2023年陕西省咸阳市三原南郊中学物理高二上期末调研试题含解析

2023年陕西省咸阳市三原南郊中学物理高二上期末调研试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、关于电源电动势下列说法中正确的是A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B.电源的电动势在数值上等于两极间的电压C.电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D.电动势越大，电源两极间的电压一定越高2、如图甲所示，正方形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直．t=0时刻，磁场方向垂直导线框平面向外，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，规定线框中电流沿着abcda的方向为正方向，则如图中能正确反映导线框中感应电流随时间t变化规律的是A. B.C. D.3、如图所示，匀强磁场中有两个由相同导线绕成的圆形线圈a、b，磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大。a、b两线圈的半径之比为2：1，匝数之比为1：4。线圈中产生的感应电动势分别为和，某时刻磁通量分别为和，不考虑两线圈间的相互影响。下列说法中正确的是A.：=2：1，：=4：1B.：=1：1，：=1：1C.：=2：1，：=1：1D.：=1：1，：=4：14、下列说法正确的是()A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C.洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量D洛伦兹力对带电粒子不做功5、电场中有a、b两点，a点电势为4V，带电量为的负离子仅在电场力作用下从a运动到b的过程中，电场力做正功，则（）A.b点电势是2V B.a、b两点中，b点电势较高C.此电荷的电势能增加 D.该电荷速度一定减小6、如图所示，相互平行且等间距的直线a、b、c、d为一匀强电场中的等势面，一带正电的粒子以初速度v射入该匀强磁场，AB为其运动轨迹．若不计粒子所受重力，下列说法正确的是A.四个等势面的电势关系满足B.粒子从A点运动到B点的过程中，速度大小不变C.粒子从A点运动到B点的过程中，动能先减少后增大D.粒子从A点运动到B点的过程中，电势能减小二、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、如图所示为正方形，区域有垂直纸面向里的匀强磁场，区域有方向平行的匀强电场（图中未画出）．一带电粒子从点沿方向射入磁场后经过的中点进入电场，接着从点射出电场．若不计粒子的重力，下列说法正确的是A.粒子在磁场中运动的半径为正方形边长的一半B.电场的方向是由指向C.粒子在点和点的电势能相等D.粒子在磁场、电场中运动的时间之比为8、粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是A.质子被加速后的最大速度不能超过2πRfB.加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子9、如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，斜面上的带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，则以下判断正确的是（）A金属块带正电荷B.金属块克服电场力做功8JC.金属块的机械能减少12JD.金属块的电势能减少4J10、在如图所示的电路中，定值电阻的阻值为，电动机的线圈电阻为，两端加的恒定电压，电动机恰好正常工作，理想电压表的示数，下列说法正确的是A.通过电动机的电流为B.电动机的输入功率为C.电动机线圈在1分钟内产生的焦耳热为D.电动机的输出的功率为三、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）某实验小组的同学准备探究某个灯泡的伏安特性曲线，所用器材如下：A．待测电灯泡一只，额定电压为2.5V，额定功率为1.5W.B．电压表：量程为300mV，内阻为300ΩC．电压表：量程为15V，内阻为6kΩD．电流表：量程为0.6A，内阻约为0.1ΩE．电流表：量程为300mA，内阻约为1ΩF．滑动变阻器：最大阻值为200Ω，最大电流为0.2AG．滑动变阻器：最大阻值为10Ω，最大电流为1AH．定值电阻，阻值为2700ΩI．电动势为4.5V的直流电源一个，开关一个，导线若干（1）实验中电压表应选______，电流表应选______，滑动变阻器应选______．（填写器材前的字母代号）（2）请在图1虚线框中画出该实验的电路图__________（3）该小组的同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线，若将小灯泡直接与电动势E=3.0V，内阻r=7.5Ω的电源相连，则小灯泡的功率为______W．（结果均保留2位有效数字）12．（12分）利用如图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验(1)实验室有如下器材可供选用：A.长约1m的细线B.长约1m的橡皮绳C.直径约2cm的均匀铁球D.直径约5cm的均匀木球E.秒表F.时钟G.10分度的游标卡尺H.最小刻度为毫米的米尺用了游标卡尺和米尺后，还需要从上述器材中选择__________(填写器材前面的字母)(2)用10分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量的示数如图2所示，读出小球直径的值为_________mm(3)将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂．用米尺测量摆线长度为l．小球在竖直平面内小角度平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t请写出重力加速度的表达式g=______．(用l,d,n,t表示)(4)正确操作后，根据多次测量数据计算出实验所在处的重力加速度值，比较后发现：此值比北京的重力加速度值略小，则实验所在处的地理位置与北京的主要不同点可能是_________________________(写出一条即可)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，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15．（12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L

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、C【解析】电源电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量；电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压，电动势等于内外电路电压之和【详解】AB．电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压；故AB错误；C．由A的分析可知，电源电动势与电压单位相同，但与电压有本质的区别；故C正确；D．电动势越大，说明电源转化能量的本领越大，但电源两端的电压与外电路有关，电压并一定大；故D错误；【点睛】电动势是一个表征电源特征的物理量．定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功2、D【解析】由右图可知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【详解】根据图乙所示磁感应强度变化情况，应用楞次定律可知，时间，电路中电流方向为逆时针方向，即电流方向为：abcda，由图乙所示图线可知，磁感应强度的斜率即变化率恒定，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势大小不变，由欧姆定律可知，线框中的电流大小不变，故ABC错误，D正确【点睛】本题要求学生能正确理解图的含义，才能准确的利用楞次定律、左手定则等进行判定；解题时要特别注意，两个时段，虽然磁场的方向发生了变化，但因其变化为连续的，故产生的电流是相同的3、D【解析】根据法拉第电磁感应定律：，a、b两线圈产生的感应电动势之比为：；根据磁通量，穿过a、b两线圈的磁通量之比为：A.：=2：1，：=4：1。与上述结论不符，故A错误；B.：=1：1，：=1：1。与上述结论不符，故B错误；C.：=2：1，：=1：1。与上述结论不符，故C错误；D.：=1：1，：=4：1。与上述结论相符，故D正确。故选：D4、D【解析】A．当速度和磁场平行时，洛伦兹力为0，A错误B．不受洛伦兹力，有两种情况：磁场为0或者速度与磁场平行，B错误CD．洛伦兹力和速度始终垂直，所以洛伦兹力永远不做功，但是可以改变速度方向，因此可以改变粒子动量，C错误D正确5、B【解析】AB．根据题意，由公式可得，a、b间电势差为又有则则b点电势较高，故A错误，B正确；CD．根据题意可知，负电荷仅在电场力作用下从a点运动到b点，电场力做正功，电势能减小，动能增大，则速度增大，故CD错误。故选B。6、D【解析】根据题图和“等势面”可知，考查了电场强度和电势的关系以及电场力做功；根据曲线运动中，合外力指向凹的一侧，以及电荷只受电场力作用，可知电场力将指向运动轨迹的内侧，电场线和等势线垂直，从而得电场力竖直向下，由于粒子带正电，电场强度的方向竖直向下，即可判断各点电势的高低；正电荷沿轨迹AB运动，根据电场力做功情况，即可判断动能的变化以及电势能的变化【详解】A、由轨迹AB可知，带正电的粒子受到的电场力竖直向下，则有电场强度的方向竖直向下，沿着电场线的方向，电势越来越低，故，故A错误；BCD、粒子从A运动到B，电场力做正功，电势能减小，动能增大，速度大小变大，故BC错误，D正确【点睛】解题的突破口：做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧，电场线与等势线垂直二、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】根据“为正方形，区域有垂直纸面向里的匀强磁场，区域有方向平行的匀强电场”可知，考查了带电粒子在复合场中的运动；粒子在电场中做类似平抛运动，根据类似平抛运动的分位移公式列式求解电场强度，根据分速度公式列式求解末速度；在磁场中做匀速圆周运动，画出临界轨迹，结合牛顿第二定律和几何关系分析即可【详解】A、一带电粒子从d点沿da方向射入磁场后经过bd中点e进入电场，由对称性可知，粒子从e点进入电场的速度水平向右，粒子的运动轨迹的圆心角为90°，故粒子在磁场中运动的半径为正方形边长的一半，故A正确；B、由于粒子带负电，进入电场后弯向上方，受力向上，则电场方向就向下，由b指向c，故B错误；C、由于磁场对粒子不做功，所以de两点的动能相等，但从e到b电场力做正功，动能增加，所以bd两点的电势能不相等，故C错误；D、在磁场中偏转90°，时间，而在电场中运动的时间，两者比值为，故D正确【点睛】明确粒子的运动规律，画出运动的轨迹是解题的关键8、AC【解析】质子在回旋加速器中被加速，需要满足质子做圆周运动的周期与交变电压的周期相等，质子的最大动能由D型盒的半径R决定，故B错误；由半径公式可知质子的最大速度，且满足周期，可得最大速度，故A正确；质子在电场中加速，根据动能定理，第一次通过狭缝有，第二次通过狭缝有，由两式可知，故C正确；质子的电荷数和质量数都是1，粒子（氦核）的电荷数为2，质量数为4，两种粒子的比荷并不相等，由周期公式可知两种粒子的周期也不相等，不改变磁感应强度B和交流电的频率f，则不满足粒子做圆周运动的周期与交流电的周期相等，该加速器就不能加速a粒子，故D错误9、AC【解析】AB.在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8J，重力做功24J，根据动能定理得W总=WG+W电+Wf=△Ek解得：W电=－4J即金属块克服电场力做功4J，由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷；故A正确，B错误；C.在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故C正确；D.金属块克服电场力做功4J，金属块的电势能增加4J．故D错误。10、CD【解析】根据题图可知，考查了非纯电阻电路的电功，电功率的计算；根据电阻和电动机串联，电流相等，对电阻R应用欧姆定律求出电流；根据P＝UI求出电动机的输入功率，即电动机消耗的功率，根据Q＝I2rt求出电动机产生的热量，电动机的输出功率等于输入功率减去电动机内部消耗的功率【详解】A、通过电动机的电流为：，故A错误；BCD、对电动机，电动机的输入功率，发热功率，输出功率，电动机1分钟内产生的热量，故CD正确【点睛】解决本题的关键会灵活运用欧姆定律，以及知道电动机的输出功率等于输入功率减去电动机内部消耗的功率三、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.(1)B②.D③.G④.（2）电路如图；⑤.（3）0.20—0.26【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V，15V量程较大不能准确测量，故应采用B和H串联使用测量电压；由图可知，电流最大约为0.5A，则电流表选择D；因采用分压式接法，故滑动变阻器选择小电阻G；（2）滑动变阻器采用分压接法；电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示（3）在灯泡的I-U图象坐标系内，作出电动势为E=3.0V，内阻为r=7.5Ω的电源I-U图象如图所示；由图象可得：灯泡两端电压为1V，通过灯泡的电流为0.24A，则灯泡实际功率P′=U′I′=1V×0.24A=0.24W；点睛：本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线的实验，要明确实验实验原理，知道电表改变的应用；掌握根据图象分析数据的方法，注意小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不能根据欧姆定律直接求解12、①.ACE②.17.6③.④.实验所在处比北京纬度低或海拔高(其他答案合理也可)【解析】(1)[1].摆线的长度不能伸长，所以摆线选择长约1m的细丝，摆球选择质量大体积小的球，所以选择直径约2cm的均匀铁球，实验中需要用秒表测量单摆摆动的