2023年金陵中学物理高二上期末调研试题含解析

2023年金陵中学物理高二上期末调研试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、两根平行放置的通电长直导线，电流大小分别为I1和I2，方向如图所示，与导线垂直的平面内有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面中心连线的延长线上，c、d在导线横截面中心连线的垂直平分线上，则下列说法正确的是A.当时，a点的磁感应强度可能为零B.当时，b点的磁感应强度可能为零C.当时，c点的磁感应强度可能为零D.当时，d点的磁感应强度可能为零2、关于磁现象的电本质，安培提出了分子电流假说．他是在怎样的情况下提出来的（）A.安培通过精密仪器观察到分子电流B.安培根据原子结构理论，进行严格推理得出的结论C.安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种假说D.安培凭空想出来的3、如图所示，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则下列说法正确的是()A.带电粒子带正电 B.a、b两点间的电势差Uab=C.b点电势大于a点电势 D.a点场强大于b点场强4、如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离．在a点固定放置一个点电荷，带电量为+Q，已知在+Q的电场中b、c两点间的电势差为U．将另一个点电荷+q从d点移动到e点的过程中A.克服电场力做功qUB.电场力做功大于qUC.电场力做功等于qUD.电场力做功小于qU5、下列物理量属于标量的是（）A.速度 B.位移C.功 D.电场强度6、跳水运动员在10m高台做适应性训练，假设他以自由落体的方式跳入水中，则他在空中运动的时间大约是（）A.0.4s B.0.8sC.1.4s D.5.0s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、根据外媒某军事杂志一篇关于中国航母的报道，其猜测中国自行设计建造的第三代国产航母将采用电磁弹射装置．航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理如图所示．当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去．则下列说法正确的是（）A.合上开关S的瞬间，从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流B.金属环被向左弹射的瞬间，还有扩张的趋势C.若将金属环置于线圈的右侧，环将不能弹射出去D.若将电池正、负极调换后，金属环弹射方向仍然向左8、如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹．M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点．不计重力，下列表述正确的是()A.粒子所受电场力的方向沿电场方向B.粒子在M点的速率最小C.粒子在电场中的电势能始终在增加D.粒子在电场中的加速度不变9、在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设E、r是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示．下列判断中正确的是（）A.电源内阻消耗的功率随外电阻R的增大而增大B.当R＝r时，电源有最大的输出功率C.电源的功率P总随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大10、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电压U．下列说法中正确的有A.电压U仅与材料有关B.电压U与电流I有关C.若元件的载流子是自由电子，则C侧面电势低于D侧面电势D.若元件的载流子是正粒子，则C侧面电势低于D侧面电势三、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）如图（1）所示是某兴趣小组设计的一个测量电流表内阻和一个电池组的电动势及内电阻的实验电路，他们的实验步骤如下：①断开单刀双掷开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R0的滑动端，使电流表A满偏；②保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，读出电阻箱R的值为a；③断开开关S1，将单刀双掷开关S2接N，不断改变和记录电阻箱的值以及分别与R相对应的电流表的值I；和对应的；④分别以R和为横坐标和纵坐标建立平面直角坐标系，利用记录的R和对应的进行描点画线，得到如图（2）所示的坐标图象；⑤通过测量得知该图线在纵轴上的截距为b、斜率为k。根据以上实验操作，回答以下问题：（1）在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器的滑动端置于___（填“左端”、“中间”或“右端”）。（2）被测电流表的内阻为___，测得值与电流表内阻的真实值相比较__（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（3）被测电池组的电动势E=___，内电阻r=___（用实验过程中测得的物理量的字母进行表示，电流表内阻不可忽略）。12．（12分）放射源中有三种不同的粒子，其中一种不带电，另两种分别带正负电荷，置于磁场中，形成如图三条轨迹，则不带电的粒子的轨迹是____________，带负电的粒子的轨迹是____________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）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L14．（16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15．（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、B【解析】A．因两根通电导线在a点产生的磁场方向相反，而I1与a点较近，则当时，a点的磁感应强度不可能为零，选项A错误；B．因两根通电导线在b点产生的磁场方向相反，而I2与b点较近，则当时，b点的磁感应强度可能为零，选项B正确；C．当时，由安培定则可知，两根导线在c点产生的磁场的合磁场方向沿虚线竖直向上，即c点的磁感应强度不可能为零，选项C错误；D．当时，由安培定则可知，两根导线在d点产生的磁场的合磁场方向沿虚线竖直向上，即d点的磁感应强度不可能为零，选项D错误；2、C【解析】安培根据环形电流的磁性与磁铁相似提出的一种分子电流假说，C对3、B【解析】AD．粒子从a点静止释放，到b点速度减为0，粒子重力向下，电场力竖直向上，则粒子带负电，根据粒子的运动情况可知，粒子先加速，重力大于电场力，后减速至0，电场力大于重力，则a点的电场强度小于b点的电场强度，AD错误；B．从a点到b点，根据动能定理：解得：，B正确；C．沿电场线方向电势降低，所以b点电势小于a点电势，C错误。故选B4、D【解析】根据电场力的方向与位移方向的关系分析电场力做功的正负．由U=Ed，定性分析b、c两点间电势差与d、e两点间电势差的关系，再由电场力做功公式W=qU研究+q从d点移动到e点的过程中电场力做功大小【详解】在+Q的电场中，将+q从d点移动到e点的过程中，电荷所受的电场力方向与位移方向相同，则电场力做正功．根据E=kQ/r2得知，b、c两点间的电场强度大于d、e两点间的电场强度，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离，由U=Ed分析可知，将+q从d点移动到e点的过程中，电场力做功小于从b点移动到c点的过程中电场力做功qU．所以电场力做功小于qU．故选D【点睛】公式U=Ed，适用于匀强电场，但可用来定性分析非匀强电场中两点间电势差的关系5、C【解析】速度、位移和电场强度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而功只有大小，无方向，是标量，故选C.6、C【解析】根据可求运动的时间为故选C。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、AD【解析】楞次定律可以概括为“增反减同”“增缩减扩”“来拒去留”根据这几句可以判断电流的方向，面积的变化，甚至环受到力的方向【详解】A、合上开关S的瞬间，环中突然增加了向右的磁场，根据楞次定律可知：从右侧看环中产生沿顺时针方向的感应电流，故A对B、穿过环的磁通量增大，根据楞次定律“增缩减扩”可知金属环被向左弹射的瞬间，还有缩小的趋势，故B错；C、只要穿过环的磁通量发生变化，根据“来拒去留”环都会受到力的作用，故C错；D、根据“来拒去留”在闭合开关的瞬间，环都会受到向左的力作用，与电源正负极无关，故D对；故选AD8、BD【解析】粒子在匀强电场中受到的电场力的方向向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，电势能增加，根据粒子的运动分析可以得出结论【详解】A、粒子做曲线运动，受电场力指向曲线弯曲的内侧，故可知粒子所受电场力沿电场的反方向，故A错误；B、粒子受到的电场力向左，在向右运动的过程中，电场力对粒子做负功，粒子的速度减小，运动到M点时，粒子的速度最小，故B正确；C、当粒子向右运动时电场力做负功电势能增加，当粒子向左运动时电场力做正功电势能减小，粒子的电势能先增加后减小，故C错误.D、粒子在匀强电场中只受到恒定的电场力作用，故粒子在电场中的加速度大小不变，方向不变，故D正确；故选BD.【点睛】本题就是对电场力做功特点的考查，掌握住电场力做正功，电势能减小，动能增加，电场力做负功时，电势能增加，动能减小.9、BD【解析】A．电源内阻消耗的功率，所以外电阻R的增大，电源内阻消耗的功率减小，故A错误；B．该图象反映了电源的输出功率P随外电阻R变化的规律，由图看出，电源的输出功率随着外电阻的增大先增大后减小，当R=r时，电源有最大的输出功率，故B正确；C．电源的功率，则当外电阻R的增大时，.电源的功率减小，故C错误；D．电源的效率，则知R增大时，电源的效率增大，故D正确；10、BC【解析】AB.根据CD间存在电势差，之间就存在电场，电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，则有：又：则有：n由材料决定，故UCD与材料有关；UCD还与厚度c成反比，与宽b无关，同时还与磁场B与电流I有关，故A错误，B正确C.若霍尔元件的载流子是自由电子，根据左手定则，电子向C侧面偏转，C表面带负电，D表面带正电，所以C表面的电势于低D侧面电势，故C正确D.若霍尔元件的载流子是正粒子，根据左手定则，正粒子向C侧面偏转，C表面带正电，D表面带负电，所以C表面的电势高于D侧面电势，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.右端②.a③.偏小④.⑤.【解析】（1）［1］在进行实验步骤①之前，应先将滑动变阻器R0的滑动端置于电阻最大的位置，即置于最右端的位置。（2）［2半偏法测电阻的基本思路是可以认为回路中总电流不变，则在保持R0的滑动端不动，将单刀双掷开关S2接M，调节电阻箱R的值，使电流表A半偏，此时可以认为被测电流表的内阻与电阻箱R的值相等，即为a。［3］将单刀双掷开关S2接M后，回路中总电阻有所减小，致使总电流有所增大，即通过电阻箱的电流略大于回路中总电流的一半，根据并联分流原理，）被测电流表的内阻略大于电阻箱的电阻，即测得值与电流表内阻的真实值相比较偏小。（3）［4］［5］根据闭合电路欧姆定律，有可得则，，被测电池组的电动势电池组的内电阻12、①.②②.①【解析】不带电的粒子在磁场中不受洛伦兹力的作用，所以运动的轨迹为直线，即为②，根据左手定则可以判断带负电的粒