合肥市第四十八中学2023年物理高二上期末调研试题含解析

合肥市第四十八中学2023年物理高二上期末调研试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是（）A.磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量B.磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关C.磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小D.磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关2、传感器的输出量通常为（）A.非电量信号 B.电量信号C.位移信号 D.光信号3、下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（）A. B.C. D.4、如图所示，当滑动变阻器R3的滑动头P向下移动时，则A.电压表示数变小，电流表示数变大B.电压表示数变大，电流表示数变小C.电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小5、如图所示，矩形区域MPQN长，宽，一质量为不计重力、电荷量为q的带正电粒子从M点以初速度水平向右射出，若区域内只存在竖直向下的电场或只存在垂直纸面向外的匀强磁场，粒子均能击中Q点，则电场强度E的大小与磁感应强度B的大小的比值为A. B.C. D.6、把一个带正电的金属小球A跟同样的不带电的金属球B相碰,两球都带等量的正电荷,这从本质上看是因为()A.A球的正电荷移到B球上B.B球的负电荷移到A球上C.A球的负电荷移到B球上D.B球的正电荷移到A球上二、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、在一静止正点电荷的电场中，任一点处的电势与该点到点电荷的距离r的倒数的关系图像如图所示.电场中三个点a、b、c的坐标如图所示，其电场强度大小分别为、和，现将一带负电的试探电荷依次由a点经过b点移动到c点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为和.下列判断正确的是（）A.B.C.D.8、如图所示，a、b、c是负点电荷所形成的电场中一条电场线上的三点，a、b间距离等于b、c间的距离，电场线的方向由a到c。用、、和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定()A.Ea＜Eb＜Ec B.Ea＞Eb＞EcC. D.9、如图，实线为等量异种点电荷周围电场线，虚线是以正点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点，N点在虚线上．若将一试探正点电荷沿逆时针方向从M点经虚线移动到N点，则（）A.电荷所受电场力逐渐减小B.电荷所受电场力大小不变C.电荷将克服电场力做功D.电荷的电势能保持不变10、图中虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面已知等势面b的电势为0，一电子经过a时的动能为8eV，从a到c的过程中克服电场力所做的功为4eV，下列说法正确的是（）A.等势面a上的电势为－2VB.该电子经过等势面c时，其电势能为2eVC.该电子经过等势面a时的速率是经过c时的2倍D该电子可能到达不了等势面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）某同学利用单摆测量重力加速度（1）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是（）A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大（2）下列摆动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是__________。（填字母代号）A.B.C.D.（3）如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆。实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺。于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上的两标记点之间的距离△L。用上述测量结果，写出重力加速度的表达式____________。12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材及代号如下：A．小灯泡L（3V、5Ω）；B．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流1.5A）；C．电压表V1（量程：0~3V，RV约5kΩ）；D．电压表V2（量程：0~15V，RV约10kΩ）；E．电流表A1（量程：0~0.6A，RA约0.5Ω）；F．电流表A2（量程：0~3A，RA约0.1Ω）；G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压（1）为了减少误差，实验中应选电压表______，电流表_______．（填写器材前面的字母序号，如：A、B、C等．）（2）选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图________（3）根据所得到的小灯泡的相关数据描绘的伏安特性曲线如图所示，若将该小灯泡串联一阻值为2.0Ω的定值电阻后接在电动势为3.0V、内阻为0.5Ω的电池两端，则此时小灯泡的实际功率为_______W（保留两位有效数字）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）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）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

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】A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量，选项A正确，不符合题意；B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关，选项B正确，不符合题意；C．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小，选项C正确，不符合题意；D．磁感应强度的方向是由磁场本身决定的，跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向无关，选项D错误，符合题意；故选D.2、B【解析】传感器是将非电学量转换为电学量的元件，则传感器的输出量通常为电量信号故选B考点：传感器点评：对于传感器我们应该了解它是一种将其它信号转换为电信号，从而实现对电路控制的装置，它的应用也比较广泛，在不同的应用中，它转换的信号不同，我们应具体问题具体分析3、C【解析】A．电场强度是矢量，既有大小又有方向，要判断两点场强是否相同，要从大小和方向两个方面考虑，A、B两点距点电荷的距离相等，根据点电荷场强公式可知，两点的场强大小相等，方向都是指向点电荷，所以方向不同，则场强不同，故A错误。B．两点场强方向相同，但大小不同，故B错误。C．这是匀强电场，电场强度处处相同，故C正确。D．根据电场线疏密判断两点的场强大小不同，根据电场线判断，两点的方向也不同，故场强不同，故D错误。故选C。4、B【解析】在变阻器的滑片向下滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压如何变化，即可知电压表示数的变化情况．由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断电流表示数的变化【详解】滑动头P向下移动时，滑动变阻器连入电路的总电阻增大，即电路总电阻增大，根据闭合回路欧姆定律可得电路路端电压增大，即电压表的示数增大，总电流减小，即两端的电压减小，故并联电路电压增大，即两端电压增大，通过支路的电流增大，而总电流是减小的，故通过变阻器支路的电流减小，即电流表示数减小，B正确【点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部5、B【解析】在电场中做类似平抛运动过程，根据分运动公式，有水平方向，竖直方向：，只有磁场时，做匀速圆周运动，轨迹如图所示：结合几何关系，有，解得，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有，联立解得，故，B正确6、B【解析】AD.金属上正电荷只做无规则的热振动，不能发生移动，更不可能从一个球移动到另一个球，故选项A、D不符合题意；

BC.球原来不带电，与球接触后，由于球上正电荷对电子的吸引，电子从球转移到球上，原来中性的球就带正电，所以带正电是由于球上的负电荷移到球上的缘故，故选项B符合题意，C不符合题意二、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、BC【解析】灵活应用点电荷的场强公式及电势随变化的图像进行分析推理。【详解】AB．由点电荷的场强公式可得，故A错误，B正确。CD．电场力做的功又因为，所以。故C正确，D错误。故选BC。8、AC【解析】AB．由于电场线是负点电荷形成的电场中一条电场线，根据沿电场线方向电势降低可知负点电荷在电场线的右侧，根据可知：故A正确，B错误；CD．根据越靠近点电荷，电场强度越大可知由于、间距离等于、间的距离，根据可知：既有：解得：故C正确，D错误；故选AC。9、AC【解析】A、B、由电场线的分布情况可知，N处电场线比M处电场线疏，则N处电场强度比M处电场强度小，由电场力公式F=qE可知正点电荷从虚线上M点移动到N点，电场力逐渐减小，故A正确，B错误．C、D、根据顺着电场线方向电势降低，知虚线上各点的电势比正电荷处的电势低，根据U=Ed知：N与正电荷间的电势差小于M与正电荷的电势差，所以N点的电势高于M点的电势，从M点到N点，电势逐渐升高，正电荷的电势能逐渐增大，则电场力做负功，故C正确，D错误．故选AC.【点睛】解答本题关键掌握等量异号点电荷电场线分布情况，知道电场线的物理意义：疏密表示电场强势相对大小，方向反映电势的高低．运用公式U=Ed定性分析电势差的大小10、BD【解析】根据只有电场力做功，动能与电势能之和不变，当电场力做负功时，动能转化为电势能，在电势为零处，电势能为零，从而即可一一求解.【详解】A、B、虚线a、b、c、d代表匀强电场内间距相等的一组等势面，电子经过a时的动能为8eV，从a到c的过程中克服电场力所做的功为4eV，则电势能增加4eV，因此ac等势面之间的电势差为4V，由于电子的电势能增加，所以等势面从a到c电势是降低的，因为b上的电势为0V，故a上的电势为2V，c上的电势为-2V，电势能为2eV，故A错误，B正确；C、电子经过平面a的动能是经过c动能的2倍，故它在平面a时的速率是经过c时的倍，故C错误；D、由A可知，相邻等差等势面电势差为2V．若电子经过a时速度方向与平面a垂直，则电子从a到d克服电场力做功需要6eV，电子可能到达平面d；但如果电子经过a时速度方向与平面a不垂直，电子将会在电场中做抛体运动，则可能不会到达平面d，故D正确；故选BD.【点睛】本题考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键.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.BC②.A③.【解析】（1）[1]．A．组装单摆须选用密度较大、直径较小的摆球，选项A错误；B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，选项B正确；C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能成圆锥摆，选项C正确；D．摆长一定的情况下，摆的振幅不应过大，否则就不是简谐振动，选项D错误；故选BC.（2）[2]．当摆角小于等于5°时，我们认为小球做单摆运动，所以振幅约为：A=lsin5°=1×0.087m=8.7cm，当小球摆到最低点开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30-50次全振动，求平均值，所以A合乎实验要求且误差最小。（3）[3]．由单摆周期公式，根据题意看得：解得：；12、①.C;②.E;③.C;④.0.80;【解析】（1）根据小灯泡的标称数据可明确最大电流和电压，则可选取电压表和电流表；同时根据实验原理确定实验电路图；（2）在灯泡的U-I图象同一坐标系内作出电源的U-I图象，两图象的交点坐标值是用该电源给小灯泡供电时的电压与电流值，由P=UI求出灯泡的实际功率【详解】（1）由题意可知，额定电压为3V，故电压表选择C；灯泡的额定电流约为0.6A，故电流表应选择E；由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，因此滑动变阻器应采用分压接法；灯泡电阻5Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，故应选用C图中的电路图进行实验；（2）在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示，两图的交点表示灯泡的工作点，则可知，灯泡电压为2.0V，电压为0.4A，则灯泡的功率P=UI=2×0.4=0.8W；【点睛】本题考查了实验电路的设计，设计实验电路是