江西省玉山县樟村中学2023-2024学年物理高二上期末预测试题含解析

江西省玉山县樟村中学2023-2024学年物理高二上期末预测试题请考生注意：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、如图所示,一圆柱形铁芯上沿轴线方向绕有矩形线圈,铁芯与磁极的缝隙间形成了辐向均匀磁场，磁场的中心与铁芯的轴线重合当铁芯绕轴线以角速度转浏的过程中,线圈中的电流变化图象是下图中的哪一个?(从图位置开始计时,NS极间缝隙的宽度不计,以边的电流进入纸面,边的电流出纸面为正方向)A. B.C. D.2、随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手表、手机，大到电脑、电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是()A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电3、如图所示，点电荷、分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称下列说法正确的是A.c、d两点的电场强度相同B.a、b两点的电势相同C.将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功D.将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大4、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点，在匀强磁场中摆动，不计空气阻力，当小球每次通过最低点时（）A.摆球受到的磁场力相同B.摆球的动能相同C.摆球的速度相同D.摆球所受丝线拉力相等5、方形区域内有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，带电粒子a、b是经质谱仪筛选出的具有相同比荷的带电粒子，粒子从磁场左侧边界中点o垂直于边界垂直于磁场射入磁场中，运动轨迹如图所示，a、b粒子分别从方形磁场左下角和右下角离开磁场，则（）A.粒子带正电B.a粒子质量大于b粒子C.a粒子在磁场中运动时间小于b粒子D.a粒子进入磁场的速度大于b粒子6、十九世纪安培为解释地球的磁性做出这样的假设：地球的磁场是由绕着地心的环形电流I引起的，图中假设的引起地球磁场的环形电流方向正确的是（）A. B.C. 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、两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F。现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为（）A. B.C. D.8、在如图所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向a端移动一段距离，下列结论正确的是A.电流表读数变小B.灯泡L变亮C.电容器C上的电荷量增多D.电压表读数变小9、如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器．升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝1：10．在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r＝2Ω，降压变压器T2的原、副线圈数之比为n3：n4＝10：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其它因素的影响，则（）A.T1的副线圈两端电压的最大值为2010VB.T2的原线圈两端的电压为2000VC.输电线上损失的电功率为100WD.T1原线圈输入的电功率为10.1kW10、如图所示，在矩形区域内有匀强电场和匀强磁场，电场方向平行于ad边且由a指向d，磁场方向垂直于平面，ab边长为，ad边长为2L，一带电粒子从ad边的中点O平行于ab方向以大小为v0的速度射入场内，恰好做匀速直线运动；若撤去电场，其他条件不变，粒子从c点射出场区(粒子重力不计)．下列说法正确的是A.磁场方向一定是垂直平面向里B.撤去电场后，该粒子在磁场中的运动时间为C.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从bc边射出场区D.若撤去磁场，其他条件不变，粒子一定从ab边射出场区三、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）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：小灯泡L（额定电压3.8V，额定电流0.32A）；电压表V（量程3V，内阻3kΩ）；电流表A（量程0.5A，内阻0.5Ω）；固定电阻R0（阻值1000Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。（1）实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，滑动变阻器R是_________（填“限流式”或“分压式”）接法。（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示:由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_________（填“增大”“不变”或“减小”）灯丝的电阻率__________（填“增大”“不变”或“减小”）。（3）用另一电源E0（电动势6V，内阻1.00Ω）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为______W.（结果保留2位有效数字）12．（12分）某同学想用以下器材组装一只欧姆表，并比较精确地测量一只几千欧电阻的阻值A．电流计，满偏电流为1mA，内阻为20ΩB．电流计，满偏电流为0.6A，内阻为5ΩC．电动势15V，内阻5Ω的直流电源D．电动势3V，内阻3Ω的直流电源E．最大阻值为5000Ω的滑动变阻器F．最大阻值为100Ω的滑动变阻器(1)以上器材应选用________(填字母)，并在下面虚线框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图_____(2)若用此欧姆表测量电阻，发现指针指在满偏电流的三分之一处，则此电阻的阻值约为________Ω.(3)如果电池长期未用，导致内阻增大，电动势基本不变，且仍然能正常调零，这将导致测量的结果________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)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【解析】在一个周期内，前半个周期内：根据右手定则可知电流从b边进入纸面，a边电流出纸面，为负值．设ab边长为，ad边长为，矩形abcd的面积为S，电阻为R，磁感应强度大小为B，则感应电动势大小为：，感应电流大小为：，为不变．后半个周期内：根据右手定则可知电流从a边进入纸面，b边的电流出纸面，为正值．感应电流大小为：，为不变，故ABC错误，D正确，故选D【点睛】将一个周期分成两个半个周期研究，根据右手定则判断感应电流的方向，确定电流的正负．根据感应电动势公式推导电动势表达式，确定电流大小，然后选择图象2、C【解析】A．无线充电的原理，其实就是电磁感应现象，而不是电流的磁效应，故A错误；B．发生电磁感应的条件是磁通量要发生变化，直流电无法产生变化的磁场，故不能接到直流电源上，故B错误；C．发生电磁感应时，两个线圈中的交变电流的频率是相同的，故C正确；D．只有无线充电底座，手机内部没有能实现无线充电的接收线圈等装置，也不能进行无线充电，D错误。故C正确。3、D【解析】根据电场线分布，比较c、d两点的电场强度大小和方向关系．根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a点和b点的电势，由沿直线从a到b电势的变化，分析电子从a移到b过程中电势能如何变化．将电子沿直线从c点移到d点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功【详解】A：根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则c、d两点的电场强度不同．故A项错误BD：MN间电场线方向由M→N，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势；电子沿直线从a移到b电势降低，电子带负电，据，则电子的电势能一直增大．故B项错误，D项正确C：对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc段场强方向斜向右上，在Od段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功．故C项错误【点睛】解决本题的关键是进行电场的叠加，通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功4、B【解析】A．由于小球的运动方向不同，则根据左手定则可知，洛伦兹力的方向不同，则受到的磁场力不同，故A错误；BC．由题意可知，拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从左右两侧向最低点运动且两次经过最低点时的动能相同，小球的速度大小相同，但是方向不同，故B正确，C错误；D．由B选项可知，速度大小相等，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则根据牛顿第二定律可知，拉力的大小不同，故D错误。故选B。5、A【解析】A．由左手定则可知，粒子带正电，选项A正确；B．由题中条件不能确定粒子质量关系，选项B错误；C．根据可知，两粒子的周期相同，根据，因a粒子在磁场中的偏转角大，则a粒子在磁场中运动时间大于b粒子，选项C错误；D．根据可知a粒子的运动半径较小，则进入磁场的速度小于b粒子，选项D错误；故选A.6、B【解析】地磁场的分布情况：地磁的北极在地理南极的附近，地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向地球南极，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向，故环形电流的方向由东向西流动，故ACD错误，B正确。故选B。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、BD【解析】若两电荷同性，设一个球的带电量为Q，则另一个球的带电量为5Q，此时接触后再分开，带电量各为则两球库仑力大小所以若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为此时两球的库仑力所以故选BD8、AC【解析】AB．将滑动变阻器滑片P向a端移动后，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知，电路中电流I变小，则电流表读数变小，灯泡L变暗，故A正确，B错误；C．电容器C两端的电压：UC=E-I（RL+r），I变小，其他量不变，则UC增大，电容器C上的电荷量增多，故C正确；D．变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则路端电压增大，电压表读数变大，故D错误。故选AC。9、AB【解析】根据降压变压器的输出电压，结合匝数比求出输入电压，从而得出输电线电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出升压变压器的输出功率【详解】T2副线圈电流，设输电线中的电流为I3．则比得，则有I3＝5A，设T2原线圈两端的电压为U3．则，即得U3＝2000V，输电线上的损失电压为U损＝I3•2r＝5×2＝10V，T1的副线圈两端电压U2＝U损+U3＝10+2000＝2010V，所以T1的副线圈两端电压的最大值为2010V，故AB正确；输电线上损失的功率P损＝I32•2r＝52×2＝50W，故C错误；T1的原线圈输入的电功率为P1＝10kW+50W＝10.05kW，故D错误．所以AB正确，CD错误【点睛】解决本题的关键要知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系10、AC【解析】由左手定则判断出磁场的方向；根据洛伦兹力提供向心力得出粒子的周期，然后结合偏转角求时间；若撤去磁场，粒子在电场中做类平抛运动，将运动分解.【详解】A、设粒子带正电荷，则受到的电场力的方向向下，洛伦兹力的方向向上，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里.同理若粒子带负电，则受到的电场力的方向上，洛伦兹力的方向向下，由左手定则可得，磁场的方向垂直于纸面向里；故A正确.B、撤去电场后，该粒子在磁场中做圆周运动，其运动的轨迹如图：则：，则；由洛伦兹力提供向心力得：，则，粒子运动周期T，则，粒子的偏转角θ，，所以；该粒子在磁场中的运动时间为：；故B错误.C、D、电场和磁场均存时，粒子做匀速直线运动qE=qv0B，联立，可得，撤去磁场中，带电粒子在电场中做类平抛运动，假设带电粒子从ab边射出场区，由运动学规律有：，，根据牛顿第二定律可得Eq=ma，联立解得，带电粒子沿ab方向运动距离x=v0t=2L，x大于ab边长，故假设不成立，带电粒子从bc边射出场区.故C正确，D错误.故选AC.【点睛】本题主要考查了带电粒子在组合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况，熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式三、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.分压式②.增大③.增大④.0.89【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；（2）[2][3]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）[4]．当滑动变阻器阻值全部接入时，灯泡的功率最小，将R等效为电源内阻，则电源电动势为6V，等效内阻为10Ω；则有：U=6-10I；作出电源的伏安特性曲线如图中实线所示；由图可知，灯泡电压为U=3.1V，电流I=290mA=0.29A，则最小功率P=UI=3.1×0.29=0.89W；12、①.ADE②.③.6000④.准确【解析】(1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻，调零时电流表应该满偏；要测量一只约几千欧电阻的阻值，故中值电阻至少几千欧，然后根据闭合电路欧姆定律列式分析；(2)同样根据闭合电路欧姆定律列式求解；(3)电源的内阻不会影响测量结果，电源电动势发生变化会影响测量结果【详解】(1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻，调零时电流表应该满偏，题中电源和电流表有四种组合：组合一：AC组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：组合二：BC组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：组合三：AD组合，根据欧姆定律，调零后内阻：组合四：BD组合，根据欧姆定律，调零后内阻为：考虑滑动变阻器最大5000Ω，应该选组合三，故电流表选A，电源选D，滑动变阻器选E；电路图如图：(2)指针指在满偏电流的三分之一