C. D.10、如圖所示為閉合電路中兩個不同電源的U-I圖像，則下列說法中正確的是(

)A.電動勢E1=E2，短路電流I1>I2B.電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1>r2C.電動勢E1>E2，內(nèi)阻r1>r2D.當兩電源的工作電流變化量相同時，電源2的路端電壓變化較大三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學對實驗室一個多用電表中的電池進行更換時，發(fā)現(xiàn)里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個方形的層疊電池。為了測定層疊電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室中提供了如下器材：A.電流表A1（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω）B.電流表A2（0~0.6A~3A，內(nèi)阻未知）C.滑動變阻器R（0~100Ω，1.0A）D定值電阻R0（阻值990Ω）E.開關(guān)S與導線若干（1）該同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設計了合理的電路。請你在如圖所示的方框內(nèi)畫出相應的電路圖______。（2）該同學根據(jù)上述設計的實驗電路測出多組數(shù)據(jù)，繪出如下圖所示的I1－I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)），則由圖線可以得到被測電池的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。（保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）某同學要探究一種新材料制成的圓柱體的電阻步驟如下：（1）用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖1所示，由圖可知其長度為______cm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖2所示，由圖可知其直徑為______

mm；（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖3所示，則該電阻的阻值約為_________Ω四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】根據(jù)左手定則判斷安培力的方向，根據(jù)安培力的計算公式F=BIL計算安培力的大小【詳解】A項：根據(jù)左手定則可知bc邊受到安培力方向垂直于bc邊向下，故A錯誤；B項：ab邊受到的安培力大小為F=BIL，故B錯誤；C、D項：三條邊構(gòu)成閉合的三角形，三邊受到的安培力的合力為零，故ab邊與bc邊受到的安培力的合力等于ac邊受到的安培力，故C錯誤，D正確故選D【點睛】本題主要是考查安培力的計算，牢記安培力的計算公式是解答本題的關(guān)鍵2、D【解析】A．根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，P點電勢高于Q點電勢．故A錯誤；B．由于P處電場線較密，則P處場強大于Q處場強，而且兩點的場強方向不同，故B錯誤；C．將正電荷從P移到Q時，電場力做正功，電勢能減小，則知同一正電荷置于P點時電勢能大于Q點電勢能，故C錯誤；D．負電荷所受的電場力逆著電場線，則同一負電荷從P點移至Q點，電場力做負功，電勢能增大，故D正確；故選D?！军c睛】本題關(guān)鍵掌握電場線的兩個物理意義：電場線疏密表示場強的大小、方向表示電勢的高低，即順著電場線電勢降低。3、C【解析】首先弄清電壓表測量的是路端電壓，電壓表測量的是和并聯(lián)電路兩端的電壓，電流表A測量的是通過電阻的電流，再利用閉合電路歐姆定律及串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點進行分析．滑片P向上端移動，接入電路的電阻增大，外電阻增大，干路電流I減小，路端電壓增大，從而判定示數(shù)增大；由于I減小，電阻及內(nèi)阻r的電壓減小，故增大，所以示數(shù)增大；由于增大，所在支路的電流增大，通過的電流減小，所以A示數(shù)減小故選C4、C【解析】因為當金屬框繞軸轉(zhuǎn)運時，穿過線圈abc的磁通量始終為0，故線圈中無感應電流產(chǎn)生，選項BD錯誤；但對于bc與ac邊而言，由于bc邊切割磁感線，故bc邊會產(chǎn)生感應電動勢，由右手定則可知，c點的電勢要大于b點的電勢，故Ubc是負值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故選項C正確；對于導體ac而言，由右手定則可知，c點的電勢大于a點的電勢，故選項A錯誤，所以選項C是正確的考點：導合格切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢【名師點睛】該題既可以通過法拉第電磁感應定律得出線圈abc的感應電流情況，又可以通過對bc邊和ac邊的研究，看它們切割磁感線時產(chǎn)生感應電動勢的大小，判斷導線端點的電勢大小情況5、C【解析】法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，選項A錯誤；庫侖最早用扭秤實驗測量出靜電引力常數(shù)，密立根通過油滴實驗第一次測得了電子電荷量的精確值，選項B錯誤；法拉第最早提出了“電場”的概念，選項C正確；盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究提出原子具有核式結(jié)構(gòu)，選項D錯誤；故選C.6、A【解析】A、由于場源是負電荷，故電勢從里往外逐漸升高，由圖可知，d點的電勢大于c點的電勢，故正電荷從c點移到d點，電場力做負功，故A正確；B、由圖可知，a點和b點位于同一條等勢面上，所以電勢相同，故B錯誤；C、a點和b點的電勢相同，負電荷從a點移到b點，電場力不做功，電勢能不變．故C錯誤；D、正電荷從e點沿圖中虛線移到f點的過程中電場力先做正功后做負功，所以電勢能先減小后增大，故D錯誤二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】A．衛(wèi)星繞行，萬有引力提供加速度處距離中心天體最遠，加速度最小，A正確；B．根據(jù)衛(wèi)星變軌原理可知，衛(wèi)星在橢圓軌道I上的點做離心運動，要實現(xiàn)這個運動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應該衛(wèi)星應加速，增加所需向心力，進入軌道II，B正確；C．即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度。而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，萬有引力提供向心力解得根據(jù)的表達式可以發(fā)現(xiàn)同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，C錯誤；D．橢圓軌道上運行時，只有萬有引力做功，機械能不變，D錯誤。故選AB。8、AC【解析】根據(jù)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑公式求出離子的軌道半徑，畫出軌跡示意圖，然后求出離子到達熒光屏上離子數(shù)與總數(shù)的比值.【詳解】A、根據(jù)半徑公式,當時有，直徑2R＜L，離熒光屏最近的離子都打不到熒光屏上，所以當時所有離子都打不到熒光屏，故A正確；B、根據(jù)半徑公式，當時，R＜L，當半徑非常小時，即時肯定所有離子都打不到熒光屏上；當有離子打到熒光屏上，故B錯誤；C、D、當時，根據(jù)半徑公式，離子恰好打到MN上的臨界運動軌跡如圖所示：離子速度為v1從下側(cè)回旋，剛好和邊界相切，離子速度為v2時從上側(cè)回旋，剛好和上邊界相切，打到N點的離子離開S時的初速度方向和打到M′點的離子離開S時的初速度方向夾角θ=π，能打到熒光屏上的離子數(shù)與發(fā)射的粒子總數(shù)之比：，故C正確，D錯誤；故選AC.【點睛】本題考查了離子在磁場中的運動，離子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，分析清楚離子運動過程是解題的關(guān)鍵，應用牛頓第二定律即可解題9、BD【解析】AB．過程①為邊切割向里的磁場，電流逆時針，時間內(nèi)，線框做勻加速直線運動，則切割磁場的速度電動勢電流過程②為邊和邊同向切割反向的磁場，而雙電源串聯(lián)，電流方向為順時針，時間內(nèi)，電動勢（）電流（）過程③為邊切割向外的磁場，電流為逆時針，時間內(nèi)，電動勢（）電流（）故A錯誤B正確；C．在內(nèi)，由勻加速直線運動的速度位移關(guān)系可知則則電流關(guān)于位移不是線性函數(shù)，故C錯誤；D．在內(nèi)，線框的電功率在內(nèi)，線框的電功率（）在內(nèi)，線框的電功率（）故D正確。故選BD。10、AD【解析】ABC.全電路的歐姆定律結(jié)合U-I圖象可知，圖象與U軸的交點表示電源的電動勢，斜率表示內(nèi)阻，則知電動勢E1=E2，內(nèi)阻r1＜r2，U-I圖象與I軸的交點表示短路電流，故發(fā)生短路時的電流I1＞I2；故A項正確，B項、C項錯誤.D.根據(jù)U=E-Ir可知，△U=r?△I，因內(nèi)阻r1＜r2，故當電源的工作電流變化相同時，電源2的路端電壓變化較大；故D正確.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.②.9.0③.10【解析】（1）[1]沒有電壓表，用電流表A1與定值電阻R0串聯(lián)成電壓表，原理圖如圖所示；（2）[2]則由閉合電路歐姆定律可知（由于I1讀數(shù)遠小于I2，所以I2-I1≈I2）I1（R0+RA1)=E-I2r即由圖可知，圖像與縱坐標的交點為9.0mA，則有

0mA=解得E=9.0V[3]由圖像可知，圖像的斜率為10×10-3，由公式得圖像的斜率等于，故=10×10-3解得r=10Ω12、①.0.675