2023-2024学年江苏省常州市物理高二第一学期期末调研试题含解析

2023-2024学年江苏省常州市物理高二第一学期期末调研试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，一段通有恒定电流直导线水平放置在足够大的匀强磁场中，第一次将导线以为轴在纸面内顺时针转过60°，第二次将导线以为轴垂直纸面向里转过60°，不考虑电磁感应的影响，关于两种情况导体受到的安培力大小和方向，下列说法正确的是（）A.第一种情况，安培力大小一直在变，但方向不变B.第一种情况，安培力大小和方向都一直在变C.第二种情况，安培力大小和方向都一直在变D.第二种情况，安培力大小和方向都一直不变2、如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一带电的小液滴，S闭合后，液滴处于静止状态．下列说法正确的是（）A.保持开关S闭合，A板稍向下移，则液滴将向下加速运动B.保持开关S闭合，B板稍向右平移，则液滴仍将保持静止C.充电后，将开关S断开，A板稍向下移，则液滴将向上加速运动D.充电后，将开关S断开，将B板稍向右平移，则液滴仍将保持静止3、两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示。在其他条件不变的情况下，如果将B板向下移动一小段距离，则该过程中（）A.油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向aB.油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bC.油滴静止不动，电流计中的电流从b流向aD.油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b4、如图，在倾角为a的光滑斜面上，与底边平行放置一根长为L、质量为m、通电电流为I的直导体棒．欲使此导体棒静止在斜面上，可加一平行于纸面的匀强磁场．在磁场方向由竖直向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中，关于磁感应强度B说法正确的是A.此过程中磁感应强度B逐渐增大B.此过程中磁感应强度B逐渐减小C.此过程中磁感应强度B的最小值为D.此过程中磁感应强度B的最大值为5、下列图像能表示物体做匀加速直线运动的是A. B.C. D.6、英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础．下列相关说法正确的是（）A.电荷和电荷．通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的B.磁极和磁极．磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的C.电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交D.通过实验可发现电场线和磁感线的存在二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、1932年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示。这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙。不计带电粒子在电场中的加速时间和相对论效应，下列说法正确的是（）A.粒子由加速器的边缘进入加速器B.粒子由加速器的中心附近进入加速器C.加速电场的周期随粒子速度的增大而减小D.粒子从D形盒射出时的动能随D形盒半径的增大而增大8、如图所示，质量为m、带电荷量为q小滑块放置在倾角为α、足够长的固定光滑绝缘斜面上，斜面置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．现让小滑块在斜面上由静止释放，一段时间后小滑块离开斜面．重力加速度大小为g．下列判断正确的是A.小滑块带正电B.小滑块在斜面上滑行的过程中机械能守恒C.小滑块离开斜面时的速度大小为D.小滑块要离开斜面时的加速度大小为g9、如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在倾角为30°的斜面上，导轨间距为L，导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻，空间中有一磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在斜面上的匀强磁场．在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧，弹簧劲度系数为k，弹簧上端与质量为m、电阻为r、长为L的导体杆相连，杆与导轨垂直且接触良好．导体杆中点系一轻细线，细线平行斜面，绕过一个光滑定滑轮后悬挂一个质量也为m的物块．初始时用手托着物块，导体杆保持静止，细线伸直，但无拉力．释放物块后，下列说法正确的是A.释放物块瞬间导体杆的加速度为gB.导体杆最终将保持静止，在此过程中电阻R上产生的焦耳热为C.导体杆最终将保持静止，在此过程中细线对导体杆做功为D.导体杆最终将保持静止，在此过程中流过电阻R的电荷量为10、如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4-0.2t)T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则()A.t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB.t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC.t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND.t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某实验小组为了测定某一标准圆柱形导体的电阻率，进行如下实验：①首先用多用电表进行了电阻测量，主要实验步骤如下：A.把选择开关扳到“×10”欧姆挡上B.把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上C.把两根表笔分别与圆柱形导体的两端相接，发现这时指针偏转较大D.换用“×100”的欧姆挡进行测量，随即记下欧姆数值；E.把表笔从测试笔插孔中拔出后，将选择开关旋至OFF，把多用电表放回原处上述实验中有二处操作错误：错误一：____________________________________________错误二：____________________________________________②为使实验更准确，又采用伏安法进行了电阻测量，如图两个电路方案中，应选择图_______________.用实验中读取电压表和电流表的示数U、I和已知圆柱形导体的长度L和直径d，计算电阻率的表达式为___________。（字母表示）12．（12分）如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B圆形匀强磁场区域，与两板及左侧边缘线相切．一个带正电的粒子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入，恰沿直线通过圆形磁场区域，并从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0．若撤去磁场，粒子仍从O1点以相同速度射入，则经时间打到极板上（1）求两极板间电压u；（2）若两极板不带电，保持磁场不变，该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使粒子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、A【解析】AB．第一次将导线以为轴在纸面内顺时针转过，根据左手定则可知，导线受到的安培力总是垂直纸面向里，根据安培力大小表达式：可知，是垂直磁场方向的有效长度，在顺时针转动过程中，有效长度不断减小，故这种情况下安培力大小一直在变，但方向不变，A正确，B错误；CD．同理，第二次将导线以为轴垂直纸面向里转过，垂直磁场方向的长度不变，安培力的大小总是不变，根据左手定则可知，安培力方向不断变化，CD错误。故选A。2、B【解析】开关S闭合后，电容器板间电压不变．A板稍向下移，由分析可知，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上加速运动，故A错误．开关S闭合后，将B板稍向右移，场强不变，则液滴仍将保持静止，选项B正确；充电后开关S断开，A板稍向下移，则根据，以及可得，场强不变，则液滴仍静止，选项C错误；充电后，将开关S断开，将B板稍向右平移，电容减小，而电量不变，由电容的定义式分析可知板间电压增大，场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上加速运动．故D错误．故选B考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题关键要抓住不变量进行分析：电容器与电源保持相连，板间电压保持不变；充电后与电源断开后，电量不变．电量、正对面积不变时，改变板间距离，板间场强不变3、B【解析】B板下移，两极板间距变大，根据平行板电容器的决定式，可得易知，电容器的电容减小。又因为电容器与电源相连，所以极板间电压保持不变。由公式可知极板上电荷量减少，电流从A板流向电源正极，所以电流计中的电流从a流向b。又可知极板间场强减小，油滴所受电场力减小，将从静止状态向下加速运动。故选B。4、C【解析】导体棒受三个力，重力G、支持力和安培力，三力平衡，合力为零，其中重力的大小和方向都不变，支持力的方向不变，安培力的方向由沿斜面向上逐渐变为竖直向上，根据平行四边形定则分析【详解】对导体棒受力分析，受重力G、支持力和安培力，三力平衡，合力为零，将支持力和安培力合成，合力与重力相平衡，如图所示：从图中可以看出，安培力先变小后变大，由于，其中电流I和导体棒的长度L均不变，故磁感应强度先减小后增大；由图可以看出当平行于斜面时有最小值，，解得：，此过程中安培力竖直向上时最大为mg，故B的最大值为：，故C正确，ABD错误5、D【解析】A图中位移随时间不发生变化，处于静止状态，故A错误；B图中位移随时间均匀增大，表示物体做匀速直线运动．故B错误；C图中，速度随时间不变，做匀速直线运动．故C错误．D图中v-t图象是倾斜的直线，速度均匀变化，加速度不变，表示物体做匀变速直线运动．故D正确6、B【解析】A．电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项A错误；B．磁极和磁极．磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项B正确；C．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线也不可能相交，选项C错误；D．磁感线和电场线都是人们假想的曲线，实际上电场线和磁感线都是不存在的，选项D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】AB．要加速次数最多最终能量最大，则被加速带电粒子只能由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器，故A错误，B正确；C．据回旋加速器的工作原理知，电场的周期等于粒子在磁场运动的周期，所以与带电粒子的速度大小无关，故C错误；D．带电粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力，所以所以据表达式可知，带电粒子获得的最大动能取决于D形盒的半径，所以最大动能为那么粒子从D形盒射出时的动能随D形盒半径的增大而增大，故D正确。故选BD。8、BC【解析】带电滑块在滑至某一位置时，由于在洛伦兹力的作用下，要离开斜面．根据磁场方向结合左手定则可得带电粒子的电性．由光滑斜面，所以小滑块在没有离开斜面之前一直做匀加速直线运动．借助于洛伦兹力公式可求出恰好离开时的速度大小；【详解】由题意可知：小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上，根据左手定则可得：小滑块带负电，故A错误；滑块下滑过程中，支持力与速度垂直，且洛伦兹力与速度也垂直，因此两个力不做功，因光滑，没有摩擦力，因此只有重力做功，小滑块的机械能守恒，故B正确；由题意：当滑块离开斜面时，洛伦兹力：Bqv=mgcosα，则，故C正确；滑块要离开斜面时，重力垂直斜面的分力与洛伦兹力平衡，则重力另一分力产生加速度，那么其加速度大小为gsinα，故D错误．故选BC【点睛】本题突破口是从小滑块刚从斜面离开时，从而确定洛伦兹力的大小，进而得出刚离开时的速度大小，由于没有离开之前做匀加速直线运动，所以由运动与力学可解出运动的时间及位移9、BCD【解析】A．初始时，弹簧被压缩，弹力大小，即，释放物块瞬间，安培力为零，对杆和物块分析有：、，解得：，故A错误B．由于电磁感应消耗能量，杆最终速度为零，安培力为零，细线拉力，弹簧处于伸长状态；对导体杆有：，解得：；弹簧弹性势能不变，对物块、导体杆、弹簧整个系统，由能量守恒得：，解得：，电阻R上产生的焦耳热．故B项正确C．从运动到最终停止，弹簧弹力对导体棒做功为零，对导体棒运用动能定理得，，又，解得：细线对导体杆拉力做功．故C项正确D．流过电阻R上的电荷量，故D正确10、AC【解析】根据楞次定律，并由时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，与力的合成与分解，并由三角知识，即可求解【详解】当t=1s时，则由磁感应强度随时间变化规律是，可知，磁场在减小，根据楞次定律可得，金属杆中感应电流方向从C到D，故A正确；当t=3s时，磁场在反向增加，由楞次定律可知，金属杆中感应电流方向从C到D，故B错误；当在t=1s时，由法拉第电磁感应定律，则有；再由欧姆定律，则有感应电流大小；则t=1s时，那么安培力大小；由左手定则可知，安培力垂直磁场方向斜向上，则将安培力分解，那么金属杆对挡板P的压力大小，故C正确；同理，当t=3s时，感应电动势仍为E=0.1V，电流大小仍为I=1A，由于磁场的方向相反，由左手定则可知，安培力的方向垂直磁感线斜向下，根据力的合成，则得金属杆对H的压力大小为，故D错误；三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.换用“×100”的欧姆挡，应换用换用“×1”的欧姆挡②.换挡后没有进行欧姆调零③.乙④.【解析】①[1][2]错误一：用“×10”欧姆挡测电阻，指针偏转较大，说明电阻偏小，应该选用较小挡位，即换用“×1”的欧姆档，换用“×100”的欧姆档是错误的；错误二：欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零，实验过程中欧姆表换挡后没有进行欧姆调零，这是错误的；②[3][4]题意中电阻较小，要使实验更准确，由于电阻阻值不太大，所以满足所以选用电流表的外接法，故选图乙电路，根据欧姆定律有根据电阻定律有联立解得12、（1）（2）【解析】（1）设粒子从左侧O1点射入的速度为v，极板长为L，磁场中根据受力平衡可得：qE=qvB根据匀强电场中电场强度与电势差之间的关系式：电场强度为：因为粒子在磁场中做匀速直线运动，所以有：L=vt0在电场中做类似平抛运动，根据牛顿第