2023-2024学年云南省保山市第一中学物理高二上期末调研试题含解析

2023-2024学年云南省保山市第一中学物理高二上期末调研试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速．已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．下列说法错误的是（）A.质子的最大速度不超过2πRfB.质子的最大动能为C.质子的最大动能与高频交变电源的电压U无关D.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关，且随电压U增大而增加2、如图所示，水平放置的平行板电场，上极板接地，下极板带正电，从板间电场的左边缘P点可连续水平打出完全相同的带负电的液滴，其初速度都为v0，垂直进入电场区域，若某液滴恰落在B点位置，其速度大小为v，液滴落在下极板后电量即被吸收，则之后的另一液滴落在下极板时，下列说法正确的是A.可能仍落在B点B.可能落在C点C.落在下极板时的速度将大于vD.落在下极板时的速度将小于v3、如图所示是一个由电池E、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，平行板电容器中央有一个液滴处于平衡状态，当增大电容器两板间距离的过程中（）A.电容器的电容变大 B.电阻R中有从a流向b的电流C.液滴带正电 D.液滴仍然平衡4、下列关于磁通量的论述中正确的是（）A.磁感强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B.磁感强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量越大C.穿过线圈的磁通量为零的地方，磁感强度一定为零D.匀强磁场中，穿过线圈的磁感线越多，则磁通量越大5、如图所示的电场中，关于a、b两点的电场强度，下列判断正确的是（）A.方向相同，大小相等 B.方向不同，大小不等C.方向不同，大小相等 D.方向相同，大小不等6、一个电流计的满偏电流为Ig，内电阻为Rg，要把它改装成量程为nIg的电流表，应在电流计上()A.串联一个(n-1)Rg的电阻 B.串联一个的电阻C.并联一个（n-1）Rg的电阻 D.并联一个的电阻二、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、一段长L=0.2m，通过I=2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（）A.如果B=2T，F一定是1NB.如果F=0，B也一定为零C.如果说B=4T，F有可能是1ND.如果F有最大值时，通电导线一定与磁场垂直8、关于物理学史，下列说法中正确的是()A.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B.法拉第不仅提出了场的的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象C.安培通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系D.楞次通过线圈实验首次发现了磁生电现象9、如图所示，带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．不计重力的带电粒子沿OO′方向从左侧垂直于电磁场入射，从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小；要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大，可采用的措施是A.适当减小两金属板的正对面积B.适当增大两金属板间的距离C.适当减小匀强磁场的磁感应强度D.使带电粒子的电性相反10、如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．正确的有（）A.电阻的阻值为15ΩB.电池内阻是0.2ΩC.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是10WD.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20W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）理想变压器的原、副线圈匝数比n1:n2=1:10，副线圈与阻值R=20的电阻相连。原线圈接在以速度v40m/s向右匀速运动的金属棒两端，金属棒的电阻可忽略不计，棒所切割磁场的边界变化规律为y，副线圈输出交流电的频率为_________；匀强磁场的磁感应强度B=0.25T，则交流电压表的示数为_________；电阻R上消耗的电功率为_________。12．（12分）某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只电阻箱（阻值用R表示），一个电流表（读数用I表示），一只开关和导线若干，电路如图所示。（1）该同学设计实验的原理表达式是E＝__________（用r、I、R表示）（2）该同学根据实验采集到的数据作出如图2所示的图象，纵轴截距为0.4，则由图象可求得该电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω（结果均保留两位有效数字）（3）考虑电流表内阻的影响，则电池电动势及内阻真实值与测量值的大小比较，E真______E测，r真______r测。（填“＞”，“＜”或“＝”）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）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14．（16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15．（12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L

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、D【解析】质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则．所以最大速度不超过2πfR．故A正确．质子的最大动能，与电压无关，故BC正确，D错误；因选错误的，故选D.2、D【解析】液滴的电量被下极板吸收后，极板的带电量减小，由知板间电压减小，则板间场强E减小，由牛顿第二定律知液滴的加速度会变化，以此分析各个选项即可.【详解】液滴的电量被下极板吸收后，极板的带电量Q减小，由知板间电压U减小，则板间场强E减小，液滴受重力、电场力，由牛顿第二定律知：

减小.A、B、竖直方向：偏转量，y不变a减小，所以t增大，水平方向：x=v0t增大，所以落在B的右侧，故A、B错误；C、D、竖直方向：，a减小，所以vy减小，落在下极板时的速度：减小，故C错误，D正确.故选D.【点睛】本题考查了液滴在电场中的运动，解决的思路还是类平抛运动的方法，但要明确哪些量在变化，哪些量不变.3、B【解析】题中电容器与电源相连，板间电压不变。增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，电量减小，电容器放电。根据原来极板的带电情况，可分析电流的方向。根据场强的变化情况可分析液滴的运动方向。【详解】A.两极板间的距离增大，根据可知，电容器电容减小，选项A错误；B.由于电容与电源相连，所以两极板间的电势差恒定不变，根据可知电荷量减小，故电容器放电。由于上极板A与电源正极相连，故上极板A带正电，所以电阻R中有从a流向b，选项B正确；C.电容器上极板A带正电，电场方向竖直向下，而液滴的重力竖直向上，所以液滴必须受到竖直向上的电场力，故与电场方向相反，所以液滴带负电，选项C错误；D.根据公式可知两极板间的电场强度减小，所以电场力减小，液滴将向下加速运动，选项D错误。故选B。4、D【解析】匀强磁场中，磁通量的一般计算公式为Φ=BSsinθ（θ是线圈平面与磁场方向的夹角）．当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，B是磁感应强度，S是线圈的面积．当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量Φ=0．根据这些知识进行分析．穿过线圈的磁通量与线圈的匝数没有关【详解】A、D、根据磁通量的计算公式Φ=BSsinθ，可知磁感应强度越大的地方，线圈的面积越大，穿过线圈的磁通量不一定越大，还与线圈跟磁场方向的夹角有关，故AB错误；C、穿过线圈的磁通量为零，该处的磁感应强度不一定为零，可能是由于线圈平面与磁场平行，故C错误；D、穿过线圈的磁感线条数越多，则磁通量就越大，故D正确；故选D5、B【解析】AC．由b点的电场线密集，a点的电场线稀疏，所以b点的场强大于a点的场强，即a、b两点的强度大小不等，AC错；BD．由a、b两点的场强方向是该点的切线方向知a、b两点的场强方向不同，B错，D对【点睛】本题学生明确电场线的疏密可表示场强的强弱，电场线的切线方向是该点的场强方向6、D【解析】要扩大电流变量程，应该并联分流电阻，利用并联电路的规律和欧姆定律可以求出分流电阻的大小【详解】改装后的电流表满偏时通过的电流为nIg，通过电流计的电流为Ig，故通过分流电阻的电流为（n-1）Ig，并联电压相同，为IgRg，计算得分流电阻的大小为；故D正确，ABC错误二、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、CD【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BILsinθ求出安培力大小，当夹角为零时没有安培力；当夹角为90°时，安培力最大；则安培力在最大值与零之间【详解】长度为0.2m的通电直导线，若放置于匀强磁场的磁感应强度中，通入电流为2.5A，如果B=2T，当直导线垂直于磁场时，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×2.5×0.2N=1N．若不垂直，则通电导线受到的安培力小于1N，故A错误；如果F=0，直导线可能与磁场平行，则B不一定为零，故B错误；如果B=4

T，若垂直放置时，则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2N=2N．因此F有可能是1N，故C正确；如果F有最大值，通电导线一定与B垂直，故D正确，故选CD【点睛】学会运用F=BIL计算安培力的大小，注意公式成立的条件是B与I相互垂直．若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解，则平行的没有安培力，垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小8、AB【解析】A、电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根通过实验测得的，他发现实验中所有被测量的油滴微粒的带电量均为一个最小电荷单元的整数倍，这个最小单元为元电荷，电荷量为，故A正确；B、法拉第不仅提出了场的概念，并引入了电场线、磁场线来描述电场和磁场，故B正确；C、奥斯特发现了电流的磁效应，C错误；D、法拉第通过线圈实验首次发现了磁生电的现象，D错误故选AB【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一9、AC【解析】由题意可知，当原来“右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小”，说明“电场力对粒子做负功”，电场力小于磁场力，即，则；现在，要“射出a、b板间区域时的动能比入射时大”，就是要“电场力对粒子做正功”，电场力大于磁场力；电容器带电量不变，根据、、，有；适当减小两金属板的正对面积，场强增加，可能满足，故A正确；电容器带电量不变，改变极板间距离时，根据，板间的场强不变，故电场力不变，故B错误；减小磁场的磁感应强度B，可能有，故C正确；根据左手定则，及正电荷受到的电场力与电场强度方向相同，负电荷与电场强度方向相反，则有：电场力大小与“粒子电性”无关，故D错误【点睛】考查粒子在电场与磁场中，受到电场力与磁场力作用，掌握电场力对粒子做功，而磁场力对粒子不做功，并理解动能定理与左手定则的应用10、AD【解析】由a图线的斜率大小读出电源的内阻，b图线的斜率大小得到电阻的阻值．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时的工作状态，由交点坐标读出电阻的电压和电流，由此可以判断电源的输出功率，并求出电源的最大输出功率.【详解】电阻的阻值等于b图线的斜率大小，为R=U/I=15Ω，故A正确；电池组的内阻等于a图线的斜率大小，为，故B错误；两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=15V，电流为I=1A，则电池组的输出功率P=UI=15W，故C错误；由图可知E=20V，当外电阻的阻值等于内阻时，其电源的输出功率最大为．故D正确．故选AD【点睛】本题考查学生对图象的认识，要由U=E-Ir去理解图象的性质，明确图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，图象的斜率表示电源的内电阻三、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、①.10Hz②.20V③.2kW【解析】[1]．原线圈产生的交流电的周期则频率为；[2]．产生交流电的最大值则交流电压表的示数为[3]．变压器次级电压值电阻R上消耗的电功率为12、①.I（R+r）②.6.3（6.1~6.4均可）③.2.5（2.4~2.6均可）④.＝⑤.＜【解析】（1）[1]．由图示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：E=I（r+R）（2）[2]．在闭合电路中，电源电动势：E=I（r+R）由图象可知，图象截距图象斜率则电源电动势：电源内阻：r=bE=0.4×6.25=2.5Ω；（3）[3]．实