2024屆廣東省陽春市物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆廣東省陽春市物理高二第一學期期末統(tǒng)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，一段導線abcd位于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，且與磁場方向（垂直于紙面向里）垂直．線段ab、bc和cd的長度均為L，且∠abc=∠bcd=135o．流經導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示．導線段abcd所受到的磁場的作用力的合力A.方向沿紙面向上，大小為(+1)ILBB.方向沿紙面向上，大小為(-1)ILBC.方向沿紙面向下，大小為(+1)ILBD.方向沿紙面向下，大小為(-1)ILB2、下列說法中正確的是A.磁感線始于N極終于S極，電場線始于正電荷終于負電荷B.一小段通電導線在某處不受磁場力作用，則該處磁感應強度一定為零C.某點電場強度的大小等于試探電荷放在該點時受到的電場力與試探電荷電量大小的比值D.某點磁感應強度的大小等于一小段通電導線放在該點時受到的磁場力與該小段導體長度和電流乘積的比值3、如圖所示，閉合線圈正上方附近有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下但未插入線圈內部．在磁鐵向上運動遠離線圈的過程中（）A.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引B.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥C.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引D.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥4、邊長為aN匝正方形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線且與線圈在同一平面內的對稱軸勻速轉動,轉速為n,線圈所圍面積內的磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,圖象中為已知．則下列說法正確的是A.時刻線圈中感應電動勢最大B.時刻線圈中感應電流為零C.勻強磁場的磁感應強度大小為D.線圈中瞬時感應電動勢的表達式為5、如圖所示，兩根平行金屬導軌置于水平面內，導軌之間接有定值電阻R．金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下．現(xiàn)使磁感應強度隨時間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確的是（）A.ab中的感應電流方向由b到aB.ab中的感應電流逐漸減小C.ab所受的安培力保持不變D.電阻R的熱功率不變6、如圖，單匝矩形線框的面積為S，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞OO＇軸勻速轉動，角速度大小為ω，從線圈平面與磁場平行的位置開始計時．則A.開始計時時刻穿過線圈的磁通量最大B.感應電動勢瞬時值表達式為C.線框轉動過程中產生電動勢的最大值為BSωD.線框轉動過程中產生電動勢的有效值為二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，空間存在一水平方向的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度大小為B，電場強度大小為，且電場方向與磁場方向垂直．在電磁場的空間中有一足夠長的固定粗糙絕緣桿，與電場正方向成60o夾角且處于豎直平面內．一質量為m，帶電量為＋q的小球套在絕緣桿上．若給小球一沿桿向下的初速度v0，小球恰好做勻速運動．已知小球電量保持不變，重力加速度為g，則以下說法正確的是（）A.小球的初速度為B.若小球的初速度為，小球將做加速度不斷增大的減速運動，最后停止C.若小球的初速度為，小球將做加速度不斷增大的減速運動，最后停止D.若小球的初速度為，則運動中克服摩擦力做功為8、如圖，水平面上有足夠長的平行光滑金屬導軌MN和PQ，導軌間距為L，電阻不計，導軌所處空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B．導軌上放有質量均為m、電阻均為R的金屬棒a、b．開始時金屬棒b靜止，金屬棒a獲得向右的初速度v0，從金屬棒a開始運動到最終兩棒以相同的速度勻速運動的過程中，經過每個金屬棒的電荷量為q，兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，下列說法正確的是()A.a做勻減速直線運動，b做勻加速直線運動B.最終兩金屬棒勻速運動的速度為C.兩金屬棒產生的焦耳熱為D.a和b距離增加量為9、如圖所示空間存在兩個磁場，磁感應強度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO′為其對稱軸。一導線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內以恒定速度v0向右運動，當運動到關于OO′對稱的位置時A.穿過回路磁通量的變化率為零B.回路中感應電動勢大小為2Blv0C.回路中感應電流的方向為逆時針方向D.回路中ab邊與cd邊所受安培力的方向相反10、現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關按如圖所示方式連接．在開關閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑線變阻器的滑動端P向左滑動時，電流計指針向右偏轉．由此可以推斷A.滑線變阻器滑動端P向右滑動時，電流計指針向左偏轉B.線圈A向上移動時，電流計指針向右偏轉C.斷開開關時，電流計指針向左偏轉D.拔出線圈A中的鐵芯時，電流計指針向左偏轉三、實驗題：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）如圖所示是三個成功的演示實驗，回答下列問題。(1)在實驗中，電流表指針偏轉的原因是___________。(2)第一個成功實驗(如圖a)中，將條形磁鐵從同一高度插入到線圈中同一位置，快速插入和緩慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。(3)從三個成功的演示實驗可歸納出的結論是：___________________________。12．（12分）某學校實驗小組研究勻變速直線運動，如圖所示為該組同學實驗中得到的一條紙帶的一部分，1、2、3、4、5為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未畫出。打點計時器所接電源頻率為50Hz，通過刻度尺測量并計算回答下列問題：(1)打計數(shù)點2時，小車速度為_____m/s；（結果保留兩位有效數(shù)字）(2)打計數(shù)點1時，小車的速度為_____m/s；（結果保留兩位有效數(shù)字）(3)小車運動的加速度大小為_____m/s2.（結果保留兩位有效數(shù)字）四、計算題：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的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大??；（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）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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】導線段abcd在磁場中的等效長度為ad兩點連線的長度，則；等效電流方向由a→d，據左手定則，安培力方向沿紙面向上，A正確【點睛】本題也可求出ab、bc和cd所受安培力的大小和方向，然后合成2、C【解析】磁感線在磁體的外部從N極到S極，內部從S極到N極形成閉合的曲線；電場線始于正電荷終于負電荷或者無窮遠，選項A錯誤；一小段通電導線在某處不受磁場力作用，可能是導線放置方向與磁場平行的緣故，該處磁感應強度不一定為零，選項B錯誤；某點電場強度的大小等于試探電荷放在該點時受到的電場力與試探電荷電量大小的比值，選項C正確；某點磁感應強度的大小等于一小段通電導線放在該點時受到的最大的磁場力與該小段導體長度和電流乘積的比值，選項D錯誤；故選C.3、C【解析】磁鐵的N極朝下，穿過線圈的原磁場方向向下，磁鐵向上運動遠離線圈，磁通量減小，由楞次定律可知，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，由右手螺旋定則可知，線圈中產生與圖中箭頭方向相反的感應電流，由楞次定律中的“來拒去留”可知，磁鐵遠離線圈，所以磁鐵和線圈相互吸引，故C正確4、D【解析】由數(shù)學知識可知：磁通量-時間圖象斜率等于磁通量的變化率，其大小決定了感應電動勢的大小．當線圈的磁通量最大時，線圈經過中性面，電流方向發(fā)生改變【詳解】t1時刻通過線圈的磁通量最大，而磁通量的變化率等于零，故感應電動勢為零，故A錯誤；t2時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，磁通量變化率最大，線圈中感應電流為最大值，故B錯誤；磁通量與線圈匝數(shù)無關，所以磁感應強度，故C錯誤；角速度為：ω=2nπ，最大感應電動勢為：Em=NBSω=N××a2×2nπ=2Nπφ0n；所以線圈中瞬時感應電動勢的表達式為：e=2Nπφ0ncos2πnt，故D正確；故選D【點睛】本題關鍵抓住感應電動勢與磁通量是互余關系，即磁通量最大，感應電動勢最??；而磁通量最小，感應電動勢最大5、D【解析】A.磁感應強度均勻減小，穿過回路的磁通量均勻減小，根據楞次定律得知ab中的感應電流方向由a到b，故A項不合題意.B.由于磁感應強度均勻減小，穿過回路的磁通量均勻減小，根據法拉第電磁感應定律E可知，回路產生的感應電動勢恒定，則ab中的感應電流不變，故B項不合題意.C.根據安培力公式F＝BIL知，電流I不變，B均勻減小，則ab所受的安培力減小，故C項不合題意.D.I不變，根據P＝I2R分析知電阻R的熱功率保持不變;故D項符合題意.6、C【解析】A項：由從線圈平面與磁場平行的位置開始計時可知，穿過線圈的磁通量為0，故A錯誤；B項：感應電動勢瞬時值表達式為，故B錯誤；C項：線框轉動過程中產生電動勢的最大值為，故C正確；D項：線框轉動過程中產生電動勢的有效值為，故D錯誤故選C二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、ACD【解析】A.對小球進行受力分析如圖，電場力的大小：，由于重力的方向豎直向下．電場力的方向水平向右，二者垂直，合力：，由幾何關系可知，重力與電場力的合力與桿的方向垂直，所以重力與電場力的合力不會對小球做功，而洛倫茲力的方向與速度的方向垂直，所以也不會對小球做功．所以，當小球做勻速直線運動時，不可能存在摩擦力，沒有摩擦力，說明小球與桿之間就沒有支持力的作用，則洛倫茲力大小與重力、電場力的合力相等，方向相反．所以qv0B=2mg所以．故A正確；B.若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=3mg＞FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向下的支持力，則摩擦力：f=μFN．小球將做減速運動；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸減小，摩擦力減小，小球做加速度不斷減小的減速運動，最后當速度減小到時，小球開始做勻速直線運動．故B錯誤C.若小球的初速度為，則洛倫茲力：f=qv0B=mg＜FG+F，則在垂直于桿的方向上，小球還受到桿的垂直于桿向上的支持力，而摩擦力：f=μFN．小球將做減速運動；隨速度的減小，洛倫茲力減小，則支持力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，小球的加速度增大，所以小球將做加速度不斷增大的減速運動，最后停止．故C正確；D.若小球的初速度為，球將做加速度不斷增大的減速運動，最后停止，運動中克服摩擦力做功等于小球的動能，所以．故D錯誤故選ACD.8、BC【解析】對金屬棒根據動量守恒定律列式即可求解穩(wěn)定時速度；從a棒開始運動到兩金屬棒最終穩(wěn)定過程中，根據能量守恒定律列式求解；從開始運動到兩金屬棒最終穩(wěn)定的過程中，對金屬棒a由動量定理結合電磁感應定律列式求解【詳解】A項：金屬棒a向右運動切割磁感線，根據右手定則可知：在回路中產生逆時針方向的電流，據左手定則a棒受到向左的安培力，b棒受到向右的安培力，a棒在安培力作用下做減速運動，速度減小，電動勢減小，電流減小，安培力減小，加速度減小，故a棒做加速度減小的減速運動；同理b棒做加速度減小的加速運動，故A錯誤；B項：a、b兩棒組成的系統(tǒng)，合外力為零，由動量守恒定律得：mv0=2mv解得：，故B正確；C項：根據能量守恒定律，整個過程產生的焦耳熱，故C正確；D項：根據電荷量的推論公式：，解得：，故D錯誤故選BC【點睛】本題考查了多個知識點的綜合應用，是雙桿類型．做這類題我們首先應該從運動過程和受力分析入手研究，運用一些物理規(guī)律求解問題，特別是能量的轉化與守恒的應用非常廣泛需要注意9、BC【解析】A．此時線圈中有一半面積磁場垂直線圈向外，一半面積磁場垂直線圈向內，因此磁通量為零，但變化率不為零，故A不符合題意；B．ab切割磁感線形成電動勢b端為正，cd切割形成電動勢c端為負，因此兩電動勢串聯(lián)，故回路電動勢為E=2BLv0，故B符合題意；C．根據右手定則可知線框向右運動的過程中，ab中的感應電動勢的方向向下，cd中的感應電動勢的方向向上，所以回路中的感應電流方向為逆時針，故C符合題意；D．根據左手定則可知，回路中ab邊電流的方向向下，磁場的方向向外，所以安培力的方向向左；同理，cd邊電流的方向向上，磁場的方向向里，所受安培力方向向左，方向相同，故D不符合題意。故選BC。10、AB【解析】由題意可知線圈B中產生使電流表指針向右偏轉的條件，則分析各選項可得出正確答案【詳解】由題意可知當P向左滑動時，線圈A中的電流減小，導致穿過線圈B的磁通量減小，電流計指針向右偏轉；滑線變阻器的滑動端P向右滑動時，導致穿過線圈B的磁通量增大，則電流計指針向左偏轉，故A正確；線圈A向上移動，導致穿過線圈B的磁通量減小，能引起電流計指針向右偏轉，故B正確；斷開開關時，導致穿過線圈B的磁通量減小，那么電流計指針向右偏轉，故C錯誤；當鐵芯拔出時，A中磁場減小，故B中磁通量減小，則電流計指針向右偏轉，故D錯誤；故選AB【點睛】本題無法直接利用楞次定律進行判斷，但是可以根據題意得出產生使電流表指針右偏條件，即可不根據繞向判出各項中應該出現(xiàn)的現(xiàn)象三、實驗題：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.穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化②.磁通量的變化量③.磁通量的變化率④.只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流產生【解析】(1)[1]當磁通量發(fā)生變化，會產生感應電流，電流表指針發(fā)生偏轉(2)[2][3]第一個成功實驗（圖a）中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快速插入和慢速插入過程中，磁通量的變化量相同，磁通量的變化率不同(3)[4]由圖示實驗可知，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流產生12、(1).0.40(2).0.16(3).2.4【解析】(1)[1]根據勻變速直線運動的規(guī)律，打計數(shù)點2時，小車的速度等于1