2023年山西省临汾同盛实验中学高二物理第一学期期末调研试题含解析.doc

2023年山西省临汾同盛实验中学高二物理第一学期期末调研试题
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、如图所示的圆形线圈共n匝,电阻为R,过线圈中心O垂直于线圈平面的直线上有A、B两点，A、B两点的距离为L，A、B关于O点对称.一条形磁铁开始放在A点，中心与O点重合，轴线与A、B所在直线重合,此时线圈中的磁通量为Φ1，将条形磁铁以速度v匀速向右移动，轴线始终与直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为Φ2，下列说法中正确的是(　　)

A.磁铁在A点时，通过一匝线圈的磁通量为
B.磁铁从A到O的过程中,线圈中产生的平均感应电动势为E=
C.磁铁从A到B的过程中,线圈中磁通量的变化量为2Φ1
D.磁铁从A到B的过程中,通过线圈某一截面的电量不为零
2、甲、乙两个滑块叠放在一起共同沿光滑的斜面从顶端滑至底端，甲带正电，乙是不带 电的绝缘块，甲、乙之间的接触面粗糙。空间存在着水平方向的匀强磁场，方向如图。在两个滑块共同下滑的过程中，下列说法正确的是

A.甲滑块的加速度不断减小 B.乙滑块对斜面的压力保持不变
C.甲滑块所受的合力保持不变 D.乙滑块所受的摩擦力不断增大
3、如图所示，将一小球在距离地面一定高度处水平抛出，小球最后落到与抛出点水平相距的点．现调节抛出点的高度，使该小球仍落到点，且保证小球落到点的速率最小，则此抛出点距离地面的高度为（不计空气阻力、小球可视为质点）( )

A.2x
B.x
C.
D.
4、如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A.第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLv
B.两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2
C.两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4
D.两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：2
5、质量为的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图所示．取，由图象可知

A.时他的加速度
B.他处于超重状态
C.时他受到单杠的作用力的大小是
D.时他处于超重状态
6、如图所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，在匀强磁场中绕垂直磁感线的对称轴以角速度匀速转动，外接电阻为R,线圈从图示位置转过的过程中，下列说法正确的是

A.通过电阻R的电荷量
B.通过电阻R的电荷量
C.电阻R上的热功率
D.从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为
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、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确是

A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半
B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R
C.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大
D.粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多
8、如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b分别与电池两极相连，开始时开关S闭合，发现在距两板距离相等的P点有一个带电液滴处于静止状态，然后断开开关，并将b板向下平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是

A.液滴将加速向下运动
B.液滴将保持不动
C.P点电势升高，液滴在P点时电势能减少
D.P点电势升高，液滴在P点时电势能增大
9、如图所示，由两种比荷不同的离子组成的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，离子的重力不计，下列说法中正确的有

A.组成A束和B束的离子都带正电
B.组成A束和B束离子质量一定相同
C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷
D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里
10、如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁体从高处下落接近回路时（重力加速度为g）（　　）

A.p、q将互相靠拢 B.p、q将互相远离
C.磁体的加速度仍为g D.磁体的加速度小于g
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）有一面积为150cm2的金属环，电阻为0.1Ω，在环中100cm2的同心圆面上存在如图（b）所示的变化的磁场，在0.1s到0.2s的时间内环中感应电流为，流过的电荷量为

12．（12分）在“测电源电动势和内电阻”的实验中，有以下器材：
待测干电池（电动势约为3V，内阻约为2.5）；
电压表（量程0～3.0V，内阻）；
电流表（量程0～0.6A，内阻1.0）；
滑动变阻器R1（最大阻值10，额定电流2.0A）
滑动变阻器R2（最大阻值100，额定电流01A）
（1）实验中滑动变阻器应选用___________；（选填R1或R2）
（2）为了减小误差，应选择如图所示电路中的__________；（选填甲或乙）

（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的电压与电流关系图线，根据U-I图线求出的电源电动势E=_______V；内阻r=_______。

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

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，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
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】A．磁铁在A点时，线圈中的磁通量为Φ1，所以通过一匝线圈的磁通量也为Φ1，与匝数无关，故A错误；
B．磁铁从A到O的过程中，线圈中产生的平均感应电动势为

故B正确；
CD．磁铁从A点运动到B点，磁通量先增加后减小，磁通量的变化量为零，故平均感应电动势为零，故平均感应电流为零，故通过线圈某一截面的电量为零，故CD错误。
故选B。
2、C
【解析】ABC．对甲乙整体受力分析可知，整体受重力，斜面的支持力，甲的洛伦兹力，随速度增大，垂直斜面向上的洛伦兹力增大，整体对斜面的压力减小，沿斜面方向的加速度为

所以甲的加速度不变，合力也不变，故AB错误，C正确；
D．由于甲的加速度为，所以甲、乙之间没有摩擦力，故D错误。
故选C。
3、C
【解析】小球做平抛运动，则水平方向：x=v0t；竖直方向：h=gt2，小球落地的速度：，联立可得：，因为定值，则当，即时v最小；
A.2x，与结论不相符，选项A错误；
B.x，与结论不相符，选项B错误；
C.，与结论相符，选项C正确；
D.，与结论不相符，选项D错误；
4、B
【解析】A．第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为

导体棒作为电源切割磁感线，所以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知

故A错误；
B．第二次进入磁场过程中，感应电动势大小

根据闭合电路欧姆定律

可知

故B正确；
C．根据焦耳定律

可知

故C错误；
D．通过线框的电荷量

两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故D错误。
故选B。
5、B
【解析】速度时间图象的斜率表示加速度，根据图象求出t=0.4s和t=1.1s时的加速度，再根据牛顿第二定律求出单杠对该同学的作用力．根据加速度方向分析人的运动状态.
【详解】A、根据速度图象的斜率表示加速度可知，t=0.5 s时，他的加速度为0.3 m/s2，选项A错误；
B、t=0.4 s时他向上加速运动，加速度方向竖直向上，他处于超重状态，B正确；
C、t=1.1 s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600 N，C错误；
D、t=1.5 s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，选项D错误；
故选B.
【点睛】根据速度–时间图象斜率代表加速度的特点，可以计算t=0.5s时的加速度；根据加速度的方向，可以确定他的超、失重状态.
6、B
【解析】AB．求流过电阻的电量要用平均值：

磁通量的变化量为

通过电阻的电量为

联立解得

故A错误，B正确；
C．产生交流电的电压有效值为

电流为

电阻R上的热功率

故C错误；
D．从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为

故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、BD
【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等
【详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.
【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关
8、BC
【解析】A、B、液滴受力平衡，故电场力向上，可知液滴带负电；电容器因断开开关后电量保持不变，b板下移时，两板间的距离增大，则由可知，场强E不变；则粒子受到的电场力不变，故液滴继续保持静止，故A错误、B正确.C、D、下极板接地，则P点的电势等于P与b之间的电势差，因E不变，d增大，故液滴处的电势增大；因液滴带负电，故其电势能将减小，故C正确、D错误．故选BC
【点睛】对于电容器的动态分析问题，关键在于明确电容器是断开电源还是与电源相连；然后再由电容的定义式有决定式进行分析求解
9、ACD
【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，利用圆周运动的相关知识进行求解即可；
【详解】A、AB粒子进入磁场后都向左偏，根据左手定则可以判断AB束离子都带正电，故A正确；
BC、经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小；
进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定相同，故B错误，C正确；
D、在速度选择器中，电场方向水平向右，AB粒子所受电场力方向向右，所以洛伦兹力方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D正确
【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论
10、AD
【解析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，可知，p、q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故AD正确，BC错误。
故选AD。

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、1A，0.01C
【解析】由b图得：=T/s=1T/s
由法拉第电磁感应定律可得：感应电动势：
E==S=1×100×10﹣4V=001V；
感应电流：I==A=0.1A，
通过圆环横截面的电荷量：q=It=0.1×（0.2﹣0.1）C=0.01C；
故答案为0.1A，0.01C
12、 ①. ②.甲 ③.2.90V ④.2.6Ω
【解析】（1）[1]由题意可知，电源的内阻约为2.5，故为了易于调节，准确测量，滑动电阻器采用限流式接法，阻值与电阻内阻相差不大，故选用R1；
(2)[2] 由等效电路可知，甲图电源内阻的测量值为电源内阻与电压表的并联值，乙图电源的测量值为电源内阻与电流表内阻的串联值，由串联、并联特点可知，甲图的测量误差较小，所以为了减小误关，应选择甲图；
(3)[3][4]由闭合电路的欧姆定律可知

由数学知识可得，图像与纵坐标的交点为电源的电动势，图像的斜率表示内电阻；故电动势，电源内阻

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、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
14、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答