福建省诏安县怀恩中学2023年物理高二上期末调研试题含解析

福建省诏安县怀恩中学2023年物理高二上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、一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为，位移y的单位为m，时间t的单位为s．则A.弹簧振子的振幅为0.2mB.弹簧振子的周期为1.25sC.在t=0.2s时，振子的运动速度为零D.在任意0.2s时间内，振子的位移均为0.1m2、真空中两个点电荷之间的静电力为F，如果它们之间的距离以及每个点电荷的电荷量都增加为原来的2倍，则它们之间的静电力将变为原来的（）A.4倍 B.2倍C.1倍 D.0.5倍3、如图所示，一根通电直导线竖直地放在水平向右的匀强磁场中，此时导线受到的磁场力大小为F1．现保持流过导线的电流大小不变，将导线绕其下端在竖直平面内缓慢旋转90°到达沿磁场方向的的虚线位置时，导线受到的磁场力大小为F2．则下列叙述正确的是（）A.F1=0，F2≠0，F2的方向为竖直向上B.F1=0，F2≠0，F2的方向为水平向里C.F1≠0，F2=0，F1的方向为水平向外D.F1≠0，F2=0，F1的方向为水平向里4、如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中电流为I．要使导体棒静止在斜面上，需要外加匀强磁场的磁感应强度B的值不可能为()A. B.C. D.5、如图所示，一个匝矩形闭合线圈，总电阻为，在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以恒定的角速度转动，线圈产生的电动势的最大值为，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，则（）A.线圈电动势的瞬时值表达式为B.当线圈转过时，磁通量的变化率达到最大值C.穿过线圈的磁通量的最大值为D.线圈转动一周产生的热量为6、如图所示的电路中，、是两个相同的灯泡，L是一电阻不可忽略的线圈。先合上开关S，稳定后调节滑动变阻器R，使两灯泡都正常发光，再保持R不变，则在开关重新合上或断开时，下列说法正确的是A.合上S时，灯立即亮起来，逐渐变亮，最终二者一样亮B.断开S时，、两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭C.断开S时，、两灯都不会立即熄灭，且通过灯泡的电流方向与原电流方向相同D.断开S时，灯会突然闪亮一下后再熄灭二、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，在同一水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd，导线MN固定，导线框在MN的右侧．导线MN中通有电流i，i的变化如图乙所示，规定从N到M为电流正方向．导线MN通电过程中导线框始终静止，则()A.0~t1时间内，导线框中产生adcba方向感应电流，且大小不变B.0~t1时间内，导线框受到水平向左的摩擦力，且大小不变C.t1~t3时间内，导线框产生的感应电流方向不变，受到摩擦力的方向也不变D.在t1时刻导线框中感应电流改变方向，在t2时刻导线框不受摩擦力8、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，一块长为a，宽为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入图示方向的电流I时，电子的定向移动速度为v，当磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下时，前后两侧面会形成电势差U，下列说法中正确的是A.前、后表面间电压U与v无关 B.前表面的电势比后表面的高C.自由电子受到的洛伦兹力大小为 D.前、后表面间的电压U与c成正比9、1930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，期间留有空隙。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略。若A处粒子源产生的质子在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是（）A.不改变磁感应强度和交流电周期，该回旋加速器也能加速α粒子B.被加速的离子从电场中获得能量C.交变电场的变化周期是质子在磁场中运动周期的一半D.为了使质子获得的最大动能增加为原来的4倍，可将磁感应强度增大为原来的2倍10、如图所示，在倾角为的光滑轨道上，质量为的金属杆垂直轨道放置，轨道间距为．接通电源，金属杆中通过的电流为．当加上垂直于金属杆的某一方向的匀强磁场后，杆处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度的大小可能是A. B.C. D.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）如图是用20分度的游标卡尺测物体的长度，则待测物体的长度是__________mm.12．（12分）质量为m=2kg的物体放在水平面上，在水平恒力作用下从静止开始做加速运动，经一段位移后速度达到4m/s，此时物体的动能为________J；这一过程中合力对物体做的功为________J。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、C【解析】根据公式对应可得，，A错误；根据公式可得,B错误；在t=0.2s时，x=0振子位于正向最大位移处，速度为零，C正确；根据振子的振动规律可得，只有振子位于平衡位置或者最大位移处时，经过任意0.2s的时间内的路程为0.1cm，D错故选C考点：考查了简谐振动点评：本题知道简谐运动位移的解析式，读出振幅、周期、任意时刻的位移是基本能力．基础题2、C【解析】由库伦定律可得：变化前：F=k；变化后：F′=k=F，故ABD错误，C正确．故选C3、D【解析】通电直导线竖直放置时，其所受安培力F1=BIL≠0，根据左手定则可判定安培力方向水平向里；当通电直导线沿磁场方向放置时，其所受安培力F2=0，ABC错误，D正确。故选D4、D【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出安培力大小，由左手定则来确定安培力的方向；由三力平衡知识分析得最小安培力.【详解】当磁场方向垂直于斜面向下时，此时磁感应强度最小，有共点力平衡可知：mgsinθ=BIL，解得：，方向垂直于斜面向下；故A、B、C项的值均可能，D项的值不可能.本题选不可能故选D.【点睛】学会区分左手定则与右手定则，前者是判定安培力方向，而后者是判定感应电流的方向5、D【解析】A．线圈在转动过程中产生的感应电动势最大值为，从线圈平面与磁感线平行时开始计时，线圈电动势的表达式：A错误；B．当线圈转过时，线圈与中性面重合，电动势为0，根据：可知磁通量的变化率为零，B错误；C．感应电动势最大值为：穿过线圈的磁通量的最大值为：C错误；D．根据正弦式交变电流最大值和有效值的关系：线圈转动一周，产生热量：D正确。故选D。6、B【解析】A.合上开关时，由于线圈的通电自感现象，则灯会逐渐变亮；灯与滑动变阻器R都是纯电阻电路，则灯立即变亮，故A错误；BCD.断开开关，由于线圈的断电自感现象，、、线圈和滑动变阻器串联构成通路，则两灯都不会立即熄灭，但一定是同时熄灭；此时通过灯泡的电流方向与原电流方向相反；电路稳定时通过两灯泡的电流相同，断开开关，灯泡的电路维持原电流大小，则灯泡不会突然闪亮一下；故B正确CD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、AD【解析】A.在0到t1时间过程中，MN中电流均匀增大，则穿过矩形导线框abcd的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知，导线框中产生的感应电流方向为adcba方向，因磁通量的变化率恒定，则感应电动势恒定不变，感应电流不变，故A正确；B.由左手定则可知，0~t1时间内，ad边受安培力向右，bc边受安培力向左，因ad边受到的安培力大于bc边，则导线框受到的安培力的合力向右，则线框受到水平向左的摩擦力，因直导线中的电流逐渐增加，则安培力逐渐变大，则线框受到的摩擦力逐渐变大，选项B错误；C.从t1到t3时间过程中，电流先正向均匀减小，后反向均匀增大，根据楞次定律可知，导线框中产生的感应电流方向顺时针，感应电流的大小和方向均保持不变，但是由于直导线MN中的电流方向发生变化，则线框受到的安培力方向变化，则所受的摩擦力方向发生变化，故C错误；D.在t1时刻直导线中的电流由增大变为减小，根据楞次定律，则导线框中感应电流改变方向，在t2时刻直导线中的电流为零，则电流产生的磁场的磁感应强度为零，则线框受到的安培力为零，则此时导线框不受摩擦力，故D正确8、BC【解析】B．电流方向向右，电子向左定向移动，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向向里，则后表面积累了电子，前表面的电势比后表面的电势高，故B正确。AD．由电子受力平衡可得：，解得：U=Bva，所以前、后表面间的电压U与v成正比，前、后表面间的电压U与c无关，故AD错误。C．稳定时自由电子受力平衡，受到的洛伦兹力等于电场力，即为：，故C正确。故选BC。9、BD【解析】A．带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据知，换用α粒子，粒子的比荷变化，在磁场中运动的周期变化，而不改变磁感应强度与交流电周期，加速电场的周期不变，破坏了回旋加速器的工作条件，从而不能加速α粒子，A错误；B．质子在磁场中所受的洛伦兹力对质子不做功，不能改变质子的动能，而电场可以改变质子的动能，所以质子不能从磁场中获得能，只能从电场中获得能量，B正确；C．电场的方向是周期性变化的，其周期与粒子在磁场中运动的周期相等，C错误；D．根据知则最大动能所以为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍，D正确。故选BD。10、AB【解析】分析受力可知，安培力与轨道弹力的合力与平衡，则安培力的最小值为．当磁场与斜面垂直时安培力最小，，所以，任何不小于的值都是可能的，故AB正确，CD错误；故选AB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、50【解析】[1]游标卡尺的主尺读数为104mm，游标尺上第1个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.05×1mm=0.05mm，所以最终读数为：104mm+0.05mm=104.05mm；12、①.16②.16【解析】[1]物体的动能为[2]整个过程中由动能定理可得四、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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平