2024屆湖北省浠水縣實驗中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2024屆湖北省浠水縣實驗中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，相距為d兩平行直金屬導(dǎo)軌PQ、MN水平放置，電阻R接在導(dǎo)軌的P端和M端之間，長為2d的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌PQ、MN上，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面、強度為B的勻強磁場中。使導(dǎo)體棒ab以水平速度v向右勻速運動時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I。回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E和導(dǎo)體棒ab受到的安培力F分別為A.E=Bdv，F(xiàn)=BId B.E=Bdv，F(xiàn)=2BIdC.E=2Bdv，F(xiàn)=BId D.E=2Bdv，F(xiàn)=2BId2、如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于O點，并處在水平向左的勻強電場E中，小球靜止時絲線與豎直方向夾角為，則電場強度大小為A. B.C. D.3、質(zhì)量為m的通電導(dǎo)體棒置于傾角為θ的光滑導(dǎo)軌上，下面四個圖中的磁場不可能使導(dǎo)體棒保持靜止的是A. B.C. D.4、下列說法中正確的是()A.奧斯特實驗說明了通電導(dǎo)線對磁體有作用力B.奧斯特實驗說明了磁體對通電導(dǎo)線有作用力C.奧斯特實驗說明了任意兩條通電導(dǎo)線之間有作用力D.奧斯特實驗說明了任意兩個磁體之間有作用力5、一個電流表由靈敏電流表G并聯(lián)一個分流電阻R組成，如圖所示．在核對過程中發(fā)現(xiàn)它的示數(shù)比標(biāo)準電流表示數(shù)稍大一點，下面的哪個辦法可以矯正？A.在電阻R的支路上串聯(lián)一個比R小得多的電阻B.在電阻R的支路上串聯(lián)一個比R大得多的電阻C.再并聯(lián)一個比R小得多的電阻D.再并聯(lián)一個比R大得多的電阻6、質(zhì)量為m的通電細桿位于傾角為θ的斜面上，在如圖所示的四個圖中，細桿與斜面間摩擦力可能為零的是()A.B.C.D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，A和B為豎直放置的平行金屬板，在兩極板間用絕緣線懸掛一帶電小球．開始時開關(guān)S閉合且滑動變阻器的滑片P在a處，此時絕緣線向右偏離豎直方向(電源的內(nèi)阻不能忽略)．下列判斷正確的是()A.小球帶正電B.當(dāng)滑片P從a向b滑動時，細線的偏角θ變大C.當(dāng)滑片P從a向b滑動時，電流表中有電流，方向從上向下D.當(dāng)滑片P停在b處時，電源的輸出功率一定大于滑片P在a處時電源的輸出功率8、如圖在空間分布有x軸平行勻強電場（方向未知），一質(zhì)量為m、電荷量為q>0的帶電小球在電場中的運動軌跡為拋物線ABC,A、C為與x軸的兩交點，B為與y軸的交點，直線BD為拋物線的對稱軸。,重力加速度為g，則下列選項正確的是A.帶電小球在運動過程中機械能守恒B.勻強電場的電場強度大小為C.帶電小球在A、C兩點的動能大小有D.帶電小球在A點加速度為9、回旋加速器在科學(xué)研究中得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示．D1和D2是兩個中空的半圓形金屬盒，置于與盒面垂直的勻強磁場中，它們接在電壓為U、周期為T的交流電源上．位于D1圓心處的粒子源A能不斷產(chǎn)生α粒子（初速度可以忽略），它們在兩盒之間被電場加速．當(dāng)α粒子被加速到最大動能Ek后，再將它們引出．忽略α粒子在電場中的運動時間，則下列說法正確的是()A.α粒子第n次被加速前、后的軌道半徑比為B.若是增大交變電壓U，則α粒子的最大動能Ek會變大C.若改變交流電壓的周期，仍可用此裝置加速氘核D.若只增大交變電壓U，則α粒子在回旋加速器中運行的時間會變短10、如圖所示，在一個半徑為R的圓形區(qū)坡內(nèi)存在微感應(yīng)強度為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，一個比荷為的正粒子，從A點沿與AO夾角的方向射入勻強磁場區(qū)域，最終從B點沿與AO垂直的方向離開磁場．若粒子在運動過程中只受磁場力作用，則A.粒子運動的軌道半徑B.粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的時間C.粒子的初速度的D.若僅改變初速度的方向，該粒子仍能從B點飛出磁場區(qū)域三、實驗題：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）某同學(xué)現(xiàn)有以下器材，他希望利用它們來測量某電池的電動勢和內(nèi)阻A．被測電池（電動勢在10V～15V之間，內(nèi)阻未知）B．電阻箱（0～20Ω）C．滑動變阻器（最大阻值20Ω）D．定值電阻R0（阻值5Ω）E．電流表A1（量程3A，內(nèi)阻忽略不計）F．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻忽略不計）G．電鍵H．導(dǎo)線若干實驗中用到了包括電池和定值電阻R0在內(nèi)的六種實驗器材，并利用實驗數(shù)據(jù)做出了通過電源的電流I的倒數(shù)和外電路電阻R（R0除外）的關(guān)系圖線，即圖線，如圖所示．則根據(jù)上述條件分析該同學(xué)在實驗過程中：①實驗時電阻箱和滑動變阻器二者中應(yīng)選擇___________________；②在虛線框內(nèi)畫出實驗原理圖（請在圖中表明所選器材的符號）______；③根據(jù)圖線求出電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω12．（12分）用如圖所示的裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系．兩個變速輪塔通過皮帶連接，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速輪塔勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的鋼球就做勻速圓周運動．橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值．如圖是探究過程中某次實驗時裝置的狀態(tài)（1）在研究向心力的大小F與質(zhì)量m關(guān)系時，要保持_____相同A．ω和rB．ω和mC．m和rD．m和F（2）圖中所示，兩個鋼球質(zhì)量和半徑相等，則是在研究向心力的大小F與______的關(guān)系A(chǔ)．質(zhì)量mB．半徑rC．角速度ω（3）若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為1:9，與皮帶連接的兩個變速輪塔的半徑之比為______A．1:3B．3:1C．1:9D．9:1.四、計算題：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度為E=104V/m的水平勻強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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12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，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，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)強度B的大??；（2）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

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】磁感線與導(dǎo)體棒垂直，那么導(dǎo)體切割磁感線的有效長度與速度垂直，所以回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：磁感線與導(dǎo)體棒垂直，導(dǎo)體棒受到安培力的有效長度為電流流過的長度：B正確，ACD錯誤。故選B。2、D【解析】小球受重力、電場力和拉力處于平衡，如圖所示由平衡條件可得：解得：故選D3、C【解析】A.導(dǎo)線所受安培力豎直向上，若其大小等于重力，則導(dǎo)線可以靜止在光滑的斜面上，故A可能靜止，不符合題意；B.導(dǎo)線所受安培力水平向右，受重力和支持力，三個力可以平衡，所以導(dǎo)線能靜止在光滑的斜面上，故B可能靜止，不符合題意；C.導(dǎo)線所受安培力豎直向下，受重力和支持力，三個力不可能平衡，所以導(dǎo)線不能靜止在光滑的斜面上，故C不可能靜止，符合題意；D.導(dǎo)線所受安培力沿斜面向上，受重力和支持力，三力可以平衡，所以導(dǎo)線能靜止在光滑的斜面上，故D可能靜止，不符合題意4、A【解析】奧斯特實驗說明了通電導(dǎo)線對磁體有作用力，故A正確；5、D【解析】電流表示數(shù)示數(shù)比標(biāo)準電流表示數(shù)稍大一點，說明所并聯(lián)電阻的分流太小，則分流電阻阻值偏大，讓分流電阻變的稍小些即可；在電阻R的支路上串聯(lián)一個比R小得多的電阻，分流電阻變大，故A錯誤；在電阻R的支路上串聯(lián)一個比R大得多的電阻，分流電阻變大，故B錯誤；再并聯(lián)一個比R小得多的電阻，分流電阻將變得太小，故C錯誤；再并聯(lián)一個比R大得多的電阻，分流電阻稍變小，故D正確；故選D6、A【解析】A．根據(jù)左手定則，知細桿受到的安培力方向水平向右，細桿受重力、支持力和安培力能夠處于平衡，摩擦力可能為零，故A正確；B．根據(jù)左手定則，知細桿受到的安培力方向豎直向下，受重力和支持力不可能處于平衡狀態(tài)，所以受到摩擦力作用，故B錯誤；C．根據(jù)左手定則，知細桿受到的安培力方向水平向左，受重力、支持力不可能處于平衡狀態(tài)，所以受到摩擦力作用，故C錯誤；D．根據(jù)左手定則，知細桿受到的安培力方向豎直向下，受重力和支持力不可能處于平衡狀態(tài)，所以受到摩擦力作用，故D錯誤。故選：A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】A.由圖，A板帶正電，B帶負電，電容器內(nèi)電場方向水平向右．細線向右偏，電場力向右，則小球帶正電．故A正確.B.滑動頭向右移動時，R變小，外電路總電阻變小，總電流變大，路端電壓U=E-Ir變小，兩定值電阻電壓之和減小，R1兩端電壓減小，電容器電壓變小，兩板間場強減小，則細線偏角變小，故B錯誤C.滑動頭向右移動時，電容器電壓變小，電容器放電，因A板帶正電，則流過電流表的電流方向向下．故C正確D.根據(jù)電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系：當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時，輸出功率最大．外電阻大于內(nèi)阻，外電阻減小，輸出功率增大；當(dāng)外電阻小于內(nèi)阻時，外電阻減小，輸出功率減小．本題，不知道外電阻與內(nèi)阻大小關(guān)系，故無法判斷電源輸出功率的大小，故D錯誤8、BC【解析】A.帶電小球運動過程中，重力、電場力做功，電勢能和機械能之和守恒，機械能不守恒，故A錯誤；B.根據(jù)拋物線軌跡的對稱性，重力和電場力的合力沿BD方向，則：得：故B正確；C.帶電小球從A到B的過程中，重力、電場力的合力做負功，帶電小球從B到C的過程中，重力、電場力的合力做正功。根據(jù)合力的方向可知，從A到B的過程合力做的負功小于從B到C的過程合力做的正功。根據(jù)動能定理，帶電小球在A、C兩點的動能大小有，故C正確；D.合力大小為：根據(jù)牛頓第二定律F=ma，得故D錯誤。故選：BC9、AD【解析】回旋加速器是通過電場進行加速，磁場進行偏轉(zhuǎn)來加速α粒子．α粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，根據(jù)T=比較周期．當(dāng)α粒子最后離開回旋加速器時的速度最大，根據(jù)qvB=m求出粒子的最大速度，從而得出最大動能的大小關(guān)系【詳解】根據(jù)洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運動，則有半徑公式與nqU=mv2，所以α粒子第n次被加速前后的軌道半徑之比為，故A正確；根據(jù)qvB=m，得．則α粒子最大動能Ek=mv2=，與加速電壓無關(guān)，故B錯誤，根據(jù)可知，α粒子與氘核在磁場中運動的周期相同，若改變交流電壓的周期，所以不能用此裝置加速氘核，故C錯誤；若只增大交變電壓U，則α粒子在回旋加速器中加速次數(shù)會減小，導(dǎo)致運行時間變短，故D正確；故選AD【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道帶電粒子在磁場中運動的周期與交流電源的周期相同，求出粒子的周期和最大動能，根據(jù)質(zhì)量比和電量比，去比較周期和最大動能10、AC【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，速度的偏向角等于軌跡對應(yīng)的圓心角．畫出軌跡，由數(shù)學(xué)知識求出軌跡半徑，再利用洛倫茲力提供向心力結(jié)合結(jié)合關(guān)系即可分析求解，利用周期公式結(jié)合粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角，求解粒子在磁場中運動的時間【詳解】A、畫出粒子軌跡示意圖，如下圖所示，因為粒子從B點沿與AO垂直方向離開磁場，故O′B與AO平行，又因為OAB與O′AB均為等腰三角形，可得：OAB=OBA=O′BA=O′AB，所以O(shè)′A與BO也平行，因為粒子速度方向偏轉(zhuǎn)的角度為，故AO′B=，所以四邊形OAO′B為兩個等邊三角形組成的菱形，故粒子運動的軌道半徑r=R，故A正確B、粒子在磁場中運動的周期：T==，粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角=600，所以粒子在磁場中運動的時間為：t==，故B錯誤C、根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qv0B=m，結(jié)合軌道半徑r=R，聯(lián)立可得粒子的初速度為：v0=，故C正確D、當(dāng)入射粒子速度方向發(fā)生變化時，粒子運動的軌跡示意圖如圖所示，速度大小不變，粒子做圓周運動的半徑不變，入射速度方向發(fā)生變化，粒子在圓周上的出射點也隨之變化，所以若僅改變初速度的方向，該粒子將不能從B點飛出磁場區(qū)域，故D錯誤故選A、C【點睛】本題考查帶電粒子在有界勻強磁場中的運動，要掌握住半徑公式、周期公式，畫出粒子的運動軌跡后，利用洛倫茲力提供向心力，結(jié)合幾何關(guān)系進行求解；運用粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角，結(jié)合周期公式，求解粒子在磁場中運動的時間三、實驗題：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、①.電阻箱②.③.12④.1【解析】①根據(jù)實驗器材選擇測量電源電動勢與內(nèi)阻實驗所需實驗器材；②根據(jù)所選實驗器材作出實驗電路圖；③根據(jù)實驗電路，由歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖象與函數(shù)表達式求出電源電動勢與內(nèi)阻；【詳解】①測電源電動勢與內(nèi)阻，由題意可知，實驗中有兩個未知內(nèi)阻的電流表、一個電阻箱、一個滑動變阻器與一個定值電阻，沒有電壓表，兩電流表內(nèi)阻未知，不能用電流表與定值電阻組成電壓表測電壓，因此不能用伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻，應(yīng)該用安阻法測電源電動勢與內(nèi)阻，需要的實驗器材是：電阻箱②電源電動勢約為10V-15V，為了保護電路安全、進行多次實驗測出多組實驗數(shù)據(jù)，電流表應(yīng)選A1，安阻法測電源電動勢與內(nèi)阻的實驗電路如圖所示：③由實驗電路可知，在閉合電路中，電源電動勢：E=I（r+R0+R），則，由圖所示圖象可知，圖象的截距，圖象的斜率，則電源電動勢E==12V，電源內(nèi)阻：r=bE-R0=0.5×12-5=1Ω【點睛】本題考查了測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，要掌握測電源電動勢與內(nèi)阻實驗的常用實驗方案：伏安法、安阻法、伏阻法，要掌握各種實驗方案的實驗原理、實驗器材、實驗電路、實驗步驟與實驗數(shù)據(jù)的處理方法12、①.A②.C③.B【解析】（1）[1]．在研究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系時，需先控制某些量不變，研究另外兩個物理量的關(guān)系，該方法為控制變量法．故選A（2）[2]．兩個鋼球質(zhì)量和半徑相等，則是在