2024届河北省沧州市物理高二上期末经典试题含解析

2024届河北省沧州市物理高二上期末经典试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向b端移动时（）A.电流表A的读数增大B.电压表V的读数增大，电流表A的读数减小C.电压表V的读数减小D.电压表V的读数减小，电流表A的读数增大2、如右图所示，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=4V，Ucd=0．由此可知断路处为()A.灯L1 B.灯L2C.变阻器 D.不能确定3、关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是A.磁通量越大，则感应电动势越大B.磁通量越小，则感应电动势一定越小C.磁通量增加，感应电动势有可能减小D.磁通量变化越大，则感应电动势也越大4、如图所示，在与水平方向成30°角的光滑金属导轨间连一电源（极性未标明），在间距为l的平行导轨上，放一质量为m的金属棒ab，棒中电流为I，磁场方向垂直于导轨平面向上，这时棒恰好静止。重力加速度为g。下列判断正确的是（）A.电流从a到b，磁感应强度大小为B.电流从b到a，磁感应强度大小为C.电流从a到b，磁感应强度大小为D.电流从b到a，磁感应强度大小为5、以MN为直径O为圆心的半圆弧上有M、N、P三点，如图所示，其中∠MOP＝，在MN两处各放置一条通有等大电流的长直导线垂直穿过半圆弧面，方向如图，这时O点的磁感应强度大小为B1．若将M处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，则B2与B1之比为（）A.3：1 B.：2C.1：1 D.1：26、蜘蛛捕食是依靠昆虫落在丝网上引起的振动准确判断昆虫的方位。已知丝网固有频率，某昆虫掉落在丝网上挣扎时振动频率为，则该昆虫落在丝网上时（）A.增大，则丝网振幅增大 B.减小，则丝网振幅减小C.昆虫引起丝网振动频率为 D.丝网和昆虫挣扎振动周期相同二、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、一个不计重力的带正电子粒子以沿各图的虚线射入场中．A中是正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外；B中是两条垂直纸面的长直导线中等大同向的电流，虚线是两条导线连线的中垂线；C中是圆环线圈中的电流、虚线过圆心且垂直圆环平面；D中＋Q、一Q是两个位置固定的等量异种点电荷的电荷量、虚线是两位置连线的中垂线．其中，带电粒子能做匀速直线运动的是（）A. B.C. D.8、下列仪器或设备在使用过程中应用了静电现象的有()A.避雷针 B.指南针C.静电复印机 D.变压器9、初速度为的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则A.电子将向右偏转，速率不变B.电子将向左偏转，速率改变C.电子将向左偏转，半径不变D.电子将向右偏转，半径改变10、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是()A.加5V电压时，导体的电阻约是5ΩB.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小C.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D.该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻三、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）如图所示，竖直矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直匀强磁场，金属棒放在电子秤上，电子秤水平固定在金属框架上．现通过测量通电金属棒在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小并判断其方向．主要实验步骤：(1)连接好实物电路，接通电源后金属林中的电流由a流向b；(2)保持开关S断开，读出电子秤示数；(3)闭合开关S，调节滑动变阻器R的阻值使电流大小适当，此时电子秤仍有示数，然后读出并记录_____、_____；(4)用刻度尺测量_________；(5)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度B的大小，可以得到B=______；(6)判断磁感应强度方向的方法是：若________，磁感应强度方向垂直金属棒向里；反之，磁感应强度方向垂直金属棒向外12．（12分）如图所示，两只用粗细相同的铜丝做成的闭合线框a、b放在光滑绝缘水平桌面上，它们的边长分别为L和2L．现以相同的速度v将a、b从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外．在此过程中，a、b两线框中的电流之比为_______；拉力之比为_____；通过铜丝横截面的电量之比为_____.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【解题分析】当滑动变阻器的滑动触点向b端移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，再分析流过变阻器电流的变化，来判断电表读数的变化【题目详解】当滑动变阻器的滑动触点向b端移动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻R增大，由欧姆定律分析总电流I减小，路端电压U=E-Ir增大，电阻R2的电压U2=E-I（r+R1）增大，流过电阻R2的电流I2增大，则流过电流表的电流I3=I-I2减小．所以伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小．故选B【题目点拨】本题是简单电路动态变化分析问题，往往按“部分→整体→部分”的顺序分析2、B【解题分析】由题，则灯发生断路，因为断路时，电路无电流，其两端的电势分别等于电源两极的电势，其电势差等于电源的电动势；而对于完好的电阻，阻值一定，电流时，根据欧姆定律可知，其电压，由题：，．由题，则可知：灯和变阻器R没有发生断路，故选项B正确，选项ACD错误【题目点拨】本题是电路中故障分析问题，往往哪段电路的电压等于电源的电压，哪段电路发生断路，可用电压即为电势差来理解3、C【解题分析】由E=n得，线圈中产生的感应电动势大小由磁通量变化快慢决定，与磁通量的大小无关，故A错误；磁通量减小，磁通量变化可能变快，故感应电动势可能变大，故B错误；磁通量增加，磁通量变化可能变慢，故感应电动势可能减小，故C正确；线圈中产生的感应电动势大小由磁通量变化快慢决定，与磁通量变化的大小无关，故D错误；故选C.点睛：考查法拉第电磁感应定律，同时让学生清楚知道感应电动势与磁通量的变化率有关，与磁通量大小及磁通量变化大小均无关4、C【解题分析】棒恰好静止，对棒受力分析，因磁场方向垂直于导轨平面向上，棒受到重力、垂直于斜面的支持力，及平行斜面的安培力，依据左手定则，则电流方向由a到b，再根据矢量的合成法则，则有FA=mgsin30°且FA=BIl解得磁感应强度大小为综上所述，故ABD错误，C正确。故选C。5、B【解题分析】依题意，每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下，则当M移至P点时，O点合磁感强度大小为：则B2与B1之比为A.3：1与分析不相符，故A项与题意不相符；B.：2分析相符，故B项与题意相符；C.1：1与分析不相符，故C项与题意不相符；D.1：2与分析不相符，故D项与题意不相符6、D【解题分析】昆虫落在丝网上时，丝网做受迫振动，则丝网和昆虫挣扎振动周期及频率相同，即频率均为，周期均为；因不知道与的大小关系，则不能判断丝网振幅的变化.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、BC【解题分析】当带电粒子所受的合力为零时才能做匀速直线运动，分析粒子的受力情况，从而作出判断【题目详解】A项：粒子带正电，粒子所受的电场力向上，由左手定则判断知洛伦兹力方向向上，故粒子的合外力不为零，则带电粒子不可能做匀速直线运动，故A错误；B项：根据安培定则判断知虚线上合磁场为零，所以带电粒子不受洛伦兹力，因而带电粒子做匀速直线运动，故B正确；C项：由安培定则知圆环线圈产生的磁场与虚线重合，与带电粒子的速度方向平行，所以带电粒子不受洛伦兹力，带电粒子能做匀速直线运动，故C正确；D项：根据等量异种电荷的电场线分布可知电场线与虚线垂直，带电粒子所受的电场力与其速度垂直，粒子不可能做匀速直线运动，故D错误故选BC【题目点拨】本题要紧扣匀速直线运动的条件：合力为零，掌握电场线和磁感线的分布情况，结合安培定则和左手定进行判断8、AC【解题分析】利用静电现象的原理的是避雷针和静电复印机，而指南针是利用地磁场的原理，而变压器是利用电磁感应的原理制成的，故AC正确，BD错误。故选AC。9、AD【解题分析】AB．由安培定则可知导体右侧磁场方向垂直纸面向里，然后跟左手定则可知运动电子所受洛伦兹力向右，因此电子将向右偏转，洛伦兹力不做功，故其速率不变，故A符合题意，B不符合题意。CD．由右手螺旋定则可知，直导线右侧电场向里，并且离导线越远，场强越弱；由左手定则可知，电子向右偏转，根据，解得：，可知，B越小，半径越大，故D符合题意，C不符合题意。故选AD。10、AB【解题分析】A．加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，导体的电阻为：ΩA正确；BC．因I-U图像上各点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，由图可知，随着电压的减小，图象上的点与原点连线的斜率变大，则可知导体的电阻不断减小，B正确，C错误；D．该元件是非线性元件，也能用欧姆定律计算导体在某状态下电阻，D错误。故选AB。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.电流表示数I②.此时电子秤的示数③.金属棒的长度L④.⑤.【解题分析】（3,4）根据实验原理，电子秤的读数等于导体棒的重力与安培力的合力；根据实验原理读出要记录的数据；（5）根据平衡条件分列式即可求解；（6）根据左手定则判断即可【题目详解】（3）重新处于平衡状态；读出电流表的示数I；此时电子秤的示数为m1；（4）用刻度尺测量金属棒的长度L；（5）根据平衡条件，有：|m0-m1|g=BIL解得：B=（4）判定磁感应强度方向的方法是：若m1＞m0，磁感应强度方向垂直纸面向里；反之，磁感应强度方向垂直纸面向外；12、①.1:1②.1:2③.1:2【解题分析】根据电阻定律得Ra：Rb=1：2，根据法拉第电磁感应定律E=BLv得线框电动势之比Ea：Eb=1：2，两线框中的电流之比Ia：Ib＝＝1：1，由于线框匀速运动，拉力和安培力平衡，故；根据通过的铜丝横截面的电量之比；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、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解题分析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【题目详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgs