2023-2024學(xué)年貴州省衡水安龍實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高二上期末預(yù)測試題含解析

2023-2024學(xué)年貴州省衡水安龍實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理高二上期末預(yù)測試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、達(dá)爾文曾說過:“最有價(jià)值的知識(shí)是關(guān)于方法的知識(shí)”，下列模型、公式或規(guī)律得出運(yùn)用的物理方法正確的是（）A.點(diǎn)電荷是運(yùn)用了微元法建立得出的B.受到“通電螺線管外部磁場與條形磁鐵的磁場十分相似”的啟發(fā),安培提出了分子電流假說C.電場線和磁感線是根據(jù)實(shí)物模型建立的D.物體的電阻是用比值法定義的,說明物體的電阻與加在其兩端的電壓成正比2、磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線，假設(shè)地球磁場是由地球的環(huán)形電流引起的，則該假設(shè)中的電流方向是A.由南向北沿磁子午線 B.由北向南沿磁子午線C.由東向西垂直磁子午線 D.由向東垂直磁子午線3、光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖，拋物線的方程為y＝x2，其下半部分處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是y＝a的直線(如圖中的虛線所示)．一個(gè)小金屬塊從拋物線上y＝b(b>a)處以速度v沿拋物線向上滑，假設(shè)拋物線足夠長，則金屬塊在曲面上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是()A.mgbB.mv2＋mgbC.mg(b－a)D.mg(b－a)＋mv24、十九世紀(jì)安培為解釋地球的磁性做出這樣的假設(shè)：地球的磁場是由繞著地心的環(huán)形電流I引起的，圖中假設(shè)的引起地球磁場的環(huán)形電流方向正確的是（）A. B.C. D.5、如圖，a、b、c三個(gè)粒子由同一點(diǎn)沿垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，其軌跡如圖所示，其中b恰好飛出電場.以下說法錯(cuò)誤的是（）A.a和b在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等B.電場力對(duì)b做的功比對(duì)a做的功多C.進(jìn)入電場時(shí)，c的速度最大，a的速度最小D.若想讓c也打在下極板上，可增大兩板間的電壓6、如圖所示，圓形磁場區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，PQ為圓形磁場的直徑，O為圓心磁場的圓心，OA為圓形磁場的水平半徑，圓心磁場的半徑為R，處于磁場邊界P點(diǎn)的粒子源不斷沿各個(gè)方向?qū)⑺俾蕍0的同種帶電粒子垂直磁場方向射入磁場．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝B0時(shí)，PQ左側(cè)圓弧恰全部有帶電粒子射出，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶負(fù)電B.粒子出磁場時(shí)速度方向一定垂直PQC.粒子的比荷為D.若B＝2B0，PA圓弧上均有粒子射出二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，電源內(nèi)阻可忽略不計(jì)，電路中接有一小燈泡和一電動(dòng)機(jī)，小燈泡L上標(biāo)有“12V12W”字樣，電動(dòng)機(jī)的線圈內(nèi)阻若燈泡正常發(fā)光,電源的輸出電壓為16V,此時(shí)A.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12WB.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為3WC.小燈泡的熱功率是12WD.整個(gè)電路消耗的電功率為12W8、如圖所示，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的邊界上，有兩個(gè)質(zhì)量和電荷量均相同的正負(fù)離子(不計(jì)重力)，從點(diǎn)O以相同的速率先后射入磁場中，入射方向與邊界成θ角，則正負(fù)離子在磁場中()A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B.運(yùn)動(dòng)軌道的半徑相同C.重新回到邊界時(shí)速度的大小和方向相同D.重新回到邊界位置與O點(diǎn)距離相等9、科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：因太陽風(fēng)的帶電粒子吸附作用，土星環(huán)正在消失．這是因?yàn)橥列黔h(huán)中的帶電的冰質(zhì)顆粒，在土星引力和磁場的作用下墜入土星．假設(shè)土星的自轉(zhuǎn)方向以及周圍的磁場分布與地球相似，土星環(huán)中的所有冰質(zhì)顆粒在土星赤道上空自西向東公轉(zhuǎn)，除帶電冰質(zhì)顆粒外，剩余土星環(huán)中的顆粒軌道半徑不變，則可以推斷（）A.若土星磁場是因土星帶電而形成，則土星帶負(fù)電B.土星環(huán)中帶電冰質(zhì)顆粒受到的洛倫茲力沿軌道半徑遠(yuǎn)離土星球心C.太陽風(fēng)中的帶正電粒子是冰質(zhì)顆粒主要吸附的粒子D.因土星吸附了帶電冰質(zhì)顆粒，質(zhì)量變大，在軌運(yùn)行的土星環(huán)的運(yùn)動(dòng)周期將變小10、—列自右向左傳播的簡諧橫波，在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)坐標(biāo)為（1，0）的質(zhì)點(diǎn)剛好開始振動(dòng)，在t1=0.3s時(shí)刻，P質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻后首次位于波峰位置，Q點(diǎn)的坐標(biāo)是（-3，0），則以下說法正確的是（）A.這列波的傳播速度為0.lm/sB.在t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)C.在t2=0.4s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A具有最大的正向加速度D.在t3=0.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q首次位于波峰三、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）要測繪一個(gè)標(biāo)有“3V，0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：電池組（電動(dòng)勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）：電流表（量程為0～250mA．內(nèi)阻約5Ω）；電壓表（量程為0～3V。內(nèi)阻約3kΩ）：電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干。①實(shí)驗(yàn)中所用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的_____（填字母代號(hào)）。A．滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）②實(shí)驗(yàn)的電路圖應(yīng)選用圖1中_____（填字母代號(hào)）。③實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖2所示。如果將這個(gè)小燈泡接到電動(dòng)勢為1.5V，內(nèi)阻為5.0Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是_____W。12．（12分）某直流電動(dòng)機(jī)M轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的U-I圖象如圖甲所示，該同學(xué)利用圖乙的實(shí)驗(yàn)電路研究電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，電路中使用恒壓電源，R1＝15Ω，R2是滑動(dòng)變阻器，電流表A是理想電流表，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：(1)閉合開關(guān)S2前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使其滑動(dòng)觸頭應(yīng)在________端．(選填“左”或“右”)(2)先閉合開關(guān)S1，開關(guān)S2保持?jǐn)嚅_，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.6A，則恒壓電源輸出電壓為________V(3)再閉合開關(guān)S2，然后緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電動(dòng)機(jī)恰好轉(zhuǎn)動(dòng)起來，此時(shí)電流表的示數(shù)為1.8A，直流電動(dòng)機(jī)M實(shí)際消耗的電功率為________W，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為________．(以上均取兩位有效數(shù)值)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，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)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(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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14．（16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(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12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(gè)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L

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】A、點(diǎn)電荷是一種理想化物理模型模型，在研究的問題中，帶電體的形狀、大小以及電荷分布可以忽略不計(jì)，即可將它看作是一個(gè)幾何點(diǎn)，則這樣的帶電體就是點(diǎn)電荷，并不是微元法建立得出的B、通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場十分相似，受此啟發(fā)，安培提出了著名的分子電流假說．故B正確C、電場和磁場在自然界中是客觀存在的，電場線和磁感線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋鲭妶龊痛艌龆氲木€，它不是真實(shí)存在的曲線，故C錯(cuò)誤；D、是電阻的定義式，R反映導(dǎo)體本身的特性，與U、I無關(guān)，不能說電阻R跟U成正比，跟I成反比【點(diǎn)睛】平時(shí)要注意物理學(xué)史的積累是解題的關(guān)鍵2、C【解析】根據(jù)題意知，地磁體的N極朝南,根據(jù)安培定則,大拇指指向地磁體的N極，則四指的繞向即為電流的方向，即安培假設(shè)中的電流方向應(yīng)該是由東向西垂直磁子午線，所以選C3、D【解析】圓環(huán)最終在y=a以下來回?cái)[動(dòng)，以y=b（b＞a）處為初位置，y=a處為末位置，知末位置速度為零，在整個(gè)過程中，重力勢能減小，動(dòng)能減小，減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒得，Q=mg（b-a）+mv2．故D正確，ABC錯(cuò)誤4、B【解析】地磁場的分布情況：地磁的北極在地理南極的附近，地磁的南極在地理北極的附近，故右手的拇指必需指向地球南極，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動(dòng)的方向，故環(huán)形電流的方向由東向西流動(dòng)，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。5、B【解析】A．粒子的質(zhì)量和電量相同，知加速度相同。a、b兩粒子在豎直方向上的位移相等，根據(jù)，a、b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，A正確；B．a(chǎn)、b兩粒子在豎直方向上的位移相等，粒子的質(zhì)量和電量相同，即受到的電場力相等，根據(jù)可知電場力對(duì)兩粒子做功相等，B錯(cuò)誤；C．因?yàn)橛忠驗(yàn)榇怪彪妶龇较蛏献鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，所以C正確；D．要使c粒子也打在極板上，即要求c粒子的豎直方向上的位移增大，可以增大粒子運(yùn)動(dòng)的加速度，即增大兩極板間的電壓，D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選B。6、B【解析】粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故由粒子射出磁場邊界恰好占整個(gè)邊界的一半可得：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的軌道半徑為R；A項(xiàng)：由左手定則知粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子離開磁場時(shí)的徑向平行于PQ，故粒子離開磁場時(shí)速度方向垂直PQ連線，故B正確；C項(xiàng)：根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：故粒子的比荷，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：若B＝2B0，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的軌道半徑為，改變初速度方向，粒子從PA圓弧射出，最遠(yuǎn)從如圖的M點(diǎn)射出，PM＝R，故D錯(cuò)誤；故選B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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】根據(jù)題圖可知，考查了歐姆定律，電功率；由電動(dòng)機(jī)與燈泡串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等，可知通過它們的電流相等；已知小燈泡額定電壓與額定功率，由電功率公式的變形公式求出燈泡正常工作時(shí)的電流；由電功率公式分析求解【詳解】燈泡正常發(fā)光，則電路電流為：I＝ILA；燈泡的熱功率等于它的額定功率12W，電動(dòng)機(jī)的熱功率為：PQ＝I2RM＝12×1＝1W；燈泡正常發(fā)光時(shí)，電動(dòng)機(jī)電壓為：UM＝U﹣UL＝16﹣12＝4V，電動(dòng)機(jī)的輸入功率為：P＝UMI＝4×1＝4W；電動(dòng)機(jī)的輸出功率為：P出＝P﹣PQ＝4W﹣1W＝3W；整個(gè)電路的電功率為，故BC正確，AD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于輸入功率與熱功率之差8、BCD【解析】A.根據(jù)左手定則可以判斷，兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不同，轉(zhuǎn)過的圓心角不同，但是運(yùn)動(dòng)周期相同，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，A錯(cuò)誤B.根據(jù)可知，粒子運(yùn)動(dòng)半徑相同，B正確C.因?yàn)閺耐贿吔缟淙?，又從相同邊界射出，所以出射角等于入射角，且洛侖茲力時(shí)刻與速度垂直，不做功，所以出射速度大小與入射速度相同，C正確D.根據(jù)題意可知，重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離，相同，D正確9、AD【解析】A項(xiàng)：由土星磁場與地磁場相似，土星磁場的北極為地理南極，土星磁場的南極為地理北極，由土星轉(zhuǎn)動(dòng)形成環(huán)形電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，土星帶負(fù)電，故A正確；B項(xiàng)：由于電冰質(zhì)顆粒墜入土星，洛倫茲力方向與速度方向垂直，所以土星環(huán)中帶電冰質(zhì)顆粒受到的洛倫茲力不會(huì)沿軌道半徑遠(yuǎn)離土星球心，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由于冰質(zhì)顆粒在土星赤道上空自西向東公轉(zhuǎn)，且土星帶負(fù)電，所以冰質(zhì)顆粒應(yīng)帶正電，所以太陽風(fēng)中帶負(fù)電粒子是冰質(zhì)顆粒主要吸附的粒子，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由公式，由于半徑不變，質(zhì)量變大，所以周期變小，故D錯(cuò)誤故應(yīng)選：AD10、ACD【解析】由在t1=0.3s時(shí)，P質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻后首次位于波峰位置，即可求出周期，根據(jù)圖象讀出波長，從而求出波速，根據(jù)t=0時(shí)波形如圖所示，結(jié)合由波傳播方向來確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．當(dāng)圖中波峰傳到Q點(diǎn)時(shí)，Q點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，進(jìn)而求出時(shí)間【詳解】波向左傳播，P質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻向下運(yùn)動(dòng)，由題有T=t1=0.3s，可得，周期為T=0.4s，由圖知，波長為λ=4cm=0.04m，所以波速為，故A正確，B錯(cuò)誤．在t2=0.4s=1T時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A仍位于波谷，具有最大的負(fù)向位移，因而有最大的正向加速度，故C正確．當(dāng)圖中波峰傳到Q點(diǎn)時(shí)，Q點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，所用時(shí)間，所以在t3=0.5s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q首次位于波峰，故D正確．故選ACD【點(diǎn)睛】利用波形平移法判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向是解此類題的關(guān)鍵，要熟練運(yùn)用波形平移法研究波的傳播過程，靈活應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式t=x/v求波傳播的時(shí)間三、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.B③.0.1【解析】①[1]．因?qū)嶒?yàn)要求電流從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選全電阻最小的變阻器A。②[2]．因小燈泡電阻為故電流表應(yīng)用外接法，又變阻器用分壓式，故電路圖應(yīng)選B。③[3]．電源與小燈泡直接串聯(lián)，那么路端電壓等于小燈泡兩端電壓，畫出內(nèi)阻為5Ω，電動(dòng)勢為1.5V的電源的路端電壓與干路電流的關(guān)系圖線和小燈泡的伏安特性曲線的交點(diǎn)即表示小燈泡與該電源直接串聯(lián)；根據(jù)交點(diǎn)坐標(biāo)（1.0V，0.1A）可以計(jì)算出小燈泡消耗的功率為P=UI=1×0.1=0.1W12、(1).左(2).9.0(3).3.8(4).4.8【解析】（1）[1]因變阻器采用限流式接法，開關(guān)閉合前為使電路中電路中電流最小，應(yīng)其接入電路中的阻值為最大．故滑片應(yīng)在最左端（2）[2]根據(jù)歐姆定律開關(guān)S2保持?jǐn)嚅_時(shí)恒壓電源輸出電壓為：U=IR1=0.6×15V=9.0V（3）[3]知電源電壓恒為9.0V，閉合開關(guān)S2后根據(jù)歐姆定律有通過R1的電流為：A所以通過電動(dòng)機(jī)的電流為：A再根據(jù)電動(dòng)機(jī)的U-I圖象可讀出電動(dòng)