2020届山东省德州市高三上学期期末物理试卷(解析版)

山东省德州市2020届高三（上）期末物理试卷一、单选题（本大题共8小题）1.下列表述正确的是（）A. 赫兹建立了经典电磁场理论，并预言了电磁波的存在B. 奥斯特发现了“磁生电”现象C. 交流发电机的线圈转动一周，两次经过中性面，每经过中性面一次，电流的方向就改变一次D. 电容器的击穿电压和保险丝的熔断电流均指有效值【答案】C【解析】解：A、麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，并预言了电磁波的存在，赫兹实验证实了电磁波的存在，故A错误；B、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了“磁生电”现象，故B错误；C、交流电的产生是线圈在磁场中转动产生的，线圈在磁场中转动一周，经过中性面两次，每经过一次中性面，电流方向就改变一次，故C正确；D、电容器的击穿电压是指电压的最大值，保险丝的熔断电流是指电流的有效值，故D 错误。

故选：C。

麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，并预言了电磁波的存在；奥斯特发现了电流的磁效应；圈在磁场中转动一周，经过中性面两次，每经过一次中性面，电流方向就改变一次；电容器的击穿电压是指电压的最大值，保险丝的熔断电流是指电流的有效值。

本题目一方面要熟记物理学史的相关内容，另一方面要知道中性面的含义，第三点要知道电容器的击穿电压是指电压的最大值，保险丝的熔断电流是指电流的有效值。

2.如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A、B、C三个单摆，摆长分别为L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，现将A拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g，对释放A 之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（）A. C的振幅比B的大B. B和C的振幅相等C. B的周期为2πD. C的周期为2π【答案】D【解析】解：CD、将A拉起一较小角度后释放，则B、C做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关，故B、C单摆的周期均为T=，故C错误，D正确。

AB、当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅最大，固有频率越接近驱动力的频率，振幅越大，故B比C的振幅大，故AB错误。

故选：D。

受迫振动的频率等于驱动率的频率，与物体的固有频率无关。

当驱动力的频率等于单摆的固有频率时，将发生共振，振幅最大。

受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象。

3.如图所示，直线电流P和Q大小相等，处于磁感应强度大小为B0，方向平行于纸面的匀强磁场中，P的方向垂直纸面向里；Q的方向垂直纸面向外，两电流在纸面上的位置和M点恰好组成等边三角形，M点的磁感应强度为零。

若仅把电流Q撤掉，则M点的磁感应强度变为（）A. 大小为B0，方向与PM延长线成30°角B. 大小为B0，方向与PQ平行C. 大小为B0，方向沿PM延长线D. 大小为B0，方向与PQ平行【答案】A【解析】解：设两导线在M点处的磁感应强度大小为B0。

当P导线中方向向里，Q导线中方向向外时，根据安培定则知两导线在M点处的磁感应强度方向夹角为120°，合磁感应强度B′=B0．如下图所示。

因为M点处的磁感应强度为零，则B′=B0，可得，B P=B0。

若仅把电流Q撤掉，则M点的磁感应强度大小为B P=B0，方向与PM垂直向右下方，如右图所示，结合矢量的合成法则，则M点的合磁感应强度为B0，方向与PM延长线成30°角，故A 正确，BCD错误。

故选：A。

根据安培定则和矢量的叠加法则，结合M点处的磁感应强度，即可求解仅把电流Q撤掉时M点处的磁感应强度大小。

本题考查矢量的合成法则，掌握通电导线周围的磁场方向与电流方向的关系，理解三角知识的正确运用，注意画出正确的矢量图是解题的关键。

4.如图所小，一轻质弹簧下端系一质量为m的书写式激光笔，组成一弹簧振子，并将其悬挂于教室内一体机白板的前方。

使弹簧振子沿竖直方向上下自由振动，白板以速率v水平向左匀速运动，激光笔在白板上留下如图所示的书写印迹，图中相邻竖直虚线的间隔均为x0（未标出），印迹上P、Q两点的纵坐标为y0和-y0．忽略空气阻力，重力加速度为g，则（）A. 该弹簧振子的振幅为2y0B. 该弹簧振子的振动周期为C. 激光笔在留下P、Q两点时加速度相同D. 激光笔在留下PQ段印迹的过程中，弹簧弹力对激光笔做功为-2 mgy0【答案】D【解析】解：AB、记录纸匀速运动，振子振动的周期等于记录纸运动位移2x0所用的时间，则周期T=，振幅为A=y0，故AB错误。

C、加速度是矢量，激光笔在留下P、Q两点时加速度大小相等，方向相反，故C错误。

D、在激光笔留下PQ段印迹的过程中，根据动能定理可知，合外力做功为零，但重力做正功为2mgy0，故弹力对物块做负功，为-2mgy0，故D正确。

故选：D。

弹簧振子的振动与记录纸同时运动，由匀速运动的速度公式v=求出周期。

振幅是振子离开平衡位置的最大距离，等于振子在最高点与最低点间距离的一半。

分析PQ段对应的物块的运动情况，结合动能定理分析。

本题考查了简谐运动的相关知识，解题的关键是分析PQ段对应的物块的运动情况，根据动能定理分析求解。

5.如甲图所示为恒压电源给硫化镉光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和所受光照强度的关系图象。

根据这一特性，某同学设计一个台灯的自动控制电路如乙图所示，T为一自耦式变压器。

下列说法正确的是（）A. 在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度减小B. 在其他条件不变的情况下，如果光照变强，则灯泡的亮度增加C. 在其他条件不变的情况下，将自耦式变压器的滑片P适当下滑，则灯泡的亮度增加D. 在其他条件不变的情况下，适当增大滑动变阻器R1的阻值，则灯泡的亮度增加【答案】A【解析】解：AB、分析甲图可知，光照强度增强，流过电阻的电流增大，说明光敏电阻阻值减小。

在其他条件不变的情况下，如果光照变强，光敏电阻阻值减小，灯泡两端电压减小，则灯泡的亮度减小，故A正确，B错误。

C、在其他条件不变的情况下，将自耦式变压器的滑片P适当下滑，则副线圈匝数减小，输出电压减小，灯泡的亮度减小，故C错误。

D、在其他条件不变的情况下，适当增大滑动变阻器R1的阻值，则通过灯泡的电流减小，灯泡亮度降低，故D错误。

故选：A。

根据图甲确定光照变强，光敏电阻阻值减小，电流增大。

根据变压器的构造和工作原理，判断自耦式变压器的滑片P适当下滑，则副线圈匝数减小，输出电压减小，根据闭合电路欧姆定律判断灯泡的亮度变化。

本题考查了变压器的构造和原理，以及闭合电路欧姆定律的应用，解题的关键是明确光照变强，光敏电阻阻值减小，电流增大。

6.一种测定电流大小的方法是通过电流天平实现的，其构造如甲图所示。

乙图为电流天平的原理示意图，主要结构包括均水平放置的螺线管和绝缘横梁，横梁右半部分镶嵌有水平的“⊃”形电路且置于螺线管内。

当螺线管中通以激磁电流I0，“⊃”形电路中通以待测电流I时，在横梁左端悬挂合适的砝码，就能使横梁水平平衡，则下列说法错误的是（）A. 平衡时CD边受到竖直向下的安培力B. “⊃”形电路的三条边都受到安培力C. 通电螺线管中的激磁电流不必须恒定不变D. 通电螺线管的电流方向确定时，“⊃”形电路的电流方向也是确定的，才能使横梁平衡【答案】B【解析】解：AB、根据安培定则可知磁感线与螺线管的中线平行，根据左手定则知CD 边受竖直向下的安培力，U形电路另两边与磁感线平行，不受安培力，故A正确，B错误。

C、电流天平是测定电流大小的装置，通电螺线管中的激磁电流变化时，安培力变化，可以通过改变砝码来平衡，故通电螺线管中的激磁电流不必须恒定不变，故C正确。

D、螺线管中电流方向改变，磁场方向改变，根据左手定则知安培力方向也变，横梁不能平衡，故通电螺线管的电流方向确定时，“⊃”形电路的电流方向也是确定的，才能使横梁平衡，故D正确。

本题选错误的，故选：B。

根据安培定则判断环形线圈产生的磁场方向，然后根据左手定则判断受力情况。

螺线管中电流方向确定时，“⊃”形电路的电流方向也是确定的，根据左手定则可知，横梁平衡。

本题考查了电磁学中的左手定则、右手定则、安培定则等的应用，注意区分各个定则的使用条件，再正确应用即可顺利求解。

7.如图所示为带等量异种电荷的平行板电容器，现有不同种类的带正电粒子，自电容器左侧的O点平行于极板方向射入，粒子的重力不计，以下说法正确的是（）A. 若这些粒子的初速度相同，则射入后的轨迹一定相同B. 若这些粒子的初动能相同，则射入后的轨迹一定相同C. 若这些粒子的比荷相同，则射入后的轨迹一定相同D. 若这些粒子的比荷和初速度都相同，则射入后的轨迹一定相同【答案】D【解析】解：设两极板间的电场强度为E，板长为L，粒子的质量为m、电荷量为q，进入电场的速度为v0；根据牛顿第二定律可得加速度为：a=运动时间为：t=根据类平抛运动的规律可得沿电场线方向的位移为：y==A、若这些粒子的初速度相同，如果比荷不同，y不同，则射入后的轨迹一定不相同，故A错误；B、若这些粒子的初动能相同，如果电荷量不同，y不同，则射入后的轨迹一定不相同，故B错误；C、若这些粒子的比荷相同，如果初速度不同，y不同，则射入后的轨迹一定不相同，故C错误；D、若这些粒子的比荷和初速度都相同，y相同，则射入后的轨迹一定相同，故D正确，故选：D。

根据类平抛运动的规律推导出偏转位移与比荷、初速度的关系，根据关系式进行分析。

本题主要是考查带电粒子在电场中的运动，解答本题的关键是知道类平抛运动的规律，根据带电粒子受力情况，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式进行分析。

8.如甲图所示，绕线均匀的通电螺线管M水平放置，其中心轴线与竖直放置的弹性导线圈N的中心轴线重合，两者没有接触，N恰好位于M水平方向正中央的位置，M 中的电流随时间t按正弦规律变化如乙图所示，以下说法正确的是（）A. t0时刻弹性导线圈N受到的安培力最大B. t0时刻弹性导线圈N中的感应电流为零C. t2 ～t3时间内弹性导线圈N向外扩张D. 任意时刻弹性导线圈N都会受到水平方向的安培力【答案】C【解析】解：A、由图可知，在t0时刻线圈M内的电流为0，所以弹性导线圈N受到的安培力为0，故A错误；B、在t0时刻线圈M内的电流为0，但电流的变化率最大，与法拉第电磁感应定律可知，弹性导线圈内的感应电流最大，故B错误；C、在t2 ～t3时间内线圈M内的电流增大，所以产生的磁感应强度以及线圈N内的磁通量都增大；由于线圈M外部的磁场的方向与M内部的磁场的方向相反，根据楞次定律可知，线圈N的面积增大可以减缓N内磁通量的增大，所以弹性导线圈N将向外扩张，故C正确；D、由A的分析可知，线圈M内的电流为0时弹性导线圈N受到的安培力为0，故D错误；故选：C。

由乙图可知电流i变化的情况，由电流产生的磁场的特点判断B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况；再根据楞次定律可分析金属环的变化趋势。