2024届河南省名校联盟物理高二上期末调研试题含解析

2024届河南省名校联盟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、如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平面的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离。一带正电小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是（）A.小球先做加速运动后做减速运动B.小球先做减速运动后做加速运动C.小球对桌面的压力一直在增大D.小球对桌面的压力先减小后增大2、三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的.将一根直导线悬挂在磁铁两极间，分别将2、3和1、4接到电源上，两次通过直导线的电流相同，这一操作探究的是()A.电流大小对安培力的影响B.通电导线长度对安培力的影响C.磁感应强度大小对安培力的影响D.磁感应强度大小和通电导线长度对安培力的影响3、自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献，下列说法错误的是A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存联系C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D.焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系4、如图，固定的绝缘光滑斜面倾角为，质量为m、长度为L的金属棒仅标出a端通有垂直纸面向外由b指向的恒定电流I，它们均处于匀强磁场中．当磁场方向与金属棒垂直时，棒能水平静止于斜面上，已知重力加速度为g，下列说法正确的是A.匀强磁场的磁感应强度大小可能为B.匀强磁场的磁感应强度最小值为C.匀强磁场的方向可能沿斜面向上D.匀强磁场的方向可能沿斜面向下5、额定电压都是110V，额定功率PA=100W，PB=40W的灯泡两盏，若接在电压为220V的电路上，两盏灯泡均能正常发光，且消耗功率最小的电路是（）A.B.C.D.6、如图所示电路中，三个相同的灯泡额定功率是40W，在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过()A.40W B.60WC.80W D.120W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、如图甲，半径为r、电阻为R的圆形单匝导线框处于垂直于线框平面的变化磁场中，磁感应强度B随时间变化的图线如图乙(垂直纸面向里为正方向)。下列说法正确的是（）A.从纸面外向里看，线框中有顺时针方向的感应电流B.从纸面外向里看，线框中有逆时针方向的感应电流C.线框中感应电流为D.线框中感应电流为8、如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙叠放在一起置于光滑的水平地面上，空间存在着水平方向的的匀强磁场，在水平恒力F的作用下，甲、乙无相对滑动的一起向左加速运动，在加速运动阶段()A.甲、乙两物块之间的摩擦力不断增大B.甲、乙两物块之间的摩擦力不变C.甲、乙向左运动加速度不断减小D.甲对乙的压力不断增大9、如图所示，质量为m的直导体棒垂直放在光滑水平导轨ab、cd上，导轨跟直流电源相连，两导轨间的距离为L，闭合开关后导体棒中通过恒定的电流．劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，另一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，当棒处于静止状态时弹簧处于伸长状态且伸长量为x，则下列说法正确的是（）A.回路中的电流为逆时针方向B.金属棒静止时电流等于C.若仅将电流方向反向，电流改变方向后的瞬间，导体棒的加速度大小为D.改变磁场方向，使磁场与导轨ab、cd平行，则金属棒受到的安培力等于零10、现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示方式连接．在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以推断A.滑线变阻器滑动端P向右滑动时，电流计指针向左偏转B.线圈A向上移动时，电流计指针向右偏转C.断开开关时，电流计指针向左偏转D.拔出线圈A中的铁芯时，电流计指针向左偏转三、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）为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0=5Ω为保护电阻(1)断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值．多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线（该图线为一直线），如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω．（保留两位有效数字）(2)引起该实验系统误差的主要原因是___________12．（12分）如图所示，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，cd间的长度L=0.4m，运动的速度v=5.0m/s，线框的电阻不计a.电路abcd中导体棒ab相当于电源,_______（a端或b端）相当于电源的正极b.电源的电动势即产生的感应电动势E=_______V，电路abcd中的电流I=_______Ac.导体ab所受安培力的大小F=__________N，方向是__________；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、C【解析】AB．根据右手螺旋定则及叠加原理可知，MN间的连线上，靠近M处的磁场方向垂直于MN向内，靠近N处的磁场方向垂直于MN向外，从M到N磁感应强度先减小，过O点后反向增大，据左手定则可知，带正电的小球从a到b过程受到的洛伦兹力方向先向上后向下，故小球在运动方向上不受外力，将做匀速直线运动，AB错误；CD．洛伦兹力大小为可知带正电的小球从a到O过程受到的洛伦兹力方向向上且逐渐减小，竖直方向据平衡条件可得可知桌面的支持力N1增大，过O点后受到的洛伦兹力方向向下且逐渐增大，据平衡条件可得可知桌面的支持力N2增大，故小球对桌面的压力一直在增大，C正确，D错误。故选C。2、B【解析】采用控制变量法来研究影响安培力大小的因素，电流和磁场强度不变，只改变导线的长度，故探究的时通电导线长度对安培力的影响，故B正确；故选B.点睛：本题主要考查了控制变量法来探究影响安培力大小的因素，明确变量即可判断.3、B【解析】A．奥斯特最先发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故A不符合题意；B．欧姆定律说明了电流与电压的关系，故B符合题意；C．法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C不符合题意；D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，故D不符合题意。故选B。4、A【解析】AB、对导体棒受力分析，当磁场的方向垂直于斜面向上时，所加的磁场最小，利用共点力平衡可知，解得，故，故A正确，B错误；C、如果匀强磁场的方向沿斜面向上，根据左手定则可知安培力方向垂直于斜面向下，导体棒不可能静止，故C错误；D、如果匀强磁场的方向沿斜面向下，根据左手定则可知安培力方向垂直于斜面向上，导体棒不可能静止，故D错误；故选A5、C【解析】由题知，两灯泡额定电压相等，A灯泡的额定功率较大，由可知，A灯泡的电阻较小，即A．图中灯泡A和B串联在220V的电源上，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均不等于110V，所以都不能正常工作，A错误；B．图中灯泡A和可变电阻R并联后又和灯泡B串联，由并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，B灯泡的电阻一定大于并联部分的总电阻，由串联电路的分压特点可知，两灯泡两端的电压均不等于110V，所以都不能正常工作，B错误；CD．选项C中灯泡B和可变电阻R并联后又和灯泡A串联，由电阻的并联可知，可变电阻调节合适时可以使并联部分的电阻和灯泡A的电阻相等，即两灯泡可以同时正常发光；选项D中灯泡A和灯泡B并联后又与可变电阻R串联，当可变电阻的阻值和两灯泡并联的电阻相等时它们可以同时发光；由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，选项C中电路的总电流为A灯泡的额定电流，选项D中电路的总电流等于A和B两灯泡的额定电流之和，由可知，选项C中电路消耗的功率最小。故选C。6、B【解析】由电路图可知，则L3消耗的功率最大，当L3消耗的功率是40W时，根据可知，L1、L2各消耗功率10W，则电路消耗的总功率为60W，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、AD【解析】AB．穿过线框的磁场方向垂直纸面向里，且正在减弱，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，也是垂直纸面向里，根据安培定则可知感应电流方向从纸面外向里看为顺时针方向，A正确，B错误；CD．线框的面积为：根据图线知：由法拉第电磁感应定律可得产生的感应电动势为：根据欧姆定律可得产生的感应电流为：C错误，D正确。故选AD。8、BD【解析】当甲与乙向右运动时，甲所受的洛伦兹力竖直向下，又由于地面光滑，所以摩擦力为0，把甲乙看成一个系统，，甲与乙相对静止，乙对甲的静摩擦力．所以选BD9、BC【解析】根据弹簧伸长可知安培力的方向，由左手定则可确定通电导线的电流方向；电流改变方向后的瞬间，安培力方向变化，但大小不变，由牛顿第二定律可求得加速度；使磁场与导轨ab、cd平行，磁场方向与电流方向仍然垂直，金属棒受到的安培力不为零【详解】由于弹簧伸长，则安培力方向水平向右；由左手定则可得，回路中电流方向为顺时针方向，故A错误；由于弹簧伸长为x，根据胡克定律和平衡条件可得，kx＝BIL，则有，故B正确；电流改变方向后的瞬间，安培力瞬间变为向左，大小不变，由牛顿第二定律得：2kx＝ma，得，故C正确；改变磁场方向，使磁场与导轨ab、cd平行，磁场方向与电流方向仍然垂直，金属棒受到的安培力不为零，故D错误．所以BC正确，AD错误【点睛】本题考查左手定则、胡克定律、平衡条件，以及力的分解．要注意明确受力分析的正确应用，掌握用左手定则分析安培力方向问题10、AB【解析】由题意可知线圈B中产生使电流表指针向右偏转的条件，则分析各选项可得出正确答案【详解】由题意可知当P向左滑动时，线圈A中的电流减小，导致穿过线圈B的磁通量减小，电流计指针向右偏转；滑线变阻器的滑动端P向右滑动时，导致穿过线圈B的磁通量增大，则电流计指针向左偏转，故A正确；线圈A向上移动，导致穿过线圈B的磁通量减小，能引起电流计指针向右偏转，故B正确；断开开关时，导致穿过线圈B的磁通量减小，那么电流计指针向右偏转，故C错误；当铁芯拔出时，A中磁场减小，故B中磁通量减小，则电流计指针向右偏转，故D错误；故选AB【点睛】本题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针右偏条件，即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象三、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、①.2.9②.1.1③.电压表分流，（导致通过电源的电流的测量值偏小）【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律进行数学变形，得,根据数学知识得知关系图线的纵截距，斜率;由图得到b=0.35，则电动势，内阻r=kE-R0=2.1×2.9-5≈1.2Ω(2)由图甲所示电路图可知，电压表与电阻箱并联，由于电压表的分流作用，流过保护电阻与电源的电流大于流过电阻箱的电流，这是造成实验误差的原因【点睛】本题主要考查运用数学知识处理问题的能力，采用的是转换法，将非线性关系转换成线性，直观简单12、①.a；②.0.2V；③.0.4A；④.0.016N；⑤.向左【解析】据右手定则判断感应电流的方向，即可确定等效电源的正负极；根据E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律得出电流强度，即可由公式F=BIL求解安培力的大小，由左手定则判断安培力的方向．再根据平衡条件分析外力的大小和方向【详解】a.电路abcd中ab棒切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源．由右手定则判断可知相当于电源的正极是a端；b.感应电动势为：E=BLv=0.1×0.4×5V=0.2V，感应电流为：；c.ab杆所受的安培力FA=BIL=0.1×0.4×0.4N=