福建省莆田第一中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题(解析版).docx
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1、莆田一中20232024学年度上学期期末考试试卷高二 物理必修三第三章第六章选择性必修二一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16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. 下列说法不正确的是( )A. 无线电波、光波、射线、射线都是电磁波B. 麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”,并证实了电磁波的存在C. 奥斯特发现了电流的磁效应D. 振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时,磁场能最小【答案】B【解析】【详解】A无线电波、光波、射线、射线都是电磁波,故A正确,不满足题意要求;B麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,故B
2、错误,满足题意要求;C奥斯特发现了电流的磁效应,故C正确,不满足题意要求;D振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时,电场能最大,磁场能最小,故D正确,不满足题意要求。故选B。2. 某交流发电机产生交变电流装置如左图所示,产生的感应电动势与时间的关系如右图所示,下列说法正确的是()A. 时,线圈平面处于中性面位置,磁通量变化率最大B. 线圈通过中性面时,交变电流不改变方向C. 线框中产生的感应电动势D. 如果仅使线圈的转速加倍,则电动势的最大值和周期分别变为200V、0.02s【答案】D【解析】【分析】【详解】AB由图像可知,时,电动势为零,此时线圈平面处于中性面位置,磁通量变化率为零,线圈每通
3、过中性面一次,交变电流方向就会改变一次,AB错误;C线框中产生的感应电动势的最大值和周期分别为和,则感应由动势瞬时值为C错误;D由如果仅使线圈的转速加倍,则电动势的最大值和周期分别变为和。故选D。3. 在如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,均为定值电阻,为滑动变阻器,C为电容器,A、V分别为理想电流表和理想电压表. 在滑动变阻器的滑片P自一端向另外一端滑动的过程中,电压表的示数增大,则( )A. 电流表的示数减小B. 电源的输出功率增大C. 电容器所带电荷量增加D. 电阻的电功率减小【答案】D【解析】【详解】A电压表测量定值电阻两端的电压,电压表示数变大,说明通过的电流变大,即干路电流
4、变大,电源内电压变大,可知和并联电路的电压减小,则通过的电流减小,又可知通过电流增大,即电流表示数增大,故A错误;B电源内阻和外电路总电阻大小关系未知,不能确定电源的输出功率变化情况,故B错误;C由上可知两端的电压减小,电容不变,由可知,电容器所带电荷量减小,故C错误;D由功率公式可知电阻的电功率減小,故D正确。故选D。4. 如图所示,足够长、光滑的平行金属导轨与水平面成夹角放置,导轨的上端接有电容为C的电容器(电容器耐压足够大),导轨间距为L,导轨处于方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中(图中未画出),金属棒垂直放置在导轨上,一切电阻不计。把金属棒由静止释放后(以此刻为0时刻),下列关于电容器
5、所带电荷量Q、金属棒的动能、通过金属棒的电流I随时间t变化的图像,以及金属棒运动速度v随运动位移x变化的图像正确的是()A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】A对金属棒受力分析,有又有联立可得加速度为定值,则金属棒做初速度为零匀加速直线运动。由可知Q与t成正比,故A正确;B金属棒的动能可知正比于,故B错误;C由A中分析知,为定值,故C错误;D金属棒做匀加速直线运动,根据运动学规律得与x成正比,故D错误。故选A。二、多项选择题:本题共4小题,每题6分,共24分每小题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分5. 地球本身是一个大磁体,其磁场分布示意图如图所示
6、。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论,下列判断正确的是( )A. 地表电荷为负电荷B. 环形电流方向与地球自转方向相同C. 若地表电荷的电量增加,则地磁场强度增大D. 若地球自转角速度减小,则地磁场强度增大【答案】AC【解析】【详解】A根据右手螺旋定则可知,地表电荷为负电荷,故A正确;B由于地表电荷为负电荷,则环形电流方向与地球自转方向相反,故B错误;C若地表电荷的电量增加,则等效电流越大,地磁场强度增大,故C正确;D若地球自转角速度减小,则等效电流越小,地磁场强度减小,故D错误。故选AC。6. 如图所示,在半径为R的圆形
7、区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出)。一群比荷为的负离子以相同速率v0(较大)由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,则下列说法正确的是(不计重力)()A. 离子飞出磁场时的动能一定相等B. 离子在磁场中运动半径一定相等C. 由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D. 沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大【答案】BC【解析】【详解】A射入磁场的离子比荷相等,但质量不一定相等,故射入时初动能可能不等,又因为洛伦兹力对离子不做功,故这些离子从射入到射出动能不变,故飞出磁场时的动能可能不等,A错误。B离子在磁场中偏转的半径为由于比荷和速度都相等,磁感应强度
8、B为定值,故所有离子的偏转半径都相等,B正确。C各离子在磁场中做圆周运动的周期T也相等,根据几何知识,在半径相同的圆内,较长的弦对应较大的圆心角,所以从Q点射出的离子偏转角最大,在磁场内运动的时间最长,C正确。D沿PQ方向射入的离子不可能从Q点射出,故偏转角不是最大,D错误。故选BC。7. 质量为、带电量为的小球套在水平固定且足够长的粗糙绝缘杆上,如图所示,整个装置处于磁感应强度为、垂直纸面向里的水平匀强磁场中现给小球一个水平向右的初速度使其开始运动,不计空气阻力,则小球从开始到最终稳定的过程中,下列说法正确的是()A. 不可能先减速后做匀速运动B. 最终稳定时的速度一定是C. 运动过程中克服
9、摩擦力做的功可能是0D. 最终稳定时的速度可能是0【答案】CD【解析】【详解】ABD对小球进行受力分析,小球受向下的重力、竖直向上的洛伦兹力及可能存在的弹力和摩擦力;若则小球受向下的弹力和向左的摩擦力,根据牛顿第二定律可得解得方向向左,则小球做加速度减小的减速运动,最终匀速,匀速的速度为若则小球受力平衡,小球做匀速运动;若则小球受向上的弹力和向左的摩擦力,根据牛顿第二定律可得解得方向向左,则小球做加速度增大的减速运动,最终静止,综上所述,故AB错误,D正确;C小球运动过程中可能不受摩擦力力,所以摩擦力做功可能是0,故C正确。故选CD。8. 某同学利用如图所示电路模拟远距离输电图中交流电源电压为
10、,定值电阻,小灯泡、的规格均为“ ”,理想变压器、原副线圈的匝数比分别为13和31分别接通电路和电路,两电路都稳定工作时,()A. 与一样亮B. 比更亮C. 上消耗的功率比的大D. 上消耗的功率比的小【答案】BC【解析】【详解】若开关接cd端,则若电源电压为,理想变压器、的匝数比为用户电阻为,输电线电阻为,由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压 降压变压器初级电压降压变压器次级电压 可得输电功率为输电线上损耗的电功率为用户得到的电功率为若开关接ab端,则负载得到的功率输电线上损耗的电功率为将, ,k=3带入可知可得即比更亮;上消耗的功率比的大。故选BC。三、非选择题:共60分,其中9、
11、10、11为填空题,12、13为实验题,14、15、6为计算题9. 如图所示的电路中,L是一个自感系数很大的线圈,直流电阻可忽略不计。开关S闭合后,灯泡L1会_(选填“逐渐”或“立刻”)变亮;开关S断开瞬间,流经灯泡L2的电流方向是从_(选填“a到b”或“b到a”)。 【答案】 . 逐渐 . b到a【解析】【详解】1 开关S闭合后,通过线圈L的电流逐渐增大,线圈产生感应电动势,阻碍电流的增大,故灯泡L1会逐渐变亮;2 开关S断开瞬间,线圈由于自感,阻碍电流减小,线圈、灯泡L1、灯泡L2组成闭合回路,故流经灯泡L2的电流方向是从b到a。10. 如图所示,R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏
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