【物理】山西省运城市2024-2025学年高二上学期1月期末调研测试试题（学生版+解析版）

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本试题满分100分，考试时间75分钟。答案一律写在答题卡上。
注意事项：
1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，认真核对条形码上的姓名、准考证号，并将条形码粘贴在答题卡的指定位置上。
2．答题时使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。
4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 教材中的四幅插图，下列关于这几幅图说法正确的是（ ）
A. 图甲为库仑扭秤装置，库仑通过此实验装置研究得出电荷之间的静电力与其之间距离成反比关系
B. 图乙中小磁针在通电导线下发生偏转，表明电流具有磁效应，法拉第最先发现电流的磁效应
C. 图丙是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转
D. 图丁为回旋加速器装置，仅增大D形盒半径，则粒子能够获得的最大速度增大
2. 如图所示，两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中，O为P、Q连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中通有大小、方向均相同的电流I。下列说法正确的是（ ）
A. O点的磁感应强度为零
B. a、b两点磁感应强度的大小Ba>Bb
C. a、b两点的磁感应强度相同
D. n中电流所受安培力方向由P指向Q
3. 如图所示，平行板电容器带等量异种电荷，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的点且处于平衡状态。现将电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A. 电容器的电容增大B. 带电油滴仍将静止
C. 带电油滴带正电荷D. 点的电势将升高
4. 如图是示波管的原理图，它由电子枪、偏转电极（XX'和YY'）、荧光屏组成。管内抽成真空，给电子枪通电后，如果在偏转电极XX'和YY'上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。如果在偏转电极XX'加恒定电压，在偏转电极YY'加恒定电压，U0>0。电子束经偏转电极后，在荧光屏上出现亮斑的区域是（ ）
A. IB. IIC. IIID. IV
5. 电力电缆在正常运行电压作用下，电场是均匀分布的，但电缆终端处的电场不再是均匀分布，电缆终端周围的电场分布情况如图所示，虚线为等势线，实线为电场线，下列说法正确的是（ ）
A. 电场中点的电场强度大于点的电场强度
B. 在点静止释放一带正电粒子，粒子将沿电场线运动且会经过点
C. 同一带正电的粒子在三点电势能的关系为
D. 将一带负电的粒子由点移至点，克服电场力做功，电势能增加
6. 如图甲所示，螺线管匝数匝，螺线管内存在水平向右的磁场，螺线管的电阻，电阻，螺线管内的磁通量按图乙所示规律变化。其余电阻不计，则（ ）
A. 电阻两端，端电势高
B. 电阻两端电压为
C. 通过电阻的电荷量为
D. 电阻R产生的焦耳热为0.032J
7. 如图所示电路中，电源电动势为、内阻为为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片向端移动时，电压表和的示数分别为和，三个电压表示数变化量的绝对值分别为和，电流表的示数变化量的绝对值为，则（ ）

A. 增大B. 电源总功率增大
C. 增大D.
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 如图所示，矩形区域ABCD的空间中存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，点O为AD边的中点。一带电粒子由O点沿平行于上下边界的方向射入磁场中，然后从C点射出。若保持所有条件不变，在磁场区域再加上一电场强度大小为E的匀强电场，该粒子入射后沿直线运动射出场区，已知，，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 电场方向为平行于左右边界向下
B. 电场方向为平行于左右边界向上
C. 则该粒子的比荷为
D. 则该粒子的比荷为
9. 如图所示，水平面光滑，轻弹簧的一端固定，质量为m的小滑块A停靠在轻弹簧的另一端但不连接，另一个质量也为m的小滑块B以速度v向右运动，与A发生碰撞并粘在一起向右运动，并压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度范围内，则（ ）

A. 从A、B刚开始碰撞到弹簧最短的过程中，A、B和弹簧组成的系统机械能不守恒
B. 两个小滑块碰后瞬间的速度大小为
C. 弹簧最大的弹性势能为
D. 若最初两个小滑块发生的是弹性碰撞，则在之后的运动中，两个小滑块可能再碰撞两次
10. 如图，一半径为R的光滑绝缘半球面开口向下，固定在水平面上。整个空间存在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场。一电荷量为q（q>0）、质量为m的小球P在球面上做水平方向的匀速圆周运动，圆心为O′。球心O到该圆周上任一点的连线与竖直方向的夹角为θ=60°。若重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）
A. 从上面俯视小球沿顺时针方向运转
B. 小球的速率越大，则小球受到的洛伦兹力越小
C. 球面对小球的弹力大小为
D. 磁感应强度的大小不可能为
三、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 某实验小组为了验证动量守恒定律，采用了如图所示的装置。
（1）关于本实验的说法正确的是（ ）
A. 为保证两小球碰撞时动量守恒，斜槽轨道必须是光滑的
B. 入射小球每一次可以从不同高度由静止滚下
C. 实验时需确保斜槽轨道末端的切线是水平的
D. 实验时必须测出斜槽轨道末端到水平地面的高度
（2）按照正确的实验操作，测出了入射小球和被撞小球的质量分别为和，三个落地点的平均位置到斜槽轨道末端在水平地面的投影点的距离分别为、、，若满足_____（用题目给定的物理量符号表示），则说明小球碰撞过程中动量守恒；若还满足_____（用和表示），则说明小球间发生的碰撞为弹性碰撞。
12. 某同学为了测定一个圆柱体工件材料的电阻率，采用了如下方法：
（1）利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量圆柱体工件的高度和直径，测量结果如图甲、乙所示，该工件高度H为___________cm，直径D为___________mm。
（2）用多用电表测得该工件的电阻Rx大约为500Ω，该同学又用伏安法测定该工件的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：
A．直流电源（电动势E=12V，内阻不计）
B．电压表V1（量程0~3V，内阻约为3kΩ）
C．电压表V2（量程0~15V，内阻约为25kΩ）
D．电流表A1（量程0~25mA，内阻约1Ω）
E．电流表A2（量程0~250mA，内阻约为0.1Ω）
F．滑动变阻器R，阻值0~2Ω
G．开关S，导线若干
在上述仪器中，电压表应选择___________（选填“V1”或“V2”），电流表应选择____________（选填“A1”或“A2”），请在图中虚线框内画出电路原理图（电表用题中所给的符号表示）____________。
（3）如果电压表示数为U，电流表示数为Ⅰ，则此圆柱工件材料的电阻率为____________（用题中所给符号表示）。
13. 如图所示，金属杆ab质量为m，长为L，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向下，结果ab静止于水平导轨上，重力加速度为g，求：
（1）金属杆所受到的摩擦力；
（2）金属杆对导轨的压力。
14. 如图所示，两平行金属板MN、PQ之间电势差为U，金属板PQ的右方直角坐标系的第一象限内有一磁感应强度为B的匀强磁场。一带电量为+q、质量为m的粒子，从金属板MN的入口处由静止释放，经电场加速垂直于y轴进入磁场后做匀速圆周运动，恰好从K点射出，速度方向与x轴负方向夹角为60°，忽略重力的影响，求：
（1）粒子从电场射出时速度的大小v；
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R和运动时间t；
15. 如图甲所示，在某星球上竖直固定两个相距的光滑平行金属导轨，导轨足够长且电阻不计，两导轨上端连接电路，为电阻箱，定值电阻，导轨所在区域存在垂直导轨平面向里的匀强磁场。质量为、电阻为、长为的金属棒垂直于放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，现调节电阻箱的阻值为，断开开关和，0时刻金属棒由静止释放，时闭合开关，保持断开，金属棒运动的图像如图乙所示，时刻图线的切线刚好水平，闭合开关后，金属棒下滑距离为时速度恰好达到最大值。
（1）求该星球表面的重力加速度的大小和匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）求金属棒由静止释放到速度恰好达到最大值所用的时间及时间内整个电路产生的焦耳热；（结果均保留一位小数）
（3）闭合开关，电阻箱取何值时，金属棒再次匀速下滑且消耗的功率最大。