江蘇省南通市天星湖中學(xué)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

江蘇省南通市天星湖中學(xué)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列各圖中對通電導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受安培力F的方向判斷正確的是A B.C. D.2、如圖所示，磁場方向垂直紙面向里，直導(dǎo)線中的電流方向從a到b，導(dǎo)線所受安培力的方向是（）A.向里 B.向外C.向下 D.向上3、已知電流強(qiáng)度為I的通電直導(dǎo)線在距離為r的地方產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，k為常數(shù)．如圖所示，三根通有電流大小相等的長直導(dǎo)線垂直正方向abcd所在平面，且分別位于a、c、d三個(gè)頂點(diǎn)．a(chǎn)、d處導(dǎo)線中的電流方向與c處導(dǎo)線的電流方向相反．已知a處導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A. B.C. D.4、ab是長為L的均勻帶電細(xì)桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點(diǎn)，距b端均為，位置如圖.ab上電荷產(chǎn)生的靜電場在P1處的場強(qiáng)大小為，在處的場強(qiáng)大小為．則以下說法正確的是（）A.兩處的電場方向相反，<B.兩處的電場方向相反，>C.兩處的電場方向相同，<D.兩處的電場方向相同，>5、如圖所示，實(shí)線為方向未知的三條電場線，虛線1和2為等勢線．a(chǎn)、b兩個(gè)帶電粒子以相同的速度從電場中M點(diǎn)沿等勢線1的切線飛出，粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，則在開始運(yùn)動的一小段時(shí)間內(nèi)，以下說法正確的是()A.a受到的電場力較小，b受到的電場力較大B.a的速度將減小，b的速度將增大C.a一定帶正電，b一定帶負(fù)電D.a、b兩個(gè)粒子所帶電荷電性相反6、兩個(gè)完全相同的金屬小球A、B，球A所帶電荷量為＋4Q，球B不帶電?，F(xiàn)將球B與球A接觸后，移到與球A相距為d處（d遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球半徑）。已知靜電力常量為k，則此時(shí)兩球之間相互作用的庫侖力大小是（）A. B.C. D.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示，某空間存在正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向里，一帶電微粒由a點(diǎn)進(jìn)入電磁場并剛好能沿ab直線向上運(yùn)動，下列說法正確的是：（）A.微粒一定帶負(fù)電 B.微粒動能一定減小C.微粒的電勢能一定增加 D.微粒的機(jī)械能一定增加8、有固定絕緣光滑擋板如圖所示，A、B為帶電小球（可以近似看成點(diǎn)電荷），當(dāng)用水平向左的力F作用于B時(shí)，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)若稍改變F的大小，使B向左移動一段小距離（不與擋板接觸），當(dāng)A、B重新處于平衡狀態(tài)時(shí)與之前相比（）A.A、B間距離變小B.水平推力力F減小C.系統(tǒng)重力勢能增加D.系統(tǒng)電勢能將減小9、如圖所示，豎直墻面與水平地均光滑且絕緣，兩個(gè)帶有同種電荷的小球a、b分別處于豎直墻面和水平地面，且處于同一豎直平面內(nèi)．如圖所示，在水平推力FF的作用下，小球a、b靜止于圖示位置．如果將小球b向左推動少許，并待兩球重新達(dá)到平衡時(shí)，則兩個(gè)小球的受力情況與原來相比（）A.地面對小球彈力可能減小B.兩個(gè)小球之同的距離增大C.推力F將減小D.豎直墻面對小球a的彈力不變10、“電流天平”是根據(jù)通電導(dǎo)線在磁場中受安培力作用制成的一種靈敏測量儀器．利用“電流天平”可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，把匝數(shù)為n的矩形導(dǎo)線框吊在等臂天平的一臂，另一臂掛空砝碼盤，使天平平衡；再在天平砝碼盤加重為mg的砝碼，矩形導(dǎo)線框通電流強(qiáng)度為I的電流，長度為L的ab邊在磁場中，天平再次平衡．則A.導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閍→bB.導(dǎo)線框中電流的方向?yàn)閎→aC.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為mg/ILD.磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小mg/nIL三、實(shí)驗(yàn)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）如圖所示，兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻．質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下．當(dāng)該磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関．導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長，桿在運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸．求：（1）MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I；（2）MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a；（3）PQ剛要離開金屬桿時(shí)，感應(yīng)電流的功率P12．（12分）利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差(1)應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是下圖中的________(選填“甲”或“乙”)(2)某位同學(xué)選好合適器材，連好電路圖后，通過改變滑動變阻器的位置，記錄了6組數(shù)據(jù)，然后以橫軸表示電流I，縱軸表示電壓U做出U－I圖線，并判斷出U－I線的斜率的絕對值為k，縱軸截距為b，則干電池的電動勢E＝________，內(nèi)電阻r＝________四、計(jì)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(shí)，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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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(gè)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(jì)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】A、所受安培力F的方向水平向右，BD、不受安培力的作用C、所受安培力F的方向垂直于導(dǎo)線向上，故選C2、D【解析】由左手定則可知，導(dǎo)線所受安培力方向向上，故選D.3、B【解析】根據(jù)左手定則判斷三根導(dǎo)線在b處的磁場方向，根據(jù)求解三根導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，然后合成即可.【詳解】a處導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，可知c處導(dǎo)線在b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B；d處導(dǎo)線在b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為；根據(jù)右手定則可知a處導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿bc方向向下；d處導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直db方向斜向下；c處導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向沿ba方向；根據(jù)平行四邊形法則可知，三根導(dǎo)線在b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，故選B.4、C【解析】由于細(xì)桿均勻帶電，我們?nèi)關(guān)于P1的對稱點(diǎn)b′，則bb′段在P1點(diǎn)的電場互相抵消，整個(gè)桿對于P1點(diǎn)的電場，僅僅相當(dāng)于ab′部分在P1的產(chǎn)生電場．而對于P2，是整個(gè)桿都對其有作用，所以P2點(diǎn)的場強(qiáng)大【詳解】將均勻帶電細(xì)桿等分為無數(shù)段，每段可看作點(diǎn)電荷．設(shè)細(xì)桿帶正電，根據(jù)電場的疊加原理，這些點(diǎn)電荷在P1的合場強(qiáng)方向向右，在P2的合場強(qiáng)方向向右，所以兩處的電場方向相同．由于細(xì)桿均勻帶電，取b點(diǎn)關(guān)于P1的對稱點(diǎn)b′，則細(xì)桿bb′段電荷在P1點(diǎn)產(chǎn)生的電場互相抵消，整個(gè)桿在P1點(diǎn)產(chǎn)生的電場，僅僅相當(dāng)于ab′部分在P1的產(chǎn)生電場．而對于P2，是整個(gè)桿產(chǎn)生電場，而且桿各段在P2點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)方向相同，所以P2點(diǎn)的場強(qiáng)大，即有E1＜E2；故選C.【點(diǎn)睛】本題的解題關(guān)鍵要掌握電場的疊加原理，采用分割的方法，分段研究電場．因?yàn)槲覀冎粚W(xué)過點(diǎn)電荷的電場或者勻強(qiáng)電場，而對于桿產(chǎn)生的電場沒有學(xué)過，因而需要將桿看成是由若干個(gè)點(diǎn)構(gòu)成，再進(jìn)行矢量合成5、D【解析】A．電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，由圖可知，越向左場強(qiáng)越小，越向右場強(qiáng)越大，故a出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)其所處的位置的場強(qiáng)越來越小，而b出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)其所處的位置場強(qiáng)越來越大，所以出發(fā)后的一小段時(shí)間內(nèi)a受到的電場力變小，b受到的電場力變大。但是不知道ab兩電荷的電量關(guān)系，不能比較ab兩點(diǎn)荷所受電場力的大小，故A錯(cuò)誤。B．由于出發(fā)后電場力對兩電荷都做正功，故兩電荷的動能都越來越大，則兩個(gè)電荷的速度都越來越大，故B錯(cuò)誤。C．由于不知道場強(qiáng)的方向，故不能確定電場力的方向與場強(qiáng)方向的關(guān)系，所以不能確定ab兩電荷的電性。故C錯(cuò)誤。D．由于兩電荷所受的電場力的方向相反，故a、b兩粒子所帶的電荷的電性相反。故D正確。故選D。6、B【解析】接觸后兩球?qū)㈦娏科椒?，即再由庫侖定律，得故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AD【解析】對該種粒子進(jìn)行受力分析得：它受到豎直向下的重力，水平方向的電場力，垂直速度方向的，其中重力和電場力是恒力，由于粒子沿直線運(yùn)動，則可以判斷出其受到的洛倫茲力也是恒定的，即該粒子是做勻速直線運(yùn)動，動能不變，故B錯(cuò)誤；如果該粒子帶正電，則受到向右的電場力和向左下方的洛倫茲力，所以粒子受到的力不會平衡，故該種粒子一定是帶負(fù)電，故A正確；該種粒子帶負(fù)電，向左上方運(yùn)動，所以電場力做正功，電勢能一定是減小的，故C錯(cuò)誤；因?yàn)橹亓菽茉黾樱瑒幽懿蛔?，所以該粒子的機(jī)械能增加，故D正確8、BCD【解析】A．對A受力分析，如圖；由于可知，當(dāng)B向左移動一段小距離時(shí)，斜面對A的支持力減小，庫侖力減小，根據(jù)庫侖定律可知，AB間距離變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．對AB整體，力F等于斜面對A的支持力N的水平分量，因?yàn)镹減小，可知F減小，選項(xiàng)B正確；C．因?yàn)锳B距離增加，則豎直距離變大，則系統(tǒng)重力勢能增加，選項(xiàng)C正確；D．因?yàn)锳B距離增加，電場力做正功，則電勢能減小，選項(xiàng)D正確；故選BCD.9、BC【解析】先隔離對A球分析，A球受重力，墻壁的彈力和庫侖力．B小球向左緩慢拉動一小段距離后，庫侖力與豎直方向的夾角變小，根據(jù)平行四邊形定則，知庫侖力即墻壁彈力的變化．再對整體分析，受總重力，拉力，地面的支持力，墻壁的彈力．可知地面的支持力等于兩球的總重力【詳解】A項(xiàng)：對整體受力分析，如圖所示，地面的支持力始終等于兩球的總重力，所以地面對小球B的支持力不變，故A錯(cuò)誤；B、C、D項(xiàng)：對A球受力分析，受到三個(gè)力如圖所示，B小球向左緩慢拉動一小段距離后，庫侖力與豎直方向的夾角變小，B的重力不變，墻壁的彈力方向不變，根據(jù)平行四邊形定則，庫侖力變小，豎直墻面對小球A的推力NA變小．對整體而言，墻壁對球的彈力等于推力F，則推力F將減小，AB間庫侖力變小，根據(jù)庫侖定律得知，兩球間距離變大，故B、C正確，D錯(cuò)誤故選BC【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵先對整體受力分析，再隔離受力分析．整體法和隔離法是物理當(dāng)中常見的一種方法，要靈活運(yùn)用10、BD【解析】根據(jù)左手定則判斷電流方向；由安培力和重力平衡求解B.【詳解】導(dǎo)線框受安培力向下，由左手定則可知，ab中的電流的方向?yàn)閎→a，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由平衡知識可知：mg=nBIL可知，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選BD.三、實(shí)驗(yàn)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）；（2）；（3）；【解析】本題的關(guān)鍵在于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動勢E=Blv，切割的速度（v）是導(dǎo)體與磁場的相對速度，分析這類問題，通常是先電后力，再功能（1）根據(jù)電磁感應(yīng)定律的公式可得知產(chǎn)生的電動勢，結(jié)合閉合電路的歐姆定律，即可求得MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I；（2）根據(jù)第一問求得的電流，利用安培力的公式，結(jié)合牛頓第二定律，即可求得MN剛掃過金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a；（3）首先要得知，PQ剛要離開金屬桿時(shí)，桿切割磁場的速度，即為兩者的相對速度，然后結(jié)合感應(yīng)電動勢的公式以及功率的公式即可得知感應(yīng)電流的功率P【詳解】（1）感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流解得（2）安培力牛頓第二定律解得（3）金屬桿切割磁感線的速度，則感應(yīng)電動勢電功率解得【點(diǎn)睛】該題是一道較為綜合的題，考查了電磁感應(yīng)，閉合電路的歐姆定律以及電功電功率．對于法拉第電磁感應(yīng)定律是非常重要的考點(diǎn)，經(jīng)常入選高考物理壓軸題，平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)要從以下幾方面掌握（1）切割速度v的問題切割速度的大小決定了E的大小；切割速度是由導(dǎo)體棒的初速度與加速度共同決定的．同時(shí)還要注意磁場和金屬棒都運(yùn)動的情況，切割速度為相對運(yùn)動的速度；不難看出，考電磁感應(yīng)的問題，十之八九會用到牛頓三大定律與直線運(yùn)動的知識（2）能量轉(zhuǎn)化的問題電磁感應(yīng)主要是將其他形式能量（機(jī)械能）轉(zhuǎn)化為電能，可由于電能的不可保存性，很快又會想著其他形式能量（焦耳熱等等）轉(zhuǎn)化（3）安培力做功的問題電磁感應(yīng)中，安培力做的功全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)全部的熱能，而且任意時(shí)刻安培力的功率等于系統(tǒng)中所有電阻的熱功率（4）動能定理的應(yīng)用動能定理當(dāng)然也能應(yīng)用在電磁感應(yīng)中，只不過同學(xué)們要明確研究對象，我們大多情況下是通過導(dǎo)體棒的．固定在軌道上的電阻，速度不會變化，顯然沒有用動能定理研究的必要12、①.甲②.b③.k【解析】（1）干電池內(nèi)阻較小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)