2024届湖北省浠水县实验中学高二物理第一学期期末调研试题含解析

2024届湖北省浠水县实验中学高二物理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，相距为d两平行直金属导轨PQ、MN水平放置，电阻R接在导轨的P端和M端之间，长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上，整个装置处于垂直于导轨平面、强度为B的匀强磁场中。使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时，回路中产生的感应电流为I。回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为A.E=Bdv，F=BId B.E=Bdv，F=2BIdC.E=2Bdv，F=BId D.E=2Bdv，F=2BId2、如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为，则电场强度大小为A. B.C. D.3、质量为m的通电导体棒置于倾角为θ的光滑导轨上，下面四个图中的磁场不可能使导体棒保持静止的是A. B.C. D.4、下列说法中正确的是()A.奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力B.奥斯特实验说明了磁体对通电导线有作用力C.奥斯特实验说明了任意两条通电导线之间有作用力D.奥斯特实验说明了任意两个磁体之间有作用力5、一个电流表由灵敏电流表G并联一个分流电阻R组成，如图所示．在核对过程中发现它的示数比标准电流表示数稍大一点，下面的哪个办法可以矫正？A.在电阻R的支路上串联一个比R小得多的电阻B.在电阻R的支路上串联一个比R大得多的电阻C.再并联一个比R小得多的电阻D.再并联一个比R大得多的电阻6、质量为m的通电细杆位于倾角为θ的斜面上，在如图所示的四个图中，细杆与斜面间摩擦力可能为零的是()A.B.C.D.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，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑片P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向(电源的内阻不能忽略)．下列判断正确的是()A.小球带正电B.当滑片P从a向b滑动时，细线的偏角θ变大C.当滑片P从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D.当滑片P停在b处时，电源的输出功率一定大于滑片P在a处时电源的输出功率8、如图在空间分布有x轴平行匀强电场（方向未知），一质量为m、电荷量为q>0的带电小球在电场中的运动轨迹为抛物线ABC,A、C为与x轴的两交点，B为与y轴的交点，直线BD为抛物线的对称轴。,重力加速度为g，则下列选项正确的是A.带电小球在运动过程中机械能守恒B.匀强电场的电场强度大小为C.带电小球在A、C两点的动能大小有D.带电小球在A点加速度为9、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的粒子源A能不断产生α粒子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当α粒子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略α粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是()A.α粒子第n次被加速前、后的轨道半径比为B.若是增大交变电压U，则α粒子的最大动能Ek会变大C.若改变交流电压的周期，仍可用此装置加速氘核D.若只增大交变电压U，则α粒子在回旋加速器中运行的时间会变短10、如图所示，在一个半径为R的圆形区坡内存在微感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个比荷为的正粒子，从A点沿与AO夹角的方向射入匀强磁场区域，最终从B点沿与AO垂直的方向离开磁场．若粒子在运动过程中只受磁场力作用，则A.粒子运动的轨道半径B.粒子在磁场区域内运动的时间C.粒子的初速度的D.若仅改变初速度的方向，该粒子仍能从B点飞出磁场区域三、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）某同学现有以下器材，他希望利用它们来测量某电池的电动势和内阻A．被测电池（电动势在10V～15V之间，内阻未知）B．电阻箱（0～20Ω）C．滑动变阻器（最大阻值20Ω）D．定值电阻R0（阻值5Ω）E．电流表A1（量程3A，内阻忽略不计）F．电流表A2（量程0.6A，内阻忽略不计）G．电键H．导线若干实验中用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R（R0除外）的关系图线，即图线，如图所示．则根据上述条件分析该同学在实验过程中：①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择___________________；②在虚线框内画出实验原理图（请在图中表明所选器材的符号）______；③根据图线求出电池的电动势为________V，内阻为________Ω12．（12分）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图是探究过程中某次实验时装置的状态（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同A．ω和rB．ω和mC．m和rD．m和F（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系A．质量mB．半径rC．角速度ω（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______A．1:3B．3:1C．1:9D．9:1.四、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、B【解析】磁感线与导体棒垂直，那么导体切割磁感线的有效长度与速度垂直，所以回路中产生的感应电动势：磁感线与导体棒垂直，导体棒受到安培力的有效长度为电流流过的长度：B正确，ACD错误。故选B。2、D【解析】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，如图所示由平衡条件可得：解得：故选D3、C【解析】A.导线所受安培力竖直向上，若其大小等于重力，则导线可以静止在光滑的斜面上，故A可能静止，不符合题意；B.导线所受安培力水平向右，受重力和支持力，三个力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故B可能静止，不符合题意；C.导线所受安培力竖直向下，受重力和支持力，三个力不可能平衡，所以导线不能静止在光滑的斜面上，故C不可能静止，符合题意；D.导线所受安培力沿斜面向上，受重力和支持力，三力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故D可能静止，不符合题意4、A【解析】奥斯特实验说明了通电导线对磁体有作用力，故A正确；5、D【解析】电流表示数示数比标准电流表示数稍大一点，说明所并联电阻的分流太小，则分流电阻阻值偏大，让分流电阻变的稍小些即可；在电阻R的支路上串联一个比R小得多的电阻，分流电阻变大，故A错误；在电阻R的支路上串联一个比R大得多的电阻，分流电阻变大，故B错误；再并联一个比R小得多的电阻，分流电阻将变得太小，故C错误；再并联一个比R大得多的电阻，分流电阻稍变小，故D正确；故选D6、A【解析】A．根据左手定则，知细杆受到的安培力方向水平向右，细杆受重力、支持力和安培力能够处于平衡，摩擦力可能为零，故A正确；B．根据左手定则，知细杆受到的安培力方向竖直向下，受重力和支持力不可能处于平衡状态，所以受到摩擦力作用，故B错误；C．根据左手定则，知细杆受到的安培力方向水平向左，受重力、支持力不可能处于平衡状态，所以受到摩擦力作用，故C错误；D．根据左手定则，知细杆受到的安培力方向竖直向下，受重力和支持力不可能处于平衡状态，所以受到摩擦力作用，故D错误。故选：A。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、AC【解析】A.由图，A板带正电，B带负电，电容器内电场方向水平向右．细线向右偏，电场力向右，则小球带正电．故A正确.B.滑动头向右移动时，R变小，外电路总电阻变小，总电流变大，路端电压U=E-Ir变小，两定值电阻电压之和减小，R1两端电压减小，电容器电压变小，两板间场强减小，则细线偏角变小，故B错误C.滑动头向右移动时，电容器电压变小，电容器放电，因A板带正电，则流过电流表的电流方向向下．故C正确D.根据电源的输出功率与外电阻的关系：当外电阻等于内阻时，输出功率最大．外电阻大于内阻，外电阻减小，输出功率增大；当外电阻小于内阻时，外电阻减小，输出功率减小．本题，不知道外电阻与内阻大小关系，故无法判断电源输出功率的大小，故D错误8、BC【解析】A.带电小球运动过程中，重力、电场力做功，电势能和机械能之和守恒，机械能不守恒，故A错误；B.根据抛物线轨迹的对称性，重力和电场力的合力沿BD方向，则：得：故B正确；C.带电小球从A到B的过程中，重力、电场力的合力做负功，带电小球从B到C的过程中，重力、电场力的合力做正功。根据合力的方向可知，从A到B的过程合力做的负功小于从B到C的过程合力做的正功。根据动能定理，带电小球在A、C两点的动能大小有，故C正确；D.合力大小为：根据牛顿第二定律F=ma，得故D错误。故选：BC9、AD【解析】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速α粒子．α粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据T=比较周期．当α粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据qvB=m求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系【详解】根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有半径公式与nqU=mv2，所以α粒子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故A正确；根据qvB=m，得．则α粒子最大动能Ek=mv2=，与加速电压无关，故B错误，根据可知，α粒子与氘核在磁场中运动的周期相同，若改变交流电压的周期，所以不能用此装置加速氘核，故C错误；若只增大交变电压U，则α粒子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故D正确；故选AD【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能10、AC【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度的偏向角等于轨迹对应的圆心角．画出轨迹，由数学知识求出轨迹半径，再利用洛伦兹力提供向心力结合结合关系即可分析求解，利用周期公式结合粒子在磁场中转过的圆心角，求解粒子在磁场中运动的时间【详解】A、画出粒子轨迹示意图，如下图所示，因为粒子从B点沿与AO垂直方向离开磁场，故O´B与AO平行，又因为OAB与O´AB均为等腰三角形，可得：OAB=OBA=O´BA=O´AB，所以O´A与BO也平行，因为粒子速度方向偏转的角度为，故AO´B=，所以四边形OAO´B为两个等边三角形组成的菱形，故粒子运动的轨道半径r=R，故A正确B、粒子在磁场中运动的周期：T==，粒子在磁场中转过的圆心角=600，所以粒子在磁场中运动的时间为：t==，故B错误C、根据洛伦兹力提供向心力可得：qv0B=m，结合轨道半径r=R，联立可得粒子的初速度为：v0=，故C正确D、当入射粒子速度方向发生变化时，粒子运动的轨迹示意图如图所示，速度大小不变，粒子做圆周运动的半径不变，入射速度方向发生变化，粒子在圆周上的出射点也随之变化，所以若仅改变初速度的方向，该粒子将不能从B点飞出磁场区域，故D错误故选A、C【点睛】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，利用洛伦兹力提供向心力，结合几何关系进行求解；运用粒子在磁场中转过的圆心角，结合周期公式，求解粒子在磁场中运动的时间三、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.电阻箱②.③.12④.1【解析】①根据实验器材选择测量电源电动势与内阻实验所需实验器材；②根据所选实验器材作出实验电路图；③根据实验电路，由欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻；【详解】①测电源电动势与内阻，由题意可知，实验中有两个未知内阻的电流表、一个电阻箱、一个滑动变阻器与一个定值电阻，没有电压表，两电流表内阻未知，不能用电流表与定值电阻组成电压表测电压，因此不能用伏安法测电源电动势与内阻，应该用安阻法测电源电动势与内阻，需要的实验器材是：电阻箱②电源电动势约为10V-15V，为了保护电路安全、进行多次实验测出多组实验数据，电流表应选A1，安阻法测电源电动势与内阻的实验电路如图所示：③由实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势：E=I（r+R0+R），则，由图所示图象可知，图象的截距，图象的斜率，则电源电动势E==12V，电源内阻：r=bE-R0=0.5×12-5=1Ω【点睛】本题考查了测电源电动势与内阻实验，要掌握测电源电动势与内阻实验的常用实验方案：伏安法、安阻法、伏阻法，要掌握各种实验方案的实验原理、实验器材、实验电路、实验步骤与实验数据的处理方法12、①.A②.C③.B【解析】（1）[1]．在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选A（2）[2]．两个钢球质量和半径相等，则是在