2024年湖南省株洲市攸县三中物理高二第一学期期末预测试题含解析

2024年湖南省株洲市攸县三中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、如图所示的四种情况中，匀强磁场磁感应强度相同，导体长度相同，通过的电流也相同，导体受到的磁场力最大，且方向沿着纸面的情况是（）A.甲、乙 B.丙、丁C.甲、丙 D.乙、丁2、某研究小组设计了一个利用安培力测量磁感应强度的实验装置，如下图甲所示，将矩形线框固定在电子秤的台面上，线框的上部处于垂直于纸面的匀强磁场中（如下图乙所示）。当线框中通顺时针电流时，电子秤读数为；当线框中通逆时针电流时，电子秤读数为（）。已知矩形线框共有匝，边长为，则磁感应强度A.垂直纸面向外，大小为 B.垂直纸面向外，大小为C.垂直纸面向里，大小为 D.垂直纸面向里，大小为3、航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示．当固定线圈上突然通过直流电时，线圈左侧的金属环被弹射出去．现在线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率ρ铜<ρ铝．则合上开关S的瞬间，下列（）A.从右侧看，环中产生逆时针方向的感应电流B.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力C.若将金属环置于线圈右侧，环将向右弹射D.电池正、负极调换后，金属环能向右弹射4、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可知()A.0.01s时刻线圈处于中性面位置B.0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零C.该交流电流的有效值为2AD.该交流电流的频率为50Hz5、两个放在绝缘架上的相同金属球相距r，球的半径比r小得多，带电量大小之比为1：5，相互作用大小为5F．将这两个金属球相接触，然后分开，仍放回原处，则它们之间的相互作用力大小将变为()A.3F B.9FC.5F D.9F/46、如图所示，一交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电流的有效值是（）A.3.5A B.3.5AC.5A D.5A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、一额定功率为9W、额定电压为9V的小灯泡L（其电阻视为不随温度而变）和一直流电动机并联，与定值电阻R＝4Ω串联后接在电路中的AB两点间，电流表A为理想电表，电路如图所示，灯泡的电阻不变．当AB间接电压0.49V时，电动机不转、灯泡不亮，电流表示数为0.1A；当AB间接电压15V时，电动机转动起来、灯泡正常发光．则下列说法正确的是A.电动机线圈电阻为1ΩB灯泡正常发光时电流表示数1AC.灯泡正常发光时电动机输出的机械功率4.25WD.电路正常工作时电动机突然被卡住时,电流表读数将1.5A8、如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B1），离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场B2，发现这些离子分成几束。忽略重力的影响，由此可得结论（）A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内B.这些离子通过狭缝P的速率都等于C.这些离子的电量一定不相同D.这些离子比荷一定不相同9、如图所示，两块平行金属板M、N竖直放置，电压恒为U．一电子（不计重力）从N板静止释放，它运动到M板时速率为v．现将M板水平向右移动一段距离，再将电子从N板静止释放，下列判断正确是A.金属板M、N的带电量不变B.电子运动过程的加速度变大C.电子运动到M板所用的时间变短D.电子运动到M板时速率变小10、有一电场强度方向沿x轴方向的电场，其电势随x的分布如图所示．一质量为m、带电量为−q的粒子只在电场力的作用下，以初速度v0从x=0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动，则下关于该粒子运动的说法中正确的是（）A.粒子从x=0处运动到x=x1处的过程中动能逐渐增大B.粒子从x=x1处运动到x=x3处的过程中电势能逐渐减小C.欲使粒子能够到达x=x4处，则粒子从x=0处出发时的最小速度应为D.若，则粒子在运动过程中的最小速度为三、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）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器实验步骤如下：①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v－Δt图，如图(c)所示完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和Δt的关系式为＝________.(2)由图(c)可求得vA＝______cm/s，a＝______cm/s2.(结果保留3位有效数字)12．（12分）某学习小组拟研究一个标有“3.6V，1.8W”的小电珠的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①电流表A，量程0～0.6A，内阻约为0.2Ω；②电压表V，量程0～15V，内阻约为15kΩ；③滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；④学生电源E，电动势为4V，内阻不计；⑤开关S及导线若干(1)该学习小组中的甲同学设计了如图甲所示的电路进行测量，请按照图甲所示的电路图帮甲同学将图乙中的实物图连接起来___________(2)甲同学在实验中发现，由于电压表的量程较大而造成读数误差很大，因而影响了测量结果．于是又从实验室找来一量程为Ig＝100μA、内阻Rg＝1000Ω的灵敏电流计，想把该灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，则需串联一个阻值为________Ω的电阻(3)甲同学用改装后的电压表进行实验，得到电流表读数I1和灵敏电流计读数I2如表所示：I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(μA)010203040506070请在图丙中的坐标纸上画出I1－I2图线______(4)若将该小电珠接在如图丁所示的电路中，则该小电珠消耗的电功率约为________W．已知电源的电动势为E′＝3.0V，内阻r＝1.5Ω，定值电阻R0＝4.5Ω.(结果保留两位有效数字)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、D【解题分析】甲中电流与磁场不垂直，所以不是最大，排除甲．丙电流与磁场平行，磁场力为0，所以排除丙．所以选D2、C【解题分析】电子秤读数，即，由可知，通顺时针电流时，安培力向上，磁场垂直纸面向里；对线框进行受力分析知解得A．垂直纸面向外，大小为，与结论不相符，选项A错误；B．垂直纸面向外，大小为，与结论不相符，选项B错误；C．垂直纸面向里，大小为，与结论相符，选项C正确；D．垂直纸面向里，大小为，与结论不相符，选项D错误；故选C。3、C【解题分析】A．线圈中电流为左侧流入，磁场方向为向右，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，感应电流由左侧看为逆时针，由右侧看为顺时针，故A错误；B．由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大；故铜环受到的安培力要大于铝环，故B错误；C．若环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动；故C正确；D．电池正负极调换后，金属环受力向左，故仍将向左弹出；故D错误；故选C。4、B【解题分析】0.01s时刻感应电流最大，磁通量为零，位置与中性面垂直，A错；B对；峰值为6.28A，有效值为6.28A/1.414=4.45A，C错；周期为0.04s,频率为1/T=25Hz，D错；5、B【解题分析】由库仑定律可得相互作用力为：如果带同种电荷，当两球接触后再分开平分总电量，故分开后两球的带电量为3q；则库仑力为：如果带异种电荷，当两球接触后先中和再平分总电量，故分开后两球的带电量为2q；则库仑力为：A.3F与分析结果不符，故A错误B.9F与分析结果相符，故B正确C.5F与分析结果不符，故C错误D.9F/4与分析结果不符，故D错误6、C【解题分析】交流电流的有效值的定义有解得，选项C正确，ABD错误。故选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、AC【解题分析】A．根据可知灯泡电阻当AB间接电压0.49V时，电动机不转、为纯电阻电路，根据欧姆定律可知R两端电压：UR=IR=0.1×4V=0.4V灯泡两端电压U1=U-UR=0.49V-0.4V=0.09V通过灯泡的电流通过电动机的电流：I2=0.1A-0.01A=0.09A根据并联电路特点可知电动机线圈电阻故A正确；BC．当AB间接电压15V时，灯泡正常发光，灯泡两端电压为UL=9V、通过灯泡的电流为IL=1A，则电动机两端电压为UM=9V，R两端电压为UR=6V，干路电流电流表示数为1.5A，通过电动机的电流为IM=I-IL=0.5A，则此时电动机输出的机械功率：P=UMIM-IM2r=425W故B错误，C正确D．由以上分析可知，电路正常工作时电动机突然被卡住时，电流表读数将大于1.5A，选项D错误8、BD【解题分析】A．由离子在B2中的偏转知粒子带正电，则受电场力向右，则离子在选择器中受水平向左的洛伦兹力，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故A错误；B．由得此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故B正确；C．由得离子是半径不同，一定是比荷不同，而电量可能相等，故C错误；D．由得，知荷质比越大，R越小，越靠近狭缝，故D正确；故选BD。9、BC【解题分析】MN两金属板构成了电容器，并且始终与电源相连，电容器的电压不变，根据和C=Q/U可以判断可以判断电容器的电容和电荷量的变化．根据E=U/d可以判断电场强度的变化，从而判断出加速度的变化，在根据匀变速直线运动的规律可以判断电子的运动的时间．由动能定理分析速度的变化【题目详解】由于电源电压恒定，当M板水平向右移动一段距离后，极板之间的距离减小，根据电容的决定式可知，电容变大，由C=Q/U可知，此时金属板M、N的带电量将变大，故A错误；电源的电压不变，两板之间的距离减小，根据E=U/d可知，电场强度要变大，所以电子所受的电场力变大，加速度也变大，故B正确；电子在极板之间做的是匀加速直线运动，根据d=at2可知，由于极板之间的距离d减小，加速度a变大，所以电子的运动的时间要减小，故C正确；在整个的运动的过程中，电压不变，只有电场力做功，根据动能定理得：qU=mv2，可知电子运动到M板时速率不变，故D错误．故选BC【题目点拨】题根据电子的运动的规律，列出方程来分析电子的加速度、运动的时间和速度分别与哪些物理量有关，根据关系式判断即可10、BD【解题分析】A．处的电势大于处的电势，粒子带负电，在高电势处电势能小，在低电势处电势能大，故从0--过程中电势能增大，电场力做负功，动能减小，故A错误；B．从过程中电势一直增大，故粒子的电势能逐渐减小，B正确；C．根据电场力和运动的对称性可知：粒子如能运动到处，就能到达处，当粒子恰好运动到处时，由动能定理得：解得即粒子从x=0处出发的最小速度应为，C错误；D．若，粒子运动到处电势能最大，动能最小，由动能定理得：解得最小速度为：故D正确故选BD。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、①.②.③.【解题分析】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：，且联立解得：；（2）由图（c）结合几何关系可求得，，即【题目点拨】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量12、①.连接图见解析②.49000③.图像见解析④.0.35【解题分析】(1)[1]如图所示(2)[2]设需要串联的电阻阻值为Rx，则有:Ig(Rg＋Rx)＝5V代入数据可得Rx＝49000Ω.(3)[3]根据表格数据可以的下图(4)[4]将定值电阻R0看做该电源的内阻的一部分，则内阻r′＝6Ω，由此可得路端电压:U＝E′－Ir′在I1－I2图线所在坐标纸上作出该I－U图象如上一问图