蘭州市重點中學(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

蘭州市重點中學(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：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、如圖所示，OM的左側(cè)存在范圍足夠大、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，OM左側(cè)到OM距離為L的P處有一個粒子源，可沿紙面內(nèi)各個方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計)速率均為，則粒子在磁場中運動的最短時間為A. B.C. D.2、如圖所示，勻強磁場垂直于圓形線圈指向紙里，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點，現(xiàn)用外力作用在上述四點，將線圈拉成正方形．設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中()A.線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應(yīng)電流B.線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向先是abcd，后是adcbC.線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流D.線圈中無感應(yīng)電流產(chǎn)生3、如圖所示，直線OAC的某一直線電源的總功率隨總電流變化的曲線，拋物線OBC為同一電源內(nèi)部消耗的功率隨總電流的變化曲線，若A、B對應(yīng)的橫坐標(biāo)為1.5，則下面判斷正確的是（）A.線段AB表示的功率為2.25WB.電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為1.5ΩC.電流為2A時，電源的輸出功率最大D.電流為1A時，路端電壓為1V4、如圖所示，空間中有一足夠大的區(qū)域內(nèi)分布著勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，某時刻一帶正電粒子沿紙面向右運動，若不計粒子所受重力，帶電粒子在勻強磁場中的運動是A.勻速直線運動 B.勻變速曲線運動C.順時針轉(zhuǎn)向的圓周運動 D.逆時針轉(zhuǎn)向的圓周運動5、如圖所示，在虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直圓面向里的勻強磁場，從邊緣A點處有一束速率各不相同的質(zhì)子沿半徑方向射入磁場區(qū)域，這些質(zhì)子在磁場中運動的過程中，下面的說法中正確的是()A.運動時間越長的，其軌跡也越長B.運動時間越長的，其軌跡所對的圓心角也越小C.運動時間越長的，射出磁場時的速率也越大D.運動時間越長的，射出磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)也越大6、干燥的天氣里，在陽光下用塑料梳子梳理干燥的頭發(fā)，越梳頭發(fā)越蓬松，主要原因是()A.頭發(fā)散失了水分后變得堅硬B.由于摩擦起電，頭發(fā)帶了同種電荷互相排斥C.太陽照射和摩擦產(chǎn)生的熱使頭發(fā)膨脹D.梳子的機械分離作用使各根頭發(fā)彼此分開二、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、如圖是醫(yī)用回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，兩金屬盒置于勻強磁場中，并分別與高頻電源相連．現(xiàn)用該裝置加速氘核(帶電量為e、質(zhì)量為2m)和氦核(帶電量為2e、質(zhì)量為4m)．若不考慮粒子重力及在電場中的運動時間，則下列說法中正確的有（電源頻率可保證電荷到達Ｄ型盒間隙時能改變電壓方向）A.氘核和氦核運動的周期相同B.氘核和氦核的最大動能相同C.要使氘核的最大動能變成原來的4倍，可僅將磁感應(yīng)強度增大為原來的2倍D.要使氘核的最大動能變成原來的1/4，可僅將磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?/28、如圖所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放罝。小磁塊先后在管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊A.在P和Q中都做自由落體運動B.在P中下落過程中機械能減小C.在P中的下落時間比在Q中的長D.落至底部時在P中的速度比在Q中的大9、在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，閉合開關(guān)S，待電流達到穩(wěn)定后，電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，電容器C所帶電荷量為Q，將滑動變阻器的滑動觸頭P從圖示位置向a端移動一些，待電流達到穩(wěn)定后，則與P移動前相比()A.U變小 B.I變小C.Q增大 D.Q減小10、如圖，一帶電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡．M和N是軌跡上的兩點，其中M點在軌跡的最右邊．不計重力，下列表述正確的是()A.粒子帶正電B.粒子在M點的速率最大C.粒子在電場中的加速度不變D.粒子在電場中的電勢能先增大后減小三、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）利用伏安法測量干電池的電動勢和內(nèi)阻,現(xiàn)有的器材為:干電池:電動勢約為1.5V；電壓表:量程1V,內(nèi)阻998.3Ω；電流表:量程1A；滑動變阻器:10Ω；電阻箱:最大阻值99999.9Ω；單刀單擲開關(guān)1個；導(dǎo)線若干(1)設(shè)計測量電源電動勢和內(nèi)阻的電路并將它畫在指定的方框內(nèi)______；(2)為了滿足本實驗要求并保證實驗的精確度,電壓表量程應(yīng)擴大為原量程的______倍,對應(yīng)的電阻箱的阻值應(yīng)為________Ω.12．（12分）在真空中有A、B兩個點電荷，其電荷量分別是Q和2Q，電荷A對電荷B的作用力為FB，電荷B對電荷A的作用力為FA，那么，F(xiàn)A:FB=__________；若電荷B的電荷量加倍，那么，F(xiàn)A:FB=_________。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）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)強度B的大??；（2）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14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強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，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點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，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、B【解析】由題設(shè)條件求出粒子做勻速圓周運動的半徑r，結(jié)合左手定則粒子做逆時針方向勻速圓周運動，粒子運動時間t最短時，所轉(zhuǎn)過的圓心角θ最小，所對的弦也最短，畫出最短的弦，再作出粒子在磁場中做勻速圓周運動最短時間的軌跡，由幾何關(guān)系求出此種情況下粒子的偏轉(zhuǎn)角θ，從而求出了最短時間【詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動，由得，因所有粒子得速度一樣，因此半徑相同，因此在磁場中弦長越短則時間越短，根據(jù)題意可得最短弦長為L，則此時粒子圓周運動得圓心角為，故粒子運動得最短時間，故選B2、C【解析】當(dāng)由圓形變成正方形時磁通量變小，根據(jù)楞次定律知在線圈中將產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流．故選C3、A【解析】根據(jù)電源的總功率P=EI，由C點的坐標(biāo)求出電源的電動勢和內(nèi)阻；AB段表示外電路的功率，再求解AB段表示的功率【詳解】B項：電源的總功率P=EI，C點表示I=3A，P=9W，則電源的電動勢：,由圖看出，C點表示外電路短路，電源內(nèi)部熱功率等于電源的總功率，則有：P=I2r，代入解得：r=1Ω，故B錯誤；A項：AB段表示的功率為：PAB=EI′-I′2r=3×1.5-1.52×1（W）=2.25W，故A正確；C項：電源的輸出功率：P=EI-I2r=2I-I2=-（I-1）2+1，故當(dāng)I=1A時輸出功率最大，為1W，故C錯誤；D項：根據(jù)U=E-Ir=3-I，當(dāng)I=1A時，U最大，為2V，故D錯誤故應(yīng)選：A【點睛】解決本題的關(guān)鍵在于：（1）理解電源的總功率P總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖象的涵義；（2）分清三種功率及其關(guān)系：電源的總功率P總=EI，電源內(nèi)部發(fā)熱功率P熱=I2r，外電路消耗功率P外=UI=I2R，且根據(jù)能量關(guān)系得P總=P外+P熱4、D【解析】帶電粒子在磁場中的受力可以根據(jù)左手定則來判斷，即四指指向正電荷運動的方向，磁場垂直手心過，拇指所指的方向即為洛倫茲力的方向【詳解】帶電粒子帶正電，根據(jù)左手定則可知受洛倫茲力的方向為向上，且洛倫茲力不做功，所以粒子應(yīng)該做逆時針的勻速圓周運動，故D正確；ABC錯誤；【點睛】洛倫茲力的方向與速度方向垂直,只改變速度的方向,不改變速度的大小.勻變速運動是指的加速度不變的運動,當(dāng)合力方向與速度方向不在一條直線上物體將做曲線運動.5、D【解析】設(shè)磁場區(qū)域半徑為R，軌跡的圓心角為α，則粒子在磁場中運動時間為t=，圓心角α越大，時間越長．根據(jù)幾何知識得到軌跡半徑r與R的關(guān)系，就能得到軌跡長度與時間的關(guān)系．帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)角等于軌跡的圓心角【詳解】BCD、設(shè)磁場區(qū)域半徑為R，軌跡圓心角為α粒子在磁場中運動的時間為t=，而軌跡半徑r=Rcot，而r=，粒子速度v越大的，r越大，偏轉(zhuǎn)角α越小，則t越短，故B錯誤，C錯誤，D正確；A.由以上分析可知，速度越大，軌跡半徑越大，在磁場中的運動軌跡所對的圓心角就越小，軌跡越長，故A錯誤故選D6、B【解析】在干燥的天氣里，用塑料梳子梳干燥的頭發(fā)時，頭發(fā)與梳子摩擦而起電；由于頭發(fā)帶有同種電荷，同種電荷相互排斥，所以越梳越蓬松．故選B點睛：此題不僅考查了摩擦起電現(xiàn)象，并且考查了電荷間相互作用規(guī)律，要會利用所學(xué)知識來解釋日常生活中的現(xiàn)象二、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、ACD【解析】A項：帶電粒子大磁場中運動周期，兩粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正確；B項：根據(jù)得，最大動能，所以氦核的最大動能較大，故B錯誤；C、D項：由可知，要使氘核最大動能變成原來的4倍，磁場變?yōu)樵瓉淼?倍，同理可知，要使氘核的最大動能變成原來的1/4，可僅將磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?/2故CD正確故選ACD8、BC【解析】A．當(dāng)小磁塊在光滑的銅管P下落時，由于穿過銅管的磁通量變化，導(dǎo)致銅管產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生安培阻力，運動不是自由落體運動，而對于塑料管內(nèi)小磁塊沒有任何阻力，在做自由落體運動，故A錯誤。

B．由A選項分析可知，在銅管的小磁塊機械能不守恒，克服安培力做功，機械能減小，而在塑料管的小磁塊機械能守恒，故B正確。

C．在銅管中小磁塊受到安培阻力，則在P中的下落時間比在Q中的長，故C正確。

D．根據(jù)動能定理可知，因安培阻力導(dǎo)致產(chǎn)生熱量，則至底部時在P中的速度比在Q中的小，故D錯誤。故選BC。9、BC【解析】首先搞清電路的結(jié)構(gòu)：電流穩(wěn)定時，變阻器與R2串聯(lián)，R1上無電流，無電壓，電容器的電壓等于變阻器的電壓，電壓表測量變阻器的電壓，電流表測量干路電流；當(dāng)滑片P向a端移動一些后，變阻器接入電路的電阻增大，根據(jù)歐姆定律分析電路的總電阻變化和干路電流的變化，再分析電表讀數(shù)的變化和電容器電量的變化【詳解】解：當(dāng)滑動變阻器P的滑動觸頭從圖示位置向a端移動時，其接入電路的電阻值增大，外電路總電阻增大，由閉合電路的歐姆定律可知，干路的電流I減??；變阻器兩端的電壓，由I減小，可知U增大，即電容器C兩端的電壓增大，再據(jù)Q=CU，可判斷出電容器的電荷量Q增大，故BC正確，AD錯誤．故選BC【點睛】本題是含有電容器的動態(tài)變化分析問題，要綜合考慮局部與整體的關(guān)系，對于電容器明確兩端的電壓，再利用電容器的定義式判斷電量的變化情況10、CD【解析】A．由軌跡可知，粒子受電場力向左，則粒子帶負電，選項A錯誤；B．粒子受到的電場力向左，在向右運動的過程中，電場力對粒子做負功，粒子的速度減小，運動到M點時，粒子的速度最小，所以B錯誤；C．粒子在勻強電場中只受到恒定的電場力作用，故粒子在電場中的加速度不變，故C正確；D．當(dāng)粒子向右運動時電場力做負功電勢能增加，當(dāng)粒子向左運動時電場力做正功電勢能減小，粒子在電場中的電勢能先增大后減小，故D正確故選CD。點睛：本題就是對電場力做功特點的考查，掌握住電場力做正功，電勢能減小，動能增加，電場力做負功時，電勢能增加，動能減小三、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.（1）；②.（2）2；③.998.3Ω【解析】利用伏安法測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)實驗原理選擇儀器設(shè)計電路圖．實驗中應(yīng)保證電流由電表的正接線柱流入，由負接線柱流出，并且電流表要串聯(lián)在電路中，而電壓表串聯(lián)一個電阻并聯(lián)在電源兩端，分析電表的連接即可得出正確電路．將電壓表量程擴大時應(yīng)串聯(lián)一個電阻，根據(jù)電壓擴大的倍數(shù)可知應(yīng)串聯(lián)電阻的大小【詳解】（1）利用伏安法測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，根據(jù)實驗原理選擇儀器設(shè)計電路圖．實驗中應(yīng)保證電流由電表的正接線柱流入，由負接線柱流出，并且電流表要串聯(lián)在電路中，而電壓表串聯(lián)一個電阻并聯(lián)在電源兩端，分析電表的連接即可得出正確電路．如圖：（2）電動勢約為1.5V，電壓表：量程1V，為了滿足本實驗要求并保證實驗的精確度，電壓表量程應(yīng)擴大為原量程的2倍，要使量程擴大為原來的2倍，則應(yīng)串聯(lián)一個與電壓表內(nèi)阻相等的電阻，故應(yīng)使與之串聯(lián)的電阻箱的阻值為998.3Ω；【點睛】電學(xué)實驗中要特別注意儀表的接法，能正確使用各儀器才能準(zhǔn)確得出實驗的結(jié)論．電表量程的選取既要安全還要滿足本實驗要求并保證實驗的精確度12、①.②.【解析】[