山東省菏澤市第一中學2023-2024學年物理高二上期末調研試題含解析

山東省菏澤市第一中學2023-2024學年物理高二上期末調研試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、在磁場中，某點磁感應強度的方向應是（）A.放入該點處的通電直導線所受磁場力的方向B.放入該點處小磁針S極的受力方向C.運動的電荷在該點處所受到的洛倫茲力的方向D.通過該點處磁感線的切線方向2、在如圖所示的電路中，電源的負極接地，其電動勢為E、內電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，r<R1，C為電容器，電流表、電壓表為理想電流表和理想電壓表．在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，下列說法中正確的是（）A.電壓表示數變小，電流表示數變小B.電容器C所帶電荷量增多C.電源的輸出功率增大，效率降低D.a點的電勢升高3、如下圖所示，有一邊長為L的正方形導線框，質量為m，由高H處自由落下，其下邊ab進入勻強磁場區(qū)后，線圈開始做減速運動，直到其上邊cd剛剛穿出磁場時，速度減為ab邊剛進入磁場時速度的一半，此勻強磁場的寬度也是L，則線框在穿越勻強磁場過程中產生的焦耳熱為()A.2mgL B.2mgL＋mgHC.2mgL＋mgH D.2mgL＋mgH4、如圖所示，MDN為在豎直面內由絕緣材料制成的光滑半圓形軌道，半徑為R，最高點為M和N，整個空間存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為B，一電荷量為+q，質量為m的小球自N點無初速度滑下（始終未脫離軌道），下列說法中正確的是A.運動過程中小球受到的洛倫茲力大小不變B.小球滑到D點時，對軌道壓力大于mgC.小球滑到D點時，速度大小是D.小球滑到軌道左側時，不會到達最高點M5、在國際單位制中，屬于基本單位的是（）A.牛頓 B.安培C.歐姆 D.攝氏度6、關于磁感應強度，下列說法正確的是()A.由可知，B與F成正比與IL成反比B.通電導線受安培力不為零的地方一定存在磁場，通電導線不受安培力的地方一定不存在磁場（即B=0）C.通電導線放在磁場中的某點，那點就有磁感應強度，如果將通電導線拿走，那點的磁感應強度就為零D.磁場中某一點的磁感應強度由磁場本身決定的，其大小和方向是唯一確定的，與通電導線無關二、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、在如圖所示電路中，閉合開關，當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，四個理想電表的示數都發(fā)生變化，電表A、V1、V2和V3的示數分別用I、U1、U2和U3表示，電表A、V1、V2和V3示數變化量的大小分別用△I、△U1、△U2和AU3表示．下列說法正確的是（）A不變，不變B.變大，變大C.變大，不變D.比值變大，比值不變8、噴墨打印機的簡化模型如圖所示，重力可忽略的墨汁微粒經帶電室（未畫出）帶負電后，由靜止開始從K孔進入電壓為U0的加速電場，然后垂直于電場方向進入電壓為U的偏轉電場，最終打在屏上，屏距離偏轉區(qū)域右端的水平距離為L，則A.減小U0的大小會使微粒在偏轉區(qū)域中的運動時間增大B.減小U的大小會使微粒在偏轉區(qū)域中的運動時間增大C.增大L的大小，微粒打在屏上的速度會增大D.保持U0、U不變，不同微粒會打在屏的同一位置9、一段長為L的通電直導線，設單位長度導線中有n個自由電子，每個自由電子的電荷量都是e，它們的定向移動速度大小為v，現加一勻強磁場，其方向垂直于導線，磁感應強度為B，已知這段導線受到安培力為F，則導線中每個自由電子受到的洛倫茲力A.大小為evB，方向和安培力F方向相反B.大小為evB，方向和安培力F方向一致C.大小為，方向和安培力方向一致D.大小為，方向和安培力F方向一致10、如圖所示,兩極板水平放置的平行板電容器間形成勻強電場.兩極板間相距為d.一帶負電的微粒從上極板M的邊緣以初速度v0射入,沿直線從下極板N的邊緣射出.已知微粒的電荷量為q,質量為m.下列說法正確的是()A.微粒運動的加速度為0 B.微粒的電勢能減小了mgdC.兩極板間的電勢差為 D.M極板的電勢比N極板的電勢低三、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）用如圖1所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關K和兩個部件S、T。請根據下列步驟完成電阻測量：①旋動部件________，使指針對準電流的“0”刻線。②將K旋轉到電阻擋“×100”的位置。③將插入“+”、“—”插孔的表筆短接，旋動部件_____，使指針對準電阻的_____（填“0刻線”或“∞刻線”）。④將兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現指針偏轉角度過小，為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按_____的順序進行操作，再完成讀數測量。A.將K旋轉到電阻擋“×1K”的位置B.將K旋轉到電阻擋“×10”的位置C.將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D.將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準12．（12分）某同學設計了如圖所示的實驗驗證動量守恒定律。所用的器材有：A．量筒，要求長度比較長，筒壁上有均勻刻度線B．游標卡尺C．天平D．小球兩個（橡膠材質的上浮小球，硬塑料材質的下沉小球）E．細線，其質量可以忽略不計F．記號筆實驗步驟如下：①選擇合適大小的小球，使通過細線相連的兩球體恰好懸浮在水中；②用天平稱量兩個小球的質量，上浮小球的質量為m1，下沉小球的質量為m2；③用記號筆記錄兩個小球懸浮的位置；④剪斷細線；⑤用記號筆記錄某時刻兩個小球的位置；⑥多次實驗，分別計算出兩個小球在相同時間內上浮和下沉的高度，記錄在表格中該同學按此方案進行實驗后，測得的數據如下表所示，請回答問題小球質量上浮和下沉的高度第一次第二次第三次第次平均上浮小球m1=4.74g46.20mm46.22mm46.20mm46.18mm下沉小球m2=5.44g40.26mm40.24mm40.26mm40.26mm(1)上浮小球4次上浮的平均高度，下沉小球4次下沉的平均高度為_________mm（結到后兩位）；(2)在實驗誤差允許的范圍內，當所測物理量滿足_________表達式時，即說明剪斷細線后，兩小球的動量守恒.A．B．C．(3)下列關于本實驗的一些說法，你認為正確的是_________A．兩個小球在水中運動的速度要適中，不能過快B．上浮小球選用密度更小的小球，實驗效果更好C．剪斷細線時對球的擾動大，但不會引起誤差D．選擇合適大小的小球使得兩球可以懸浮后，再把細線剪斷，用鑷子夾住兩截斷線，然后一起放入水中靜止，松開鑷子兩球開始運動，這種改進更好四、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的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（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、D【解析】A．通電導線受力的方向與磁場方向相互垂直;故A錯誤;B．放在該點小磁針的N極受力方向為磁感應強度的方向;故B錯誤;C．運動電荷在磁場中受到的洛侖磁力與磁場是相互垂直的;故C錯誤;D．磁感線的切線方向為該點的磁感應強度的方向;所以D正確;2、C【解析】在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，變阻器在路電阻減小，外電阻減小，根據歐姆定律分析干路電流如何變化和電阻R1兩端電壓的變化，即可知道電壓表讀數的變化．電容器C的電壓等于電阻R2兩端的電壓，分析并聯部分電壓的變化，即知道電容器的電壓如何變化，根據干路電流與通過R2的電流變化情況，分析電流表的變化．根據內外電阻的關系，分析電源的輸出功率如何變化．a點的電勢等于R2兩端的電壓【詳解】在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，滑動變阻器電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流I增大，電阻R1兩端電壓增大，則電壓表示數變大．電阻R2兩端的電壓U2=E-I（R1+r），I增大，則U2變小，電容器板間電壓變小，其帶電量減小．根據外電路中順著電流方向，電勢降低，可知，a的電勢大于零，a點的電勢等于R2兩端的電壓，U2變小，則a點的電勢降低，通過R2的電流I2減小，通過電流表的電流IA=I-I2，I增大，I2減小，則IA增大．即電流表示數變大．故ABD錯誤．據題：r＜R1，當外電路總電阻減小時，內外電阻更加接近，電源的輸出功率增大．電源的效率，路端電壓U減小，則電源的效率降低，故C正確．故選C【點睛】本題是電路動態(tài)變化分析問題，要抓住不變量：電源的電動勢、內阻及定值電阻的阻值不變，進行分析．根據電流方向判斷電勢高低，由電壓的變化判斷電勢的變化3、C【解析】設線框ab邊剛進入磁場時速度大小為v，對于線框自由下落過程，根據機械能守恒定律得解得從線框開始下落到cd剛穿出勻強磁場的過程，根據能量守恒定律得焦耳熱為：故C正確故選C。4、C【解析】小球受重力、支持力和洛倫茲力作用，重力做正功，支持力和洛倫茲力不做功，根據動能定理可知，在下落過程，速度大小增大，根據f=qBv，可知洛倫茲力的大小在變化，故A錯誤；小球運動到D點時，若受到的洛倫茲力的方向向上，在D點，由牛頓第二定律得：，解得：，小球對軌道的壓力不一定大于mg，故B錯誤；從N點運動到D點的過程中只有重力做功，根據動能定理得：，解得：，故C正確；小球在整個運動過程中，只有重力做功，小球的機械能守恒，小球滑到軌道右側時，可以到達軌道最高點M，故D錯誤；故選C.【點睛】洛倫茲力的方向指向圓心，不改變速度的大小，根據動能定理求出到達D點時的速度．根據牛頓第二定律，徑向的合力提供向心力，求出軌道對小球的支持力5、B【解析】A．牛頓是國際單位制中的導出單位，選項A錯誤；B．安培是國際單位制中的基本單位，選項B正確；C．歐姆是國際單位制中的導出單位，選項C錯誤；D．攝氏度不是國際單位制中的基本單位，選項D錯誤；故選B.6、D【解析】A、磁感應強度B的定義式，是比值定義法，磁感應強度B與F、IL無關，由磁場本身決定，故A錯誤；B、當一小段通電導線受磁場力為零，可能與磁場方向平行，而磁場卻可能不為零，故B錯誤；C、磁場中某一點的磁感應強度由磁場本身決定的，其大小和方向是唯一確定的，與通電導線無關，故C錯誤，D正確點睛：對于磁感應強度可采用類比的方法學習，將磁感應強度與電場強度比較，抓住相似點進行理解和記憶，理解左手定則的應用二、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、ACD【解析】根據歐姆定律得知，故當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，均不變，A正確；，變大，根據閉合電路歐姆定律得，則有，不變，B錯誤C正確；，變大；根據閉合電路歐姆定律得，則有，不變，D正確【點睛】本題對于定值電阻，是線性元件有，對于非線性元件，8、AD【解析】A.設微粒質量為m，電量為q，偏轉電場極板長為L，極板間距離為d，微粒經加速電場加速后速度為v0，則得：微粒在偏轉區(qū)域中的運動時間：減小U0的大小會使微粒在偏轉區(qū)域中的運動時間增大，故A正確；B.由A選項分析可知，改變U的大小不會改變微粒在偏轉區(qū)域中的運動時間，故B錯誤；C.微粒離開偏轉電場后，做勻速直線運動，所以增大L的大小，微粒打在屏上的速度不變，故C錯誤；D.經過偏轉電場，微粒垂直極板方向的偏轉量為：聯立解得：故D正確。故選：AD9、BC【解析】每米導線中有n個自由電荷，每個自由電荷的電量均為e，它們定向移動的平均速率為v，所以電流的大小為，磁場對這段導線的安培力，則導線中每個自由電子受到的洛倫茲力，根據左手定則可知方向和安培力F方向一致，故BC正確，AD錯誤10、AC【解析】知，微粒做勻速直線運動，加速度為零．故A正確．重力做功mgd，微粒的重力勢能減小，動能不變，根據能量守恒定律得知，微粒的電勢能增加了mgd．故B錯誤．由上可知微粒的電勢能增加量△?=mgd，又△?=qU，得到兩極板的電勢差U=．故C正確．由題可判斷出電場力方向豎直向上，微粒帶負電，電場強度方向豎直向下，M板的電勢高于N板的電勢．故D錯誤．故選AC.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.S②.T③.0刻線④.ADC【解析】(1)[1]首先要對表盤機械校零，所以旋動部件是S(3)[2][3]接著是歐姆調零，將“十”、“-”插孔的表筆短接，旋動部件T，讓表盤指針指在最右端零刻度處(4)[4]當兩表筆分別與待測電阻相接，發(fā)現指針偏轉角度過小，為了得到比較準確的測量結果，必須將指針在中間刻度附近，所以要將倍率調大．原因是指針偏轉小，則說明阻值大，則只有調大倍率才會實現．所以正確順序ADC12、①.40.26②.A③.AD【解析】(1)[1]由表格數據可知(2)[2]由動量守恒得兩邊同時乘以時間得得故選A；(3)[3]A．兩個小球在水中運動的速度要適中，太快不利于標注小球的位置，故A正確；B．密度太小，小球受的浮力很小，小球上升的速度很大，不利于標注小球的位置