2023-2024學(xué)年江蘇省田家炳中學(xué)物理高二上期末調(diào)研試題含解析

2023-2024學(xué)年江蘇省田家炳中學(xué)物理高二上期末調(diào)研試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，、、為電場中同一條水平方向電場線上的三點(diǎn)，為的中點(diǎn)，、電勢分別為、。下列敘述正確的是（）A.該電場在點(diǎn)處的電勢一定為B.點(diǎn)處的場強(qiáng)一定大于點(diǎn)處的場強(qiáng)C.一正電荷從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)電勢能一定減少D.一正電荷運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)受到的靜電力由指向2、如圖所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，第一、二象限存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．質(zhì)量均為m、電荷量分別為+q和-q的兩個(gè)粒子（不計(jì)重力），從坐標(biāo)原點(diǎn)O以相同的速度v先后射入磁場，v方向與x軸成θ=30°角，帶正、負(fù)電的粒子在磁場中僅受洛侖茲力作用，則（）A.帶負(fù)電的粒子回到x軸時(shí)與O點(diǎn)的距離為B.帶正電的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C.兩粒子回到x軸時(shí)的速度不相同D.從射入到射出磁場的過程中，兩粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同3、下列說法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中一定受到洛倫茲力B.洛倫茲力必與電荷速度方向垂直C.運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中必做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.電荷在磁場中不可能做勻速運(yùn)動(dòng)4、一輛汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度大小不變．下圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，可能正確的是（）A. B.C. D.5、某一實(shí)驗(yàn)裝置如左下圖所示，在鐵芯上繞著兩個(gè)線圈P和Q，如果線圈P中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如下圖所示的四種情況，則不會(huì)使線圈Q產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A. B.C. D.6、金屬球原來不帶電，現(xiàn)沿球直徑的延長線放置一均勻帶電細(xì)桿MN，如圖所示．金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、Ec．下列判斷正確的是A.Ea>Eb>Ec B.Eb>Ec>EaC.Ec>Eb>Ea D.Ea=Eb=Ec二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場方向相同，以虛線MN為理想邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，今有一質(zhì)量為m、電量為e的電子從MN上的P點(diǎn)沿垂直于磁場方向射入勻強(qiáng)磁場B1中，其運(yùn)動(dòng)軌跡為如圖虛線所示的“心”形圖線．則以下說法正確的是（）A.電子的運(yùn)行軌跡為PDMCNEPB.電子從P點(diǎn)出發(fā)第一次回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為C.D8、如圖所示，空間有豎直方向的勻強(qiáng)電場，一帶正電的小球質(zhì)量為m，在豎直平面內(nèi)沿與水平方向成30o角的虛線以速度v0斜向上做勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)突然將電場方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，電場強(qiáng)度大小不變，小球仍沿虛線方向做直線運(yùn)動(dòng)，選O點(diǎn)電勢為零，重力加速度為g，則A原電場方向豎直向下B.改變后的電場方向垂直于ONC.電場方向改變后，小球的加速度大小為gD.電場方向改變后，小球的最大電勢能為9、在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強(qiáng)磁場，一個(gè)等腰三角形金屬線框頂點(diǎn)C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場中．忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進(jìn)入磁場過程中，關(guān)于線框運(yùn)動(dòng)的v－t圖，可能正確的是：（）A. B.C. D.10、如圖所示，一條形磁鐵放在水平桌面上，在其左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導(dǎo)線，當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)()A.磁鐵對桌面的壓力增大B.磁鐵對桌面的壓力減小C.磁鐵受到向右的摩擦力作用D.磁鐵受到向左的摩擦力作用三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)備有以下器材：A．干電池1個(gè)、B．滑動(dòng)變阻器（0~50Ω）、C．滑動(dòng)變阻器（0~1750Ω）、D．電壓表（0~3V）、E．電壓表（0~15V）、F．電流表（0~0.6A）、G．電流表（0~3A）其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選____，電流表應(yīng)選___，電壓表應(yīng)選___填寫字母序號即可）上圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U-I圖像．由此可知這個(gè)干電池的電動(dòng)勢E=_____V，內(nèi)電阻r=_____Ω12．（12分）某照明電路出現(xiàn)故障，其電路如圖1所示，該電路用標(biāo)稱值12V的蓄電池為電源，導(dǎo)線及其接觸完好．維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50V擋檢測故障．他將黑表筆接在c點(diǎn)，用紅表筆分別探測電路的a、b點(diǎn)。①斷開開關(guān)，紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖2所示，讀數(shù)為V，說明正常（選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈）。②紅表筆接b點(diǎn)，斷開開關(guān)時(shí)，表針不偏轉(zhuǎn)，閉合開關(guān)后，多用表指示仍然和圖2相同，可判定發(fā)生故障的器件是（選填：蓄電池、保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈）四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】AB．該電場的電場線分布情況不明，所以在c點(diǎn)處的電勢不一定為4V，a點(diǎn)處的場強(qiáng)Ea不一定大于b點(diǎn)處的場強(qiáng)Eb。故AB錯(cuò)誤；CD．因c點(diǎn)的電勢一定高于b點(diǎn)，由公式易知，一正電荷從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，電勢能一定減少。根據(jù)“沿電場線方向電勢逐漸降低”可得c點(diǎn)的場強(qiáng)方向由a指向c。所以正電荷運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)受到的電場力由a指向c。故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2、A【解析】畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，根據(jù)半徑公式結(jié)合幾何關(guān)系求出帶負(fù)電的粒子回到x軸時(shí)與O點(diǎn)的距離；根據(jù)t＝T，求出帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；粒子勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變，速度方向由軌跡圖判斷是否相同；【詳解】帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：帶負(fù)電的粒子順時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圓弧所對的圓心角為60°，△OO2B為等邊三角形，OB＝R＝，所以帶負(fù)電的粒子回到x軸時(shí)與O點(diǎn)的距離為，故A正確；粒子勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期，帶正電的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，帶負(fù)電的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故BD錯(cuò)誤；兩粒子均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率不變，兩粒子回到x軸時(shí)的速度大小為v，方向都與x軸正方向的夾角為30°，所以兩粒子回到x軸時(shí)的速度相同，故C錯(cuò)誤；故選A【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵是畫出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解，記住半徑公式和周期公式3、B【解析】A項(xiàng)：洛倫茲力是運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力，靜止的電荷不會(huì)受到洛倫茲力，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)左手定則洛倫茲力既垂直磁場方向又垂直電荷運(yùn)動(dòng)方向，故B正確；C項(xiàng)：只有粒子垂直進(jìn)入磁場時(shí)才能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：如果電荷運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向平行時(shí)不受洛倫茲力，則電荷在磁場中做勻速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤故選B4、D【解析】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力與物體速度方向不在同一直線上，速度方向沿曲線的切線方向，合力方向指向曲線的內(nèi)測（凹的一側(cè)），分析清楚圖示情景，然后答題【詳解】汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，汽車做曲線運(yùn)動(dòng)，沿曲線由M向N行駛，汽車所受合力F的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡內(nèi)測；因速度大小不變，則合力F的方向垂直于速度方向，由圖可知只有D正確、ABC錯(cuò)誤．故選D【點(diǎn)睛】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，合力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，當(dāng)物體速度大小不變時(shí)，合力方向與速度方向垂直，當(dāng)物體速度減小時(shí)，合力與速度的夾角要大于90°，當(dāng)物體速度增大時(shí)，合力與速度的夾角要小于90°5、A【解析】A.由圖示可知，P中電流不變，電流產(chǎn)生的磁場不變，穿過Q的磁通量不變，線圈Q不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，滿足題意要求，A正確；BCD.由圖示可知，通過P的電流均發(fā)生變化，電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化，穿過Q的磁通量發(fā)生變化，線圈Q會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不滿足題意要求，BCD錯(cuò)誤；故選A。6、C【解析】金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場與帶電的細(xì)桿MN產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向相反，相互抵消．c點(diǎn)離帶電的細(xì)桿MN最近，帶電的細(xì)桿MN在c點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)最大，則金屬球上感應(yīng)電荷在c點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)最大，即Ec最大；而a點(diǎn)離帶電桿最遠(yuǎn)，則金屬球上感應(yīng)電荷在a點(diǎn)處產(chǎn)生的場強(qiáng)最小，所以Ec>Eb>Ea，故C正確故選C二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABC【解析】根據(jù)左手定則判斷負(fù)電荷在磁場中的受力進(jìn)而確定運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)半徑關(guān)系可以找到磁場強(qiáng)度B的關(guān)系【詳解】A、電子以垂直于MN向左的速度攝入磁場，由左手定則得，此時(shí)電子收到向上的洛倫茲力，電子將會(huì)向上偏轉(zhuǎn)，所以電子的運(yùn)動(dòng)軌跡為PDMCNEP,故A項(xiàng)正確C、D項(xiàng)，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由得：，由圖可得：，所以，故C對；D錯(cuò)；B、電子在磁場中運(yùn)動(dòng)周期，電子在磁場中運(yùn)動(dòng)周期，由于，電子運(yùn)動(dòng)一周回到P點(diǎn)所用時(shí)間，故B正確故選ABC8、CD【解析】開始時(shí)，小球沿虛線做勻速運(yùn)動(dòng)，可知小球受向下的重力和向上的電場力平衡Eq=mg，小球帶正電，則電場豎直向上，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；改變電場方向后，小球仍沿虛線做直線運(yùn)動(dòng)，可知電場力與重力的合力沿著NO方向，因Eq=mg，可知電場力與重力關(guān)于ON對稱，電場方向與NO成600，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電場方向改變后，電場力與重力夾角為1200，故合力大小為mg，小球的加速度大小為g，選項(xiàng)C正確；電場方向改變后，小球能沿ON運(yùn)動(dòng)的距離為，則克服電場力做功為：，故小球的電勢能最大值為，選項(xiàng)D正確；故選CD.9、CD【解析】根據(jù)楞次定律的“來拒去留”可知線框受到向上的安培力，線框由靜止向下做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)線框的有效切割磁感線的長度為L，線框的電阻為R，則有，根據(jù)歐姆定律可得，故，根據(jù)牛頓第二定律可得，故，運(yùn)動(dòng)過程中，L在變大，v在變大，故加速度在減小，即速度時(shí)間圖像的斜率再減小，故AB錯(cuò)誤；由于不知道當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場時(shí)重力和安培力的關(guān)系，所以之后線框的速度可能繼續(xù)增大，可能恒定不變，故CD正確10、BC【解析】根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場方向（切線方向），再根據(jù)左手定則判斷安培力方向，如下左圖圖；根據(jù)牛頓第三定律，電流對磁體的作用力向左上方，如下右圖根據(jù)平衡條件，可知通電后支持力變小，靜摩擦力變大，故磁鐵對桌面的壓力變??；而靜摩擦力向右．故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．故選BC【點(diǎn)睛】本題主要考查了磁場對電流的作用、安培力、共點(diǎn)力作用下的平衡等綜合應(yīng)用．屬于中等難度的題目．本題關(guān)鍵先對電流分析，得到其受力方向，先判斷電流所在位置的磁場方向，然后根據(jù)左手定則判斷安培力方向；再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力情況三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BFD1.5V1Ω【解析】[1][2][3]干電池的電動(dòng)勢大約1.5V，所以選擇量程為3V的電壓表；干電池中的電流不允許過大，一般不能大于0.6A，所以選擇量程為0.6A的電流表．則滑動(dòng)變阻器阻值無需過大，所以選擇050Ω的滑動(dòng)變阻器[4][5]由閉合電路歐姆定律得，即結(jié)合圖像可知：斜率的絕對值表示內(nèi)阻12、①11.5（11.2～11.8）；蓄電池②小燈【解析】①多用電表直流50V的量程讀中間均勻部分，共50格，每格1V，應(yīng)該估讀到0.1V，指針在11-12之間，讀數(shù)為11.5V．開關(guān)斷開，相當(dāng)于電壓表并聯(lián)在蓄電池兩端，讀出了蓄電池的電壓，故蓄電池是正常的②兩表筆接b、c之間并并閉合開關(guān)，測試得相同電壓，說明a、b之間是通路，b、c之間是斷路，故障器件是小燈考點(diǎn)：本題考