山西省运城市2023-2024学年高二上学期期末调研物理试卷

运城市2023—2024学年第一学期期末调研测试高二物理试题本试题满分100分，考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上。注意事项：1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。2．答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。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.下列说法中正确的是（）A.库仑研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系应用了控制变量法B.公式中的d为匀强电场中电势差为U的两点间的距离C.由公式可知电场中某点的场强与放在该点的检验电荷所受的电场力F的大小成正比，与检验电荷的电量q成反比D.根据可知一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零2.如图所示是电视机显像管主聚焦电场中的电场线分布图，中间一根电场线是直线，电子从O点由静止开始只在电场力作用下运动到A点。取O点为坐标原点，沿直线向右为x轴正方向，在此过程中，关于电子运动速度v随时间t的变化图线，下列正确的是（）A. B.C. D.3.如图所示，在倾角为α的光滑固定斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中的电流I垂直纸面向里。若导体棒恰能在斜面上保持静止，外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向可能满足（）A.，方向垂直斜面向上B.，方向垂直斜面向下C.，方向竖直向上D.，方向竖直向下4.如图所示，两个完全相同的灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R，L为自感系数很大的线圈，其直流电阻也是R。下列说法中正确的是（）A.S闭合时，B灯先亮，稳定后A灯比B灯亮B.S闭合时，B灯先亮，稳定后两灯一样亮C.S由通路断开时，A灯逐渐熄灭，B灯立即熄灭D.S由通路断开时，B灯会闪亮一下再逐渐熄灭5.如图所示，在光滑水平面上放置一个上面带有光滑轨道的滑梯，轨道最低点的切线水平，各部分尺寸如图所示，质量为m的小朋友（可看作质点）从滑梯最高点由静止滑下，已知滑梯的质量，轨道两端点的水平距离为b，竖直高度为a，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.小朋友运动到滑梯最低点的过程中，小朋友和滑梯组成的系统动量守恒B.小朋友运动到滑梯最低点时，滑梯向左运动的距离为C.小朋友运动到滑梯最低点时，滑梯的速度大小为D.小朋友运动到滑梯最低点时的速度大小为6.如图甲所示，两平行金属板MN、PQ板长和板间距均为d，板间存在随时间周期性变化的匀强电场（如图乙），电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线且垂直于电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初速度大小均为v0。已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。不计粒子间的相互作用，则（）A.t=0之后射入电场的粒子可能会打到极板上B.时刻进入电场的粒子最终一定垂直电场方向射出电场C.时刻进入电场的粒子在两板间的最大偏移量为D.若粒子的入射速度变为2v0，则无论哪个时刻进入电场的粒子，其从电场射出时的侧向位移都减半二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）7.如图所示，在磁感应强度为B的竖直向下的匀强磁场中水平放置一间距为L的U型导轨，导轨左端连接一阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r的导体棒置于导轨上。导体棒以水平向右的初速度。开始运动，最终停在导轨上。不计导轨的电阻、导体棒与导轨间的摩擦。在此过程中，下列说法正确的是（）A.导体棒做匀减速直线运动B.初始时刻导体棒两端的电压为C.导体棒克服安培力做功D.通过电阻R的电荷量为8.如图所示，木块A、B放置在光滑的水平地面上，一轻质弹簧左端固定在紧靠竖直墙壁的木块A上，右端与木块B拴接，此时弹簧处于原长。现对木块B施加水平向左的推力F，将木块缓慢压至某一位置，然后撤去推力F，则在木块以后的运动过程中，下列说法正确的是（）A.木块A、B与弹簧组成系统动量守恒B.木块A、B与弹簧组成的系统机械能守恒C.木块A脱离墙壁时，木块B的动能最大D.木块A、B共速时，木块B的动能最大9.如图所示，和是两个完全相同的灯泡，当滑动变阻器R的滑动片向右移动时，两电压表示数变化的绝对值分别是和，则下列结论正确的是（）A. B.C灯泡变亮 D.灯泡变亮10.如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一点电荷从图中A点以速度沿水平方向入射，速度方向与半径方向的夹角为30°，经磁场偏转后刚好能从C点（未画出）反向射出，不计电荷的重力，下列说法正确的是（）A.该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点B.该点电荷在磁场中的运动时间为C.该点电荷的比荷为D.若磁场反向，则该点电荷在磁场中运动的时间为三、实验题：（每空2分，共18分）11.用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的小球A多次从斜轨上位置G点由静止释放，找到其落点的平均位置P，测量平抛射程OP。然后，把质量为的小球B静置于轨道末端的水平部分，再将小球A从斜轨上位置G由静止释放，与小球B碰撞，如此重复多次，M、N为两球碰后的平均落点，重力加速度为g，回答下列问题：

（1）为了保证碰撞时小球A不反弹，两球的质量必须满足__________（填“<”或“>”），为了保证两小球发生对心正碰，两小球的半径__________（填“需相等”或“不需相等”），本实验_________测量平抛运动的高度和时间（填“不需要”或“需要”）。（2）若实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球A的质量与被碰小球B的质量之比为__________。12.某同学想用实验室现有器材测量某款手机电池电动势及其内阻，经上网查表知该款手机电池电动势为4V左右，内阻小于1Ω。实验室现有器材可供选择如下：A.电压表（量程为0~5V，内阻几千欧）B.电压表（量程为0~15V，内阻几万欧）C.电流表（量程为0~3A，内阻约为0.1Ω）D.电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.2Ω）E.滑动变阻器；（最大阻值为20Ω）F.滑动变阻器（最大阻值1kΩ）G.定值电阻H.导线、开关若干（1）为使实验数据尽量精确，电压表应选择________，电流表应选择_______。（均填器材前面的字母序号）（2）某同学按图甲连接电路后，在实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显，为了解决上述问题，请用定值电阻对实验电路进行改进，用笔画线代替导线把图乙中器材进行连线_______。（3）经连接正确后，调节滑动变阻器，得出几组电压表读数U和对应的电流表读数1，并作出图像，如图丙所示。根据图像可知，手机电池的电动势为________V，内阻为________Ω。（结果均保留两位有效数字）四、计算题（共3小题，共34分，要求必须写出必要的文字说明、公式、主要的计算步骤和明确的答案，只有最后答案不给分）13.如图所示，相距为的两条水平虚线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、电阻为、边长为的正方形金属框从磁场上方某处自由下落，之后匀速进入磁场区域，重力加速度g取，求：（1）金属框自由下落的高度h；（2）穿过磁场区域的过程中，金属框中产生的焦耳热Q。14.如图所示，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。在x轴下方存在匀强电场，方向竖直向上。一个质量为m，电荷量为q，重力不计的带正电粒子从y轴上的点沿y轴正方向以某初速度开始运动，一段时间后，粒子速度方向与x轴正方向成45°角进入电场，经过y轴的b点时速度方向恰好与y轴垂直。求：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（2）粒子到达b点时的速度大小；（3）求坐标原点O到b点的距离。15.如图所示，平面直角坐标系在竖直平面内，在第二象限存在水平方向的匀强磁场（垂直纸面向内）和竖直向上的匀强电场，电场强度大小为，在第一象限有一条直线，与x轴正方向的夹角为30°。在区域内存在