福建省廈門市翔安一中2024學(xué)年物理高二上期末預(yù)測試題含解析

福建省廈門市翔安一中2024學(xué)年物理高二上期末預(yù)測試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，高速運(yùn)動的α粒子被位于O點(diǎn)的重原子核散射，實(shí)線表示α粒子運(yùn)動的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn)，N點(diǎn)離核最近，Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，則A.α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大B.三點(diǎn)中，α粒子在N點(diǎn)的電勢能最大C.在重核產(chǎn)生的電場中，M點(diǎn)的電勢比Q點(diǎn)的低D.α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，電場力對它做的總功為負(fù)功2、如圖所示，a和b帶電荷量相同，以相同動能從A點(diǎn)射入磁場，在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的半徑，則可知(重力不計(jì))()A.兩粒子都帶正電，質(zhì)量比B.兩粒子都帶負(fù)電，質(zhì)量比C.兩粒子都帶正電，質(zhì)量比D.兩粒子都帶負(fù)電，質(zhì)量比3、如圖所示是一交變電流的圖象，則該交流電電流的有效值為（）A. B.C. D.4、四個相同的小燈泡按照如圖所示的(a)、(b)兩種方式接入電壓相等的電路中，調(diào)節(jié)R1、R2使四個小燈泡都正常發(fā)光，這時可變電阻R1、R2消耗的電功率P1和P2的關(guān)系為A.P1=2P2 B.P1＞2P2C.P1＜2P2 D.P1=P25、關(guān)于電場線和磁感線的說法正確的是（）A.電場線是客觀存在的而磁感線是不存在的B.靜電場的電場線是不閉合的，而磁感線是閉合的曲線C.電場線和磁感線都可能相交D.電場線就是電荷在電場中的運(yùn)動軌跡，磁感線卻不是軌跡線6、如圖所示，矩形abcd的ad、bc邊長為2L，ab、cd邊長為L。一半徑為L的半圓形區(qū)域（圓心O在bc中點(diǎn)）內(nèi)有方向垂直紙面向里、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從b點(diǎn)以速度v0沿bc方向射入磁場，粒子恰能通過d點(diǎn)。不計(jì)粒子的重力，則粒子的速度v0大小為A. B.C. D.二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、速度可以用光電門測量，物理興趣小組的同學(xué)設(shè)想了一個通過測量速度來得到磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法。他們用密度為d、電阻率為ρ、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形線框cbb′c′。如圖甲所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行。設(shè)勻強(qiáng)磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計(jì)?？烧J(rèn)為方框的cc′邊和bb′邊都處在磁極間。方框從靜止開始釋放，其平面在下落過程中保持水平（不計(jì)空氣阻力）。設(shè)磁場區(qū)域在豎直方向上足夠長，若測得方框下落的最大速度為vm，則下列說法正確的是A.線框切割磁感線產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為2BLvmB.線框下落速度為時所受的安培力大小為C.線框下落速度為時加速度大小為D.磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為8、如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時()A.磁鐵對桌面的壓力增大B.磁鐵對桌面的壓力減小C.磁鐵受到向右的摩擦力作用D.磁鐵受到向左的摩擦力作用9、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A.A→B過程中，氣體對外界做功B.B→C過程中，氣體分子的平均動能增加C.C→D過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D.D→A過程中，氣體的內(nèi)能沒有變化10、將光敏電阻R、定值電阻R0、電流表、電壓表、開關(guān)和有一定內(nèi)阻的電源連接成如圖所示電路，已知光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減?。糸]合開關(guān)，逐漸增大光照強(qiáng)度，下列有關(guān)電路中的變化，說法正確的是（）A.電壓表與電流表的示數(shù)之比將逐漸減小B.電壓表、電流表，兩表變化量大小的比值將逐漸減小C.電源的輸出功率逐漸減小D.電源的效率逐漸減小三、實(shí)驗(yàn)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）將一銅片和一鋅片分別插入一個蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為1.5V．可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡，原因是流過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得還不足3mA.為了較精確地測定該水果電池的電動勢和內(nèi)阻，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：A．電流表A1(量程0～3mA，內(nèi)阻約為0.5Ω)B．電流表A2(量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω)C．電壓表V(量程0～1.5V，內(nèi)阻約為3kΩ)D．滑動變阻器1(阻值0～10Ω，額定電流為1A)E．滑動變阻器2(阻值0～3kΩ，額定電流為1A)F．電鍵，導(dǎo)線若干G．水果電池（1）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用______(均用序號字母表示)（2）請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，（有錯不給分）．（）（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)描點(diǎn)、連線得到水果電池的路端電壓隨電流變化的圖象如圖所示，由圖可知：水果電池的電動勢＝____V，內(nèi)阻r＝________Ω.（保留3位有效數(shù)字）12．（12分）如圖所示為一束粒子沿Ob方向垂直射入勻強(qiáng)磁場，在磁場中分為a、b、c三束，其中a、c發(fā)生偏轉(zhuǎn)，b不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，不計(jì)粒子的重力，請判斷，在a、b、c三束粒子中，帶正電的是______，帶負(fù)電的是______。四、計(jì)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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)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(jì)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(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（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15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】解法一（從等勢線分布入手）：重核帶正電荷，在其周圍形成的電場中，離重核越近電勢越高，所以φN＞φM＞φQ，選項(xiàng)C錯誤；電勢越高，正電荷的電勢能越大，所以帶正電的α粒子在三點(diǎn)處的電勢能大小關(guān)系是EN＞EM＞EQ，即N點(diǎn)的電勢能最大，Q點(diǎn)的電勢能最小，B正確；α粒子僅受電場力的作用，其電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，但電勢能和動能之和保持不變，根據(jù)EN＞EM＞EQ可知，EkN＜EkM＜EkQ，α粒子在M點(diǎn)的動能比在Q點(diǎn)的小，所以α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的小，選項(xiàng)A錯誤；由EM＞EQ可知，α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)，電勢能減小，電場力對它做的總功肯定為正功（電場力做正功，電勢能減小，動能增大），選項(xiàng)D錯誤解法二（從電場力做功入手）α粒子受到的電場力始終是斥力，在α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中，電場力做負(fù)功，再從N點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)時，電場力做正功，已知Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)可知，正功大于負(fù)功，所以整個過程，電場力對它做的總功為正功，D錯誤；已知從M運(yùn)動到N，電場力做的總功為正功，可知α粒子的動能變大，速度變大，所以α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的小，A錯誤；距離帶正電荷的重核越近，電勢越高，α粒子的電勢能越大，結(jié)合三點(diǎn)的位置關(guān)系可知，電勢關(guān)系φN＞φM＞φQ，電勢能關(guān)系EN＞EM＞EQ，B正確，C錯誤2、B【解題分析】兩粒子進(jìn)入磁場后均向下偏轉(zhuǎn)，可知在A點(diǎn)受到洛倫茲力均向下，由左手定則可知，四指所指的方向與粒子的運(yùn)動方向相反，所以這兩個粒子均帶負(fù)電，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，得：，得，又動能，聯(lián)立得：，可見m與半徑r的平方成正比，故，選B.【題目點(diǎn)撥】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中以垂直于磁場方向運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，粒子做勻速圓周運(yùn)動．根據(jù)偏轉(zhuǎn)方向，利用左手定則來判斷粒子所帶的電性，根據(jù)半徑表示粒子的質(zhì)量，即可求得質(zhì)量之比3、D【解題分析】設(shè)電流的有效值為I．取一個周期時間，由電流的熱效應(yīng)得解得I=3A故ABC錯誤，D正確；故選D。4、B【解題分析】燈泡規(guī)格相同且正常發(fā)光，甲圖燈泡并聯(lián)，電流為乙圖燈泡串聯(lián)，電流為電阻的電壓為消耗的功率為電阻的電壓為消耗的功率為所以有故A、CD錯誤，B正確；故選B。5、B【解題分析】電場線和磁感線都是不存在的，只是人們?yōu)榱嗣枋鲭妶龊痛艌黾傧氲那€，選項(xiàng)A錯誤；靜電場的電場線是不閉合的，而磁感線是閉合的曲線，選項(xiàng)B正確；電場線和磁感線都不可能相交，選項(xiàng)C錯誤；電場線不一定與帶電粒子的軌跡重合，只有電場線是直線，帶電粒子的初速度為零或初速度方向與電場線方向在同一條直線上時電場線才與帶電粒子的軌跡重合，故D錯誤，故選B.6、D【解題分析】粒子沿直徑飛入，根據(jù)徑向?qū)ΨQ特點(diǎn)確定圓心，如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系：解得：連接，根據(jù)幾何關(guān)系：解得：這里我們簡單提供一種計(jì)算的計(jì)算方法：聯(lián)立方程解得：洛倫茲力提供向心力：解得：，D正確，ABC錯誤。故選D。二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、ABD【解題分析】A.方框被釋放后受到重力、安培力作用，由于安培力隨速度的增大而增大，由牛頓第二定律知，方框被釋放后先做速度增大、加速度逐漸減小的直線運(yùn)動，當(dāng)加速度等于零時方框的速度達(dá)到最大，此后方框以最大速度vm勻速下落。當(dāng)方框以最大速度vm勻速下落時，感應(yīng)電動勢最大為2BLvm，故A正確；BC.方框下落速度為時其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流均為最大值的一半，由安培力公式可知，其所受安培力F'A也為最大值FA(即重力mg)的一半，由牛頓第二定律可知mg-F'A=ma，解得方框的加速度大小為a=，選項(xiàng)B正確，C錯誤；D.速度最大時，依據(jù)二力平衡條件得mg=FA，質(zhì)量m=4AdL，方框所受安培力合力FA=2BIL

，方框中電流，方框切割磁感線產(chǎn)生的最大等效感應(yīng)電動勢E=2BLvm，方框電阻，聯(lián)立上述各式解得磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，選項(xiàng)D正確；故選：ABD8、BC【解題分析】根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場方向（切線方向），再根據(jù)左手定則判斷安培力方向，如下左圖圖；根據(jù)牛頓第三定律，電流對磁體的作用力向左上方，如下右圖根據(jù)平衡條件，可知通電后支持力變小，靜摩擦力變大，故磁鐵對桌面的壓力變小；而靜摩擦力向右．故B、C正確，A、D錯誤．故選BC【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了磁場對電流的作用、安培力、共點(diǎn)力作用下的平衡等綜合應(yīng)用．屬于中等難度的題目．本題關(guān)鍵先對電流分析，得到其受力方向，先判斷電流所在位置的磁場方向，然后根據(jù)左手定則判斷安培力方向；再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力情況9、AC【解題分析】A→B過程中，體積增大，氣體對外界做功，B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，溫度降低，C→D過程中，等溫壓縮，D→A過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，溫度升高【題目詳解】A．由圖可知A→B過程中溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，所以氣體吸收熱量，故A正確；B．由圖可知B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B錯誤；C．由圖可知C→D過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁分子數(shù)增多，故C正確；D．由圖可知D→A過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動能增大，故D錯誤故選AC【題目點(diǎn)撥】本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，根據(jù)圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對氣體做功情況，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動能的標(biāo)志，理想氣體內(nèi)能由問題溫度決定10、AD【解題分析】閉合電路的動態(tài)變化情況的分析【題目詳解】A．由題意知，逐漸增大光照強(qiáng)度時，光敏電阻R的值逐漸減小，外電路的總電阻逐漸減小，由閉合電路的歐姆定律知，總電路的電流逐漸增大，通過光敏電阻R的電流也逐漸增大，所以電壓表與電流表的示數(shù)之比將逐漸減小，故A正確；B．光敏電阻R串聯(lián)在電路中，定值電阻R0和電源內(nèi)阻都是純電阻，它們各自上面的電壓變化量與電流變化量比值不變，因此，光敏電阻R的電壓變化量與電流變化量比值也不變，故B錯誤C．電源的輸出功率由公式知，增大，由閉合電路的歐姆定律知,減小，電源的內(nèi)阻不知道大小，所以減小的情況也不知，因此的變化無法確定，故C錯誤；D．根據(jù)電源的效率定義得,外電路的電阻越大，路端電壓越高，電源效率越高，電源的效率隨外電路電阻減小而減小，故D正確；故選AD．【題目點(diǎn)撥】直流電路動態(tài)變化要掌握各物理量變化的規(guī)律來分析三、實(shí)驗(yàn)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.A②.E③.④.1.35⑤.450【解題分析】(1)[1]電流約為3mA，故電流表選擇A；[2]電源的內(nèi)阻大約若選用0～10Ω的滑動變阻器，移動滑片，電流基本不變，因此滑動變阻器應(yīng)選E；(2)[3]由題意可知水果電池內(nèi)阻較大，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，相對于電源來說，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，電路圖如圖所示(3)[4]由圖示電源U-I圖線可知，圖象與縱軸截距為1.35，則電源電動勢[5]圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻12、(1).a(2).c【解題分析】[1][2]由圖看出，b粒子射入磁場后不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明不受洛倫茲