四川省树德中学2023届高二上学期11月阶段性测试 物理

高二物理 2022-11 阶考 第1 页 共3 页 树德中学高2021 级高二上学期11 月阶段性测试物理试题 命题人：匡昆海 审题人：李启明、任巧、林航 一、单项选择题（本题共有8 个小题，每小题3 分，共24 分，每个小题只有一个选项符合题目要求） 1．下列说法正确的是（ ） A．奥斯特实验说明了磁场可以产生电流 B．电流的单位为A，它是国际单位制中的基本单位 C．磁通量是有正负的，所以它是矢量 D．洛伦兹力和电场力均可对运动电荷做正功或做负功 2．1932 年，师从密立根的中国科学家赵忠尧，在实验中最早观察到正负电 子对产生与湮没， 成为第一个发现正电子的科学家。 此后， 人们在气泡室中， 观察到一对正负电子的运动轨迹， 如图所示。 已知匀强磁场的方向垂直照片 平面向外，电子重力忽略不计，则下列说法正确的是（ ） A．右侧为负电子运动轨迹 B．正电子与负电子分离瞬间，正电子速度大于负电子速度 C．正、负电子所受洛伦兹力始终相同 D．正、负电子在气泡室运动时，动能减小、半径减小、周期不变 3．如图所示，a、b、c 为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc 连 线沿水平方向，导线中通有恒定电流，且 2 a b c I I I   ，电流方向如图中所示。O 点为三角形的中心（O 点到三个顶点的距离相等） ， 其中通电导线c 在O 点产生的磁场的磁感应强度的大 小为 0 B 。已知长直导线在周围空间某点产生磁场的磁感应强度的大小 KI B r  ，其 中I 为通电导线的电流强度，r 为该点到通电导线的垂直距离，k 为常数，则下列 说法正确的是（ ） A．O 点处的磁感应强度的大小为 0 3B B．a 导线所受安培力的方向水平向左 C．因为 a c I I  ，所以a、c 两导线之间相互作用的安培力大小不等 D．质子垂直纸面向里通过O 点时所受洛伦兹力的方向由O 点指向C 4．如图所示，虚线上方存在垂直纸面的匀强磁场（具体方向未知） ，磁感应强度大小为B，一比荷为k 的带负电粒子由虚线上的M 点垂直磁场射入，经过一段时间该粒子经过N 点（图中未画出） ，速度方向 与虚线平行向右，忽略粒子的重力。则下列说法正确的是（ ） A．磁场的方向垂直纸面向外 B．如果N 点到虚线的距离为L，则粒子在磁场中圆周运动半径为2L C．如果N 点到虚线的距离为L，则粒子射入磁场的速度大小为kBL D．粒子由M 运动到N 的时间为6kB  5． 如图所示， 在磁感应强度为B 的匀强磁场中， 有一段静止的长为L 的通电导线， 磁场方向垂直于导线， 导线两端电压为U。设单位长度 ．．．． 导线中有n 个自由电荷，每个自由电荷的电荷量都为q，它们沿导线定向 移动的平均速率为v。下列选项正确的是（ ） A．导线中的电流大小为nLqv B．这段导线受到的安培力大小为nLqvB C．沿导线方向电场的电场强度大小为UL D．导线中每个自由电荷受到的平均阻力大小为qvB 6．在如图所示的电路中，电源电动势ε = 10V，电源内阻 1 r ， 1 5Ω R  ， 2 3 6 R R  ，电容器电容C=0.2F，开始时，开关S 闭合且电路稳定。当开关 S 从闭合稳定至断开后电路稳定的过程中，通过R3 的电荷量为△q，电源消耗 的总能量为E 总，则（ ） A．该过程中通过R3 的电流方向自下而上 B．△q =2C C．E 总=10J D．E 总<10J 7． 如图甲所示， M、 N 为正对竖直放置的平行金属板， A、 B 为两板中线上的两点。当M、N 板间不加电压时，一带 正电小球从A 点由静止释放经时间t=T 到达B 点，此时速 度为v。若两板间加上如图乙所示的交变电压，t=T/8 时， 将带电小球仍从A 点由静止释放，小球运动过程中始终未 接触极板，则t=T 时，小球（ ） A．恰好到达B 点 B．恰好到达B 右侧某点 C．速度等于v D．速度大于v 8．如图甲，粗糙、绝缘的水平地面上，一质量 1kg m  的带负电小滑块（可视为质点）在 1m x  处以初速 度 0 2.4m / s v  沿x 轴正方向运动， 滑块与地面间的动摩擦因数 0.1  。 整个区域存在沿水平方向的电场， 滑块在不同位置所具有的电势能 p E 如图乙所示，P 点是图线最低点，虚线AB 是经过 1m x  处的切线， 并且AB 经过(0 3) ，和(3 0) ，两点， 2 10m / s g  。 则 （ ） A． 3m x  处的电势最低 B．滑块向右运动过程中，动能一直减小 C．滑块运动至 3m x  处时，速度最大 D．滑块向右一定能经过 4m x  处的位置 二、不定项选择（每小题4 分 ， 共24 分，每小题给出的四个选项中，有多个符合题目要求，全部选对的得4 分， 选对但不全的得2 分，有错选的得 0 分） 9．下列选项对公式认识正确的是（ ） A．公式E=k 2 Q r 是真空中点电荷电场强度的决定式 B． 由电动势公式ε＝W/q 可知，非静电力做功越多，电动势越大 C．公式 2 Q I Rt  ，不仅适用于计算纯电阻电路的电热，也适用于非纯电阻电路电热的计算 D．由公式B= F IL 可知，某磁场中一点的磁感应强度由公式中的电流I 的大小来决定 10． 如图所示， 一透明绝缘半球壳， O 为球心， 将带有等量异种电荷的小球分别固定在直径ab 的两端， c、 d、e、f 为平行底面的小圆上的点，且c、d 位于过直径ab 的大圆周上，e、f 位于垂直直径ab 面的大圆周 上，下列说法正确的是（ ） A．e 点与f 点的场强相同，电势相同 B．c 点与d 点的场强相同，电势不同 C．电势差Uco＝Ued D．将一负电荷从c 点沿圆弧c﹣f﹣d﹣e﹣c 路径移动，其电势能先减小后 增大 高二物理 2022-11 阶考 第2 页 共3 页 11．如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极 管（正向电阻为0，反向电阻为）连接，电源负极接地，开始时 电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容 器中P 点。在开关S 保持接通的状态下，下列说法正确的是（ ） A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向下运动 B．当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会静止不动 C．当电容器的下极板向下移动时，P 点的电势不变 D．当电容器的下极板向左移动时，P 点的电势会升高 12．如图所示，电容为C、带电量为Q、极板间距为d 的电容器固定在绝缘底座上，两板竖直放置，总质 量为M，整个装置静止在光滑水平面上。在电容器右板上有一小孔，一质量为m、带电量为+q 的弹丸以 速度v0 从小孔水平射入电容器中（不计弹丸重力，设电容器外部电场强度为0） ，弹丸最远可到达距右板 为x 的P 点， 设弹丸刚进入电场时的电势能为零。 则下列说法正确的是 （ ） A．在整个过程中，弹丸最小速度一定为零 B．弹丸在电容器中受到的电场力的大小为 qQ F Cd  ； C．X 的大小为   2 0 2 CdMmv x qQ M m   ； D．弹丸电势能的最大值为   2 2 0 2 pmax m v M m E   13．如图所示，电源电动动势E=6V，内阻r=2Ω，R1=1Ω，R2=6Ω，R3 最大阻值为30Ω， 电流表和电压表均为理想表。 当滑动变阻器R3 的滑片 由a 向b 端移动过程中，以下说法正确的是（ ） A．当滑动变阻器的滑片在a 端时，R1 功率最大 B．电压表示数变化△U 与电流表示数变化△I 的比值一定保持不变 C．电源输出效率一直减小，电源输出功率先增大后减小 D．当R3=2Ω 时，R3 消耗功率最大，最大值为2W 14．如图，空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。边长为L 的正方形导线框abcd 可绕过ad 边的固定水平轴OO转动，其中ab、cd 和da 边的质量均忽略不计，bc 边的质量为m，在线框中通以电 流强度为I 的稳恒电流，线框自竖直位置由静止释放，线框摆动到最大幅度时，线框与竖直平面成角 （ o 90 θ  ） ， 重力加速度为g， 不计转轴及空气阻力。 则下列说法正确的是 （ ） A．bc 边受到安培力大小为BIL，沿OO方向观测，安培力方向水平向右 B．题目中物理量满足tan BIL mg  C．题目中物理量满足 1 cos sin BIL mg     D．如果 o 90  ，bc 边的最大速度可表示为2 2gL 三、实验题： （16 分） 15． （8 分）1．为了较准确地测量一节旧纽扣电池的电动势E 和内阻r（小于3Ω） ，可用以下给定的器材 和一些导线来完成实验，器材： 理想电压表V(量程0～3 V，内阻很大)， 电流表A(量程0～0.6 A,内阻大约5Ω)， 滑动变阻器R1(0～10 Ω)， 滑动变阻器R2(0～200 Ω)， 开关S. 图1 图2 （1）应该选择的实验电路是图1 中的 (填“甲”或“乙”)． （2）为方便调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 (填“R1”或“R2”)． （3）由图2 电池的电动势E＝ V，干电池的内阻r＝ Ω.(结果保留两位有效数字) 16． （8 分）如图甲所示，一根细长而均匀的合金管线样品，横截面为环形．此合金管线长度用L 表示， 外径用D 表示，电阻约为5Ω．巳知这种合金的电阻率为ρ，且ρ 受温度的影响很小，可以忽略．因管线 内中空部分内径太小，无法直接测量．某实验小组设计了一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，他 们已选器材如下： A．毫米刻度尺 B．螺旋测微器 C．电流表A（300mA，rA=1.0Ω） D．电压表V1（10V，rv1 约10kΩ） E．电压表V2（ 3V，rv2 约6kΩ） F．滑动变阻器R1（2KΩ，额定电流0．5A） G．滑动变阻器R2（10Ω，额定电流2A） H．标准电阻（R0=5Ω） I．蓄电池（3V，约0．05Ω） J．开关一个，带夹子的导线若干 （1）小组同学用螺旋测微器测量该管线的外径D，示数如图乙所示，管线的外径等于 ______ mm； （2）上列器材中，电压表应选 ______和滑动变阻器应选 ______ （只填代号字母，如ABC） ． （3）请在如图丁方框中将该小组设计方案的实验电路图补充完整，要求精确测量，电压表与电流表的示 数均能过半，并能测量多组数据，合金管线电阻用Rx 表示． （4）小组将测得的多组U、I 数据绘制成U-I 图象如图丙所示，并计算出图象的斜率为K，同时用刻度尺 测量出了管线的长度L．计算合金管线内部空间截面积S0 的表达式为 （用巳知量和所测物理量 的符号如：π、L、D、ρ、K、R0、rA、rv1、rv2 表示） 高二物理 2022-11 阶考 第3 页 共3 页 四、计算题（本题共4 个小题，共46 分。写出必要文字说明与演算步骤，答题规范） 17． （10 分） 如图所示， 平行金属导轨水平固定。 两导轨间距为L＝0.5m， 左端接电源， 其电动势E＝3V， 内阻为r＝0.1Ω， 在导轨右侧放置根质量为m＝0.1kg 的金属棒， 金属棒电阻为R＝0.5Ω， 其他电阻不计， 整个装置处在匀强磁场中。 磁场磁感应强度大小为B＝0.4T、 方向与水平方向成θ＝53°斜向下， 此时金属 棒恰好处于平衡状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已 知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2。求： （1）金属棒与金属导轨间的动摩擦因数为多少？ （2）从t=0s 开始，突然将磁场方向调整为水平向左，同时对金属棒施加一个水平向右大小为F＝1.8N 的 恒定拉力作用， （其余条件不变）则在t＝5s 末时，拉力F 的瞬时功率为多少? 18． （10 分） 用电动势为E=14V 电源的电路控制电动机 （如图1） 带动传送带 （如图2） 向高处传送物品， 电路中接有一标有“6 V 12 W”字样的小灯泡L。现将一质量为m=25/64kg 的小物体(可视为质点)无初速 度的轻放在传送带的最下端A 点，此后灯泡正常发光，电动机正常工作，电动机额定电压为6 V，电动机 带动传送带以V=4m/S 的速度匀速运动，传送带长为S=20m，与水平面之间的夹角为θ=370，小物体与传 送带之间的动摩擦因数µ =0.8 ，在传送带将小物体从A 点传送到最高点B 点的过程中，电动机输出的机 械能全部转化为传送带运送小物块所需能量，g=10m/s2。求： （1）电源内阻损耗功率P 内为多少？ （2）为传送小物体，电动机输出多少能量? 电动机内阻rM 为多少？（假设传送带上无货物时，电动机输 出机械功率为零） 19． （12 分） 在竖直平面内建立如图所示的平面直角坐标系。 将一绝缘细杆的OM 部分弯成抛物线形状 （即 平抛运动轨迹形状） ，其抛物线部分的方程 2 5 9 y x  ，MN 部分为直线并与抛物线在M 点相切。将弯好 的绝缘细杆的O 端固定在坐标原点且与x 轴相切，与平面直角坐标系共面。已知绝缘细杆的M 点纵坐标 0.8 M y m  。一处于原长的绝缘轻弹簧套在MN 杆上，弹簧下端固定在N 点。现将一质量m=0.1kg、 带电量 3 10 q C   的小球(中间有孔)套在绝缘杆上， 从O 点以初速度 0 5 / v m s  水平抛出， 到达M 点时 速度为 6 / M v m s  ，继续沿直杆下滑压缩弹簧到最低点C(图中未画出)，然后小球又被弹簧反弹恰能到 达M 点。已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数 1 6  ，整个装置处于沿y 轴负方向的匀强电场中，电场强 度大小 3 10 / E N C  ，若 2 10 / g m s  ，sin37° =0.6 ，cos37° =0.8 ，空 气阻力忽略不计。求： （1） 抛出的小球沿绝缘杆抛物线OM 部分滑动时克服摩擦力做的功； （2）上述过程中弹簧的最大弹性势能； （3） 要使带电小球在抛物线部分无摩擦下滑， 所施加的匀强电场电场 强度变为多大? 20． （14 分）如图所示，一质量 5kg M  的绝缘长木板放在倾角 37  的光滑斜面上，并在外力作用下保 持着静止状态。木板下端距斜面底端的距离 10.25m s  ，斜面底端固定着一弹性薄挡板，与之相碰的物体 无能量损失的被弹回。 0  t s 时刻将一质量 10kg m  的带负电小物块置于木板上某一位置， 并使其获得沿 木板向上的初速度 0 4m / s v  ，同时撤去作用在木板上的外力，并立即在空间加上沿斜面向下的匀强电场 4 0 4 10 N / C E   ，经过1s 后再将电场大小变为 4 1 3 10 N / C E  ，电场方向不变。小物块的带电量 3 2 10 C q    ，木板与物块间的动摩擦因数 0.5  ，小物块可以看作质点，整个过程中小物块不会从木板 两端滑出，也没有与挡板相碰，不考虑因电场变化带来的影响，取 2 10m / s g  。求： （1）0 ~1s时间内，木板的位移大小？ （2） 木板第一次与挡板碰撞前瞬间， 木板的动量大小为多少？ （3） 从开始运动至木板第一次与挡板碰撞后木板再次达到最高 点的过程中产生的摩擦生热为多少？  高二物理 2022-11 阶考 第4 页 共3 页 树德中学高2021 级高二上学期11 月阶段性测试物理试题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B D A B B C C B AC AC BD BC BCD AC 15． （8 分） (1)甲 (2) R1 (3) 2.0 V 2.5Ω 16． （8 分） （4） 2 0 4 A D K L R r      （1） 1． 510； （2） E G； （3） 如图； 17、解： （1）根据闭合电路欧姆定律知电路中电流I＝ ＝5A 导体棒的安培力FA＝BIL＝1N(1 分) 应用左手定则可知安培力FA 与竖直方向夹角θ＝53° ，N=mg+FAcosθ （1 分）对金属棒平衡有：μ （mg+FAcosθ）＝FAsinθ（2 分） 解得：μ＝0.5； （1 分） （2）调整后金属棒受到的安培力竖直向下，滑动摩擦力f=μ(mg+BIL)（1 分） 根据牛顿第二定律可得F﹣f＝ma （2 分） 根据速度时间关系可得V=at （1 分） 拉力的功率P ＝FV=72W（1 分 ） 18、解： （1）电源内电压U 内=E-UL-UM=14V-6V-6V=2V （1 分） 电流 （1 分） P 内=UI=4W（1 分） （2） 物体刚放上A 点时， 受到的滑动摩擦力沿传送带向上， 物体作匀加速直线运动， 此时： a= =0.4m/s2 （1 分） 假设物体能与皮带达到相同的速度， 则物体加速上滑的位移为： （1 分）说明到达B 点时速度为v=4m/s； 从A 到B，传送带对物体做的功，根据动能定理 ； （1 分） 相对位移为：S 相=x 传-x1=vt1- vt1= vt1= × 4× 10m=20m （1 分） 所以由功能关系得电动机输出能量：E 出=W 传+μmgcosθ•S 相=100J； （1 分） 由能量守恒得E 出+I2rMt=UmI 得出rM=0.5Ω（2 分） 19． （12 分） 解： （1） 小球沿绝缘杆抛物线OM 部分滑动过程应用动能定理可得 （2 分） 解得： （1 分） （2）小球又被弹簧反弹恰能到达M 点，设沿MN 下滑的最大距离为，MN 杆与水平方向的夹角为，由 动能定理可得 （2 分） 根据抛物线部分的方程