河北省衡水市阜城中学2027届物理高二上期末预测试题含解析

河北省衡水市阜城中学2027届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、将阴极射线管的两极与高压电源连接后，加上如图所示的磁场，可观察到从负极向右射出的高速电子流的偏转情况是A.平行于纸面向上偏转 B.平行于纸面向下偏转C.垂直于纸面向内偏转 D.垂直于纸面向外偏转2、如图所示，实线表示电场线，虚线表示带正电粒子只受电场力作用的运动轨迹，粒子先经过M点，后经过N点，则（）A.M点的电势高于N点的电势B.M点的电场强度大于N点的电场强度C.粒子在M点的速度大于在N点的速度D.电场力对粒子做负功3、回旋加速器是加速带电粒子的装置其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是()A.减小磁场的磁感应强度B.增大匀强电场间的加速电压C.增大D形金属盒的半径D.减小狭缝间的距离4、如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A.该粒子带正电B.减少R2，粒子将打在O点左侧C.增大R1，粒子在板间运动时间不变D.减少R1，粒子将打在O点左侧5、如图所示，平行金属板间存在匀强电场，一个电子以初速度v1沿平行于板面方向射入电场，经过时间t1射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d1．另一个电子以初速度v2（v2>v1）仍沿平行于板面方向射入电场，经过时间t2射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d2．不计电子的重力，则下列关系式中正确的是At1<t2 B.t1=t2C.d1>d2 D.d1<d26、某校创新基地研究小组模仿风速仪原理制作了一个风力发电的简易装置，内部结构示意图如图所示，在风力作用下，用塑料杯制作的风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁体下方的线圈与电流表相连，不考虑摩擦阻力，则（）A.风速增大，转速增大，输出电流一定增大B.若风力恒定，磁体转速将不断增大，最终电流表有被烧坏的危险C.输出为交变电流，频率为永磁体转动频率的两倍D.若永磁体转动方向相反，电流表将不会有读数二、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、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N不做功D.M的运行时间大于N的运行时间8、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时所产生正弦式交变电流的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦式交变电流的图象如图线b所示，下列关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是A.在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为0B.线圈先后两次转速之比为3∶2C.交变电流a的峰值为10VD.交变电流b的峰值为5V9、如图所示，质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于、，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿正方向的电流，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则磁感应强度方向和大小可能为（）A.轴正方向，B.轴负方向，C.轴正方向，D.轴负方向，10、如图所示的xOy平面内，存在正交的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面向里，匀强电场大小为E，方向沿y轴正方向．将一质量为m、带电量为q的粒子从O点由静止释放，粒子的运动曲线如图所示，运动周期为T，P点距x轴的距离为粒子运动过程中距x轴最大距离的一半，粒子的重力忽略不计．以下说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子运动到最低点时，粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等C.粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为D.粒子在运动过程中，距x轴的最大距离为三、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）下图是等离子体发电机示意图，平行金属板间匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，两板间距离为0.2m，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v0=________m/s，a是发电机的________极.(发电机内阻不计)12．（12分）图（a）为某同学组装完成的简易多用表的电路图，图中E是电池；和是固定电阻，R6是可变电阻，表头的满偏电流为250，内阻为，虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用表有5个档位为：直流电压1V档和5V档，直流电流1mA档和2.5mA档，欧姆x1档(1)图（a）中A端与_____(填红或黑)色表笔相连接(2)关于的使用，下列说法正确的是（）A.在使用多用表之前，调整使电表指针指在电表左端0刻度线处B.使用欧姆档时，现将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻0刻度线处C.使用电流档时，调整使电表指针指在电表右端电流最大位置(3)某次测量时该多用表指针位置如图（b）所示，此时B端是与3相连的，则读数为______,若此时B端是与5相连，则读数为______(4)改电表的档位1,2都是电流档，其中档位1的量程是_____,根据题给的条件可得=______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）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15．（12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

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】应用左手定则判断洛仑兹力时，四指指向电子运动的反方向，磁场穿过掌心，则大拇指方向垂直于纸面向外，故电子束垂直纸面向外偏转；A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析相符，故D正确；故选D。2、A【解析】A项：根据沿电场线方向电势越来越低可知，M点的电势高于N点的电势，故A正确；B项：根据电场线的疏密程度表示场强大小，即电场线越密场强越大可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，故B错误；C、D项：由于M点电势高于N点的电势，粒子带正电，所以粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，根据能量守恒可知，M点的速度小于N点的速度，电场力做正功，故C、D错误点晴：解决本题关键理解沿电场线方向电势越来越低，电场线的疏密程度表示场强大小，即电场线越密场强越大3、C【解析】粒子在回旋加速器中的最大半径为D形盒的半径，由，故最大动能为A．由以上推导可知，增大磁感应强度可以增大最大动能，故A错误；B．增加加速电压对最大动能无影响，故B错误；C．增大D形盒半径可以增大最大动能，故C正确；D．减小狭缝间距离对最大动能无影响，D错误；故选C。4、D【解析】本题是含容电路的动态分析与带电粒子运动相结合的问题，运用闭合电路欧姆定律和类平抛运动的知识可进行求解【详解】设板间场强为，粒子的电荷量是，板间间距为，则粒子在板间运动时：、A：由电路图知，极板M带负电、极板N带正电，板间场强的方向向上，重力不计的带电粒子向下偏转，粒子带负电．故A项错误B：由于R2与平行金属板串联，稳定时此支路断路，调节R2对电路无影响；减少R2，平行板两端的电压不变，板内场强不变，粒子运动情况不变，仍打在O点．故B项错误CD：增大R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压减小，板内场强减小，粒子在电场中的运动时间变长．减少R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压增大，板内场强增大，粒子在电场中的运动时间变短，粒子将打在O点左侧．故C项错误，D项正确5、C【解析】电子垂直入射电场，在穿越电场的过程中，做类平抛运动，沿垂直电场的方向的分运动为匀速直线运动，沿平行于电场的方向的分运动为初速度为零的匀加速直线运动【详解】电子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动：，沿平行与电场的方向上的分运动为匀加速直线运动，偏转量．由于两电子穿越同一电场，所以加速度a相同，但由于初速度，故，故本题选C【点睛】本题考查化曲为直，处理类平抛运动问题的分析方法，会比较不用粒子在电场中运动的时间和偏转量，掌握分析方法至关重要6、A【解析】A．风速增大，转速增大，线圈中的磁通量变化增大，产生的感应电流增大，输出电流增大，故A正确；B．若风力恒定，磁体转速将不断增大，产生的感应电流增大，磁铁受到线圈的作用力也增大，当风力与磁铁受到线圈的作用力相等时，磁体转速达到最大，不会烧坏电流表，故B错误；C．线圈中的磁通量在不断变化，输出为交变电流，频率应为永磁体转动频率相同，故C错误；D．若永磁体转动方向相反，线圈中磁通量也会变化，会产生感应电流，电流表会有读数，故D错误。故选A。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【解析】由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系【详解】A：由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；B：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，故B错误；C：洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，故C正确；D：粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误8、BC【解析】由图读出电压最大值Um，周期T，由周期关系求出转速关系．t=0时刻电压为零，由法拉第电磁感应定律分析磁通量【详解】t=0时刻U=0，根据法拉第电感定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大．则A错误．周期之比为2：3，则转速之比为3；2，则B正确；交流电a的峰值为10V，选项C正确；根据Em=BωS可知，则Emb=V，选项D错误；故选BC.9、AD【解析】A．磁感应强度方向y轴正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向竖直向上，当时，安培力与重力二力平衡，导线可以保持静止时，悬线与竖直方向夹角为，故A正确；B．磁感应强度方向y轴负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向竖直向下，当时，绳子只有在竖直位置静止，故B错误；C．磁感应强度方向为z正方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y负方向，直导线不能在偏离y正方向的位置平衡，故C错误；D．磁感应强度方向为z轴负方向，根据左手定则，直导线所受安培力方向沿y正方向，根据平衡条件得故D正确。故选AD。10、AC【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。详解】A．粒子由静止开始运动，故开始时电场力方向向下，故带正电，A正确；B．粒子运动到最低点时，合运动的洛伦兹力向上，电场力向下，合力提供向心力，故洛伦兹力大于电场力，B错误；C．粒子的初速度为零，将初速度沿水平方向分解为水平向左和水平向右的两个相等分速度v1和v2，大小都是v，向右的分速度v2，对应的洛伦兹力f2与电场力平衡，故粒子的第二分运动以v1的初速度向左运动，做逆时针的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：其中：联立解得：粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为：C正确；D．粒子在运动过程中，距x轴的最大距离为：D错误。故选AC。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、①.2200②.正【解析】根据左手定则，正电荷向上偏，负电荷向下偏，所以上板带正电，即a是电源的正极．两板上有电荷，在两极板间会产生电场，电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有：qvB=q，所以：【点睛】解决本题的关键掌握等离子体进入磁场受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则，正电荷向上偏，负电荷向下偏，在两极板间会产生电场，电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡12、①.黑②.B③.11Ω④.2.95V⑤.2.5mA⑥.【解析】（1）根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”（2）由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节，故B正确，AC错误（3）若此时B与“3”相接，欧姆表的倍率为×1挡，则读数为11Ω．若此时B端是与5相连，由图可知是5V档，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，所示