2023-2024學(xué)年福建省福州市福建師大附中高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2023-2024學(xué)年福建省福州市福建師大附中高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖為上、下兩部分半徑不同的圓筒軸截面示意圖，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起（無相對運(yùn)動）做勻速圓周運(yùn)動．則下列關(guān)系中正確的有A.線速度vA>vBB.運(yùn)動周期TA<TBC.筒壁對它們的彈力FA=FBD.筒壁對它們的彈力FA<FB2、以下關(guān)于磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的說法，正確的是（）A.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，根據(jù)公式，它跟F、I、L都有關(guān)B.磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于該點(diǎn)的磁場方向C.穿過線圈的磁通量為零的地方，磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零D.磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方，穿過線圈的磁通量也一定越大3、如圖所示，質(zhì)量為m的A球以速度v0在光滑水平面上運(yùn)動，與原靜止的質(zhì)量為4m的B球碰撞，碰撞后A球以v=av0(待定系數(shù)a<1)的速率彈回，并與擋板P發(fā)生完全彈性碰撞，若要使A球能追上B球再相撞，則a的取值范圍為（）A.a B.aC.a D.a4、帶負(fù)電的點(diǎn)電荷Q固定在正方形頂點(diǎn)d，帶電粒子P僅在該電荷的電場力作用下運(yùn)動，恰好能沿圖中實線經(jīng)過正方形的另三個頂點(diǎn)a、b、c，則A.粒子P帶負(fù)電B.電場中a、c兩點(diǎn)的電勢高低關(guān)系是φa＞φcC.粒子P由a到b過程中電勢能減少D.粒子P在a、b、c三點(diǎn)的加速度大小之比是2﹕1﹕25、如圖所示，在水平放置的條形磁鐵N極附近，一個閉合線圈向下運(yùn)動并始終保持水平。在位置B，N極附近的磁感線正好與線圈平面平行。從上往下看，下列說法正確的是（）A線圈從A向B運(yùn)動過程中，線圈中產(chǎn)生順時針感應(yīng)電流B.線圈從B向C運(yùn)動過程中，線圈中產(chǎn)生逆時針感應(yīng)電流C.線圈經(jīng)過B位置時，線圈中的磁通量達(dá)到最大值D.線圈從A向C運(yùn)動過程中，線圈中一直沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流6、面積為0.5m2的線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2×10-2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面的夾角是，那么穿過這個線圈的磁通量為（）A.1.0Wb B.0.5×10-1WbC.0.5×10-2Wb D.1.0×10-2Wb二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，用一根總電阻為粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)線制成半徑為的圓環(huán)，為圓環(huán)的直徑，其左右兩側(cè)存在垂直于圓環(huán)所在平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，但方向相反。一根長度為、電阻為金屬棒繞著圓環(huán)的圓心點(diǎn)緊貼著圓環(huán)以角速度沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中金屬棒與圓環(huán)始終接觸良好（不計金屬棒經(jīng)過位置瞬間），則下列說法正確的是（）A.圓環(huán)消耗電功率是變化的B.金屬棒兩端的電壓大小為C.金屬棒中電流的大小為D.金屬棒旋轉(zhuǎn)一周的過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為8、如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是（）A.感應(yīng)電流方向是N→M B.感應(yīng)電流方向是M→NC.安培力方向水平向左 D.安培力方向水平向右9、如圖所示，某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強(qiáng)電場E，在豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系在的空間內(nèi)有與場強(qiáng)方向垂直的勻強(qiáng)磁B；在的空間內(nèi)，將一質(zhì)量為的帶電液滴(可視為質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)自由釋放，此液滴沿軸的負(fù)方向以加速度(為重力加速度)做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)液滴運(yùn)動到坐標(biāo)原點(diǎn)時，瞬間被安置在原點(diǎn)的一個裝置改變了它的帶電性質(zhì)(液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變)，隨后液滴進(jìn)入的空間內(nèi)運(yùn)動，液滴在的空間內(nèi)運(yùn)動的過程中A.動能不斷增大B.動能保持不變C.重力勢能一定先減小后增大D.電勢能一定先減小后增大10、如圖所示，第一象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電荷量相等的、兩粒子，分別從、兩點(diǎn)沿軸正方向同時射入磁場，兩粒子同時到達(dá)點(diǎn)，此時粒子速度恰好沿軸負(fù)方向，粒子間作用力，重力忽略不計，則、粒子（）A.帶正電，帶負(fù)電B.運(yùn)動周期之比C.半徑之比為D.質(zhì)量之比為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）學(xué)習(xí)了“探究碰撞中的不變量”的實驗后，某實驗小組選用圖甲所示的水平氣墊導(dǎo)軌、光電門等測量裝置研究兩個滑塊碰撞過程中系統(tǒng)動量的變化情況。主要實驗步驟如下：①調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，并使光電計時器系統(tǒng)正常工作；②在滑塊1上裝上擋光片，在滑塊2的碰撞端面粘上橡皮泥，用游標(biāo)卡尺測量擋光片寬度L，用天平測出滑塊1和滑塊2的質(zhì)量m1=0.32kg、m2=0.18kg；③將滑塊1和滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌上，滑塊2處于靜止?fàn)顟B(tài)，讓滑塊1以一定的初速度與滑塊2碰撞，撞后兩者粘在一起，記下碰前擋光片的遮光時間t1=0.015s和碰后擋光片的遮光時間t2=0.024s；(1)游標(biāo)卡尺測量的擋光片寬度L如圖乙所示，則L=___mm(2)滑塊1碰前的動量p1=___：兩滑塊碰撞后的總動量p2=___（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；(3)p1與p2的大小有差異，其原因是_____。12．（12分）如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為：：1原線圈接200V交流電源，副線圈接額定功率為20W的燈泡L，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)電源電壓降為180V時，求燈泡實際消耗功率與其額定功率之比______四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】A、B項：A、B共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，由知，B轉(zhuǎn)動的半徑大，則B的線速度大，由公式知，角速度相等，則A、B的周期相等，故AB錯誤；C、D項：A、B做圓周運(yùn)動由彈力提供向心力，由知，B的半徑大，由，故C錯誤，D正確故選D2、C【解析】A．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是由磁場本身的性質(zhì)決定的，公式只是一個定義式，而不是決定式，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度B與F、I、L無關(guān)，選項A錯誤；B．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是磁場的方向，二者是一個概念，選項B錯誤；C．穿過線圈的磁通量為0，即由于不知道平面和磁場的夾角，所以無法肯定磁感應(yīng)強(qiáng)度是否為0，選項C正確；D．若不知道線圈和磁場的夾角關(guān)系，磁感應(yīng)強(qiáng)度大的地方，磁通量也未必大，選項D錯誤。故選C。3、D【解析】A、B、碰撞過程動量守恒，以方向為正方向有，A與擋板P碰撞后能追上B發(fā)生再碰撞的條件是，解得；碰撞過程中損失的機(jī)械能，解得，故，D正確；故選D【點(diǎn)睛】本題考查了動量守恒和能量守恒的綜合運(yùn)用，要抓住碰后A的速度大于B的速度，以及有機(jī)械能損失大于等于零進(jìn)行求解4、D【解析】根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子與點(diǎn)電荷Q是異種電荷，它們之間存在引力．根據(jù)電場線的方向分析電勢關(guān)系．根據(jù)粒子與點(diǎn)電荷間距離的變化分析電場力做功正負(fù)．根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=kQ/r2求電場強(qiáng)度大小之比，從而求解加速度大小之比【詳解】根據(jù)粒子P軌跡的彎曲方向可知該粒子P與Q之間存在引力，兩者是異種電荷，故P粒子應(yīng)帶正電荷，故A錯誤；根據(jù)點(diǎn)電荷的電場線的特點(diǎn)，Q與a、c距離相等，a、c兩點(diǎn)的電勢相等，即有：φa=φc，故B錯誤；粒子P從a到b，電勢升高，電場力做負(fù)功，電勢能就增加；故C錯誤；由幾何關(guān)系可知Q到a、b、c三點(diǎn)的距離之比為：ra：rb：rc=1：：1，根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E=kQ/r2知a、b、c的電場強(qiáng)度大小之比是2：1：2，根據(jù)a=qE/m可知，粒子P在a、b、c三點(diǎn)的加速度大小之比是2﹕1﹕2，故D正確．故選D【點(diǎn)睛】題屬于電場中軌跡問題，關(guān)鍵要明確粒子P所受的電場力指向軌跡的彎曲方向，要掌握點(diǎn)電荷電場線的分布特點(diǎn)5、B【解析】A．線圈從A向B運(yùn)動過程中,穿過線圈的磁通量減小，磁場方向斜向上，根據(jù)楞次定律判斷可知從上往下看線圈中感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，故A錯誤；B．線圈從B向C運(yùn)動過程中，穿過線圈的磁通量增大，磁場方向斜向下，根據(jù)楞次定律可知從上往下看線圈中的感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，故B正確；C．線圈進(jìn)過B位置時，線圈平面與磁場平行，線圈中的磁通量最小為0，故C錯誤；D．由AB選項分析可知從上往下看線圈中一直有逆時針的感應(yīng)電流，故D錯誤。故選B。6、C【解析】在勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)線圈與磁場方向成角，則穿過線圈的磁通量故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】AB．根據(jù)右手定則判斷電勢的高低，可知和導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為二者之和：圓環(huán)的電阻由兩個電阻為的半圓電阻并聯(lián)組成，所以圓環(huán)的總電阻為：電路中總電阻：金屬棒兩端電壓為路端電壓：路端電壓恒定，圓環(huán)電阻恒定，根據(jù)：可知圓環(huán)消耗的電功率恒定，AB錯誤；C．通過導(dǎo)體的電流：C正確；D．金屬棒旋轉(zhuǎn)一周的過程中，根據(jù)焦耳定律：D正確。故選CD。8、AC【解析】以導(dǎo)體棒MN為研究對象，所處位置磁場方向向下、運(yùn)動方向向右。由右手定則可知，感應(yīng)電流方向是N→M；再由左手定則可知，安培力方向水平向左。故BD錯，AC對。故選AC。9、BC【解析】帶電粒子在電場與重力場作用下，由牛頓第二定律可得：qE+mg＝ma＝m?2g，故qE＝mg，當(dāng)帶電粒子進(jìn)入磁場時，由于電場力與重力方向相反，處于平衡．而洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動．所以重力勢能先減小后增大，故C正確；由于電場力先作負(fù)功后做正功，所以電勢能先增大后減小，故D錯誤；由于做勻速圓周運(yùn)動，則速度大小不變，則動能不變，故A錯誤，B正確10、BC【解析】兩粒子在磁場中運(yùn)動軌跡如圖所示A．由左手定則可知，帶負(fù)電，帶正電，A錯誤；C．由圖可知的軌道半徑為由幾何關(guān)系可知的軌道半徑滿足解得則、粒子的軌道半徑之比為C正確；B．設(shè)粒子的運(yùn)動周期為，粒子的運(yùn)動周期為，由圖可知粒子運(yùn)動軌跡對應(yīng)的圓心角為，粒子運(yùn)動軌跡對應(yīng)的圓心角為，由題意可得可得B正確；D．粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，則有粒子的運(yùn)動周期為由于兩粒子的電荷量相等，則有D錯誤。故選BC三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.4.50mm②.③.④.存在空氣阻力【解析】(1)[1]由圖乙所示游標(biāo)卡尺可知，其示數(shù)為：4mm+10×0.05mm=4.50mm；(2)[2]碰前滑塊1的速度為所以滑塊1碰前的動量[3]碰后滑塊1、2的速度為兩滑塊碰撞后的總動量；(3)[4]p1與p2的大小有差異，其原因是滑塊運(yùn)動過程中有空氣阻力存在。12、【解析】根據(jù)燈泡正常工作，功率為額定功率，進(jìn)而求出燈泡電阻，再根據(jù)變壓器原副線圈電壓、電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系即可求解【詳解】理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為：：1，原線圈接200V交流電源，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得副線圈電壓為：，副線圈接額定功率為20W的燈泡L，燈泡正常發(fā)光．所以燈泡電阻為：，當(dāng)電源電壓降為180V時，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比得副線圈電壓為：，燈泡實際消耗的功率為