江苏省盐城市盐都区时杨中学2023-2024学年物理高二上期末调研试题含解析

江苏省盐城市盐都区时杨中学2023-2024学年物理高二上期末调研试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、某同学用铁钉与漆包线绕成电磁铁，当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，如图所示，则此时()A.导线A端接电池负极B.铁钉内磁场方向向右C.铁钉左端为电磁铁的N极D.小磁针所在位置的磁场方向水平向右2、在边长为a、厚度为h的导体中，通以图示方向的电流，导体的电阻为R1，现将其四等分，取其中之一通以图示方向的电流，其电阻为R2，则R1：R2为（）A.4：1B.1：1C.1：2D.2：13、如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点．下列判断正确的是A.该粒子带负电B.粒子在M点的速度大于N点的速度C.粒子在M点的加速度大于N点的加速度D.粒子在M点的电势能大于N点的电势能4、如图所示，厚度均匀矩形金属块棱长ab＝10cm，bc＝5cm，其左、右两端面为正方形．当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1A；若将C与D接入同一电路中，则电流为()A.4A B.2AC.A D.A5、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（）A.带电质点在P点的加速度比在Q点的小B.带电质点在P点的电势能比在Q点的大C.带电质点一定从P向Q运动D.三个等势面中，c的电势最高6、如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10V、20V、30V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，下列说法正确的是（）A.粒子在三点所受的电场力不相等B.粒子在三点的电势能大小关系为Epc＜Epa＜EpbC粒子必先过a，再到b，然后到cD.粒子在三点所具有的动能大小关系为Ekb＞Eka＞Ekc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、如图所示，线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间，线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向，正确的是A. B.C D.8、在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg、带电荷量为3×10-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37°角，如图所示。给小球一个初速度，让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）()A.匀强电场的电场强度大小为1×104N/CB.小球的动能最小值为0.96JC.小球的机械能最小值为1.54JD.小球运动过程中的最大电势能为0.96J9、如图所示，一质量为m，电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中，隧道足够长，物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ.整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.现给物块水平向右的初速度比，空气阻力忽略不计，物块电荷量不变，则整个运动过程中，物块克服阻力做功可能为A.0 B.C. D.10、如图所示，矩形金属线框abcd放在光滑的绝缘水平桌面上，虚线为线框的对称轴，线框的ab边长为L，bc边长为d，线框的电阻为R，用绕过定滑轮的不可伸长的绝缘细线将线框和放在地面上的重物连接，开始时绳子刚好拉直没有张力，连接线框部分的细线水平，连接重物部分的细线竖直，重物的重力为G．现在虚线右侧加垂直于桌面的匀强磁场，让磁场的磁感应强度大小从0开始均匀增大，经过t时间重物刚好要离开地面，则下列判断正确的是（）A.t时间末，磁场的磁感应强度大小为B.t时间内，线框回路中的电流均匀增大C.t时间内，线框ab边受到的安培力均匀增大D.t时间内，线框中电流的功率随时间均匀增大三、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）利用图甲所示的装置探究碰撞中的不变量，在图甲中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间，实验测得滑块A质量m1=0.280kg，滑块B的质量m2=0.110kg，遮光片的宽度d=0.50cm；打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz，将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与静止的B相碰；碰后光电计时器显示的时间为△tB=2.500ms，碰撞后打出的纸带如图乙所示(1)在该实验方案中，下列说法正确的是____A．调节气垫导轨，确保导轨水平B．滑块A的初始位置应尽可能靠近滑块BC．遮光片的宽度适当窄一些有利于减小误差D．滑块A和滑块B的质量交换也可完成该实验(2)两滑块碰撞前A滑块的速度大小为____m/s，两滑块碰撞后B滑块的速度大小为____m/s；(结果保留三位有效数字)(3)碰撞后滑块A的质量和速度的乘积大小为____kg·m/s；(结果保留三位有效数字)(4)通过实验采集到的数据可得，在误差允许的范围内，A、B两个滑块碰撞过程中的不变量是____12．（12分）两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为L，左端接一电阻R，其余电阻不计。长为2L的导体棒ab如图所示放置，开始时ab棒不导轨垂直，在ab棒绕a点紧贴导轨以角速度顺时针旋转90°的过程中，通过电阻R的电流方向为_________（填“由上到下”或者“由下到上”）；电动势的最大值为_________；通过电阻R的电荷量是_________。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、B【解析】当接通电路后，放在其上方的小磁针N极立即转向左侧，所以小磁针处的磁场的方向向左，通电螺线管产生的磁场的方向向右，铁钉右端为电磁铁的N极．所以螺旋管外侧的电流的方向向下，即漆包线内电流由A流向B，导线A端接电池正极．故B正确，ACD错误．故选B2、B【解析】由电阻定律可知，长度变为原来的一半，面积变原来的一半，所以电阻不变，则电阻之比为1：1故选B。3、D【解析】A、带电粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知带电粒子带正电,故A错误.B、从M到N，电场力做正功,动能增大,速度也增大,故带电粒子在M点的速度小于在N点的速度.故B错误.C、电场线的疏密表示场强大小,由图知粒子在M点的场强小于N点的场强,在M点的加速度小于N点的加速度.故C错误.D、电场力做正功,电势能减小.所以D选项是正确的.故选D【点睛】带电粒子的轨迹向下弯曲,则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下,则知带电粒子带正电,由电场线的疏密可判断场强的大小,再判断电场力的大小.由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向,确定电场力做功情况,分析电势能和动能的变化,再分析速度的变化.带电粒子的动能和电势能总和守恒.4、A【解析】设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则：，A、B接入电路中时的电阻为R1，C、D接入电路中时的电阻为R2，由电阻定律，可得：，两种情况下电流之比为：故：I2＝4I1＝4A；A．4A，故A符合题意；B．2A，故B不符合题意；C．A，故C不符合题意；D．A，故D不符合题意。故选A。5、B【解析】A．等差等势面P处密，P处电场强度大，电场力大，加速度大，故A错误；B．根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知电荷所受的电场力应向下，则从P到Q的过程中电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大，所以P点电势能大，故B正确；C．带电质点可能从P向Q运动，也可能从Q向P运动，故C错误；D．不知道该质点带正电还是带负电，所以不能判断电势的高低的关系，故D错误；故选B.6、B【解析】A．因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，根据所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，A错误；B．由题中的图可知，电场的方向是向上的，根据轨迹判断电场力方向向下，则带电粒子带负电，根据则B正确；C．由题中的图可知，电场的方向是向上的，带负电的粒子将受到向下的电场力作用，带负电的粒子无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会的到如图的轨迹，C错误；D．粒子在电场中运动时，只有电场力做功，故电势能与动能之和应是恒定不变的，由图可知，粒子在b点时的电势能最大，在c点的电势能最小，则可判断在c点的动能最大，在b点的动能最小，D错误。故选B。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】（1）当磁铁N极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上．故A错误；（2）当磁铁S极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而上，故B错误；（3）当磁铁S极向下运动时，线圈的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下．故C正确；（4）当磁铁N极向上运动时，线圈的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同．再根据安培定则，可判定感应电流的方向：沿线圈盘旋而下，故D正确；故本题选CD【点睛】当磁铁的运动，导致线圈的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化8、ACD【解析】A．小球静止时有解得，故A正确；B．将重力和电场力合成后的合力为，小球能在竖直平面内做圆周运动，其等效最高点为将绳反向延长与圆的交点，如图所示，在等效最高点时动能最小，由F提供向心力可得故动能最小值为故B错误；C．电场力做负功最多时，机械能最小，故机械能最小的点为圆轨道最左边的点，如图中C点，从A到C，电场力做功为在A点时，小球的机械能为从A到B，由动能定理可得故小球在C位置的机械能为故C正确；D．小球在C位置时电势能最大，故小球的最大电势能为故D正确；故选ACD。9、AD【解析】若滑块受到向上的洛伦兹力F=mg时，则支持力FN=0，摩擦力为f=0，所以滑块将匀速运动，摩擦力不做功，故A正确；若洛伦兹力F＜mg，则弹力方向向上，竖直方向满足：FN+F=mg，水平方向受摩擦力向左，滑块做减速运动，由F=qvB知，F减小，FN则增大，f增大，由-f=ma可知，v逐渐减小，最后减为零，由能量守恒得：，若洛伦兹力F＞mg，则滑块受到向下的压FN，在竖直方向有F=mg+FN，滑块向右做减速运动，由动态分析知，当洛伦兹力F=mg时，FN=0，f=0，最终滑块做匀速运动，此时满足：qvB=mg，解得：，对滑块整个过程由动能定理得：，解得：，故D正确．所以AD正确，BC错误10、AC【解析】设磁感应强度与时间的关系为B=kt，则=k；根据法拉第电磁感应定律得，感应电流为．经过t时间重物刚好要离开地面，细线的拉力恰好等于重物的重力，则有BIL=G；其中B=kt，代入得kt••L=G，解得，所以t时间末，磁场的磁感应强度大小为B=kt=．故A正确．由，知线框回路中的电流恒定不变，故B错误．时间内，线框ab边受到的安培力F=BIL=kt••L=t，则知安培力均匀增大，故C正确．线框中感应电动势E恒定不变，感应电流I也恒定不变，由P=EI知线框中电流的功率恒定不变，故D错误．故选AC【点睛】本题是感生电动势问题，要知道磁通量均匀变化时，线框中产生恒定的感应电动势和感应电流，但线框受到的安培力在均匀变化三、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.AC②.1.90③.2.00④.0.308⑤.两滑块总动量【解析】(1)[1]A．导轨水平，可以消除重力分力的影响，故A正确；B．滑块A的初始位置越靠近B，不利于滑块A碰前的初速度计算，故B错误；C．遮光片的宽度适当窄些，处理滑块的速度越准确，故C正确；D．由于A的质量较大，如果交换质量，有可能使A反弹，则不能完成该实验，故D错误。故选AC；(2)[2]由图乙所示纸带可知，碰撞前A的速度[3]两滑块碰撞后B滑块的速度大小；(3)[4]碰撞后滑块A的速度为碰撞后滑块A的质量和速度的乘积大小为；(4)[5]碰撞后滑块B质量和速度的乘积大小为碰撞前滑块A的质量和速度的乘积大小为碰撞后滑块A、B的质量和速度的乘积之和为所以在误差允许的范围内，A、B两个滑块碰撞过程中的不变量是两滑块与速度乘积之和即总动量。12、