福建福州市福清第一中学2024-2025学年高二第一学期物理校本测试8

福清一中2024-2025学年高二第一学期物理校本测试8 一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。） 1.从太阳或其他星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，这些高能粒子 流到达地球会对地球上的生命带来危害，但是由于地球周围存在磁场，地磁场能改变 宇宙射线中带电粒子的运动方向，对地球上的生命起到保护作用，如图，那么() A,地磁场对宇宙射线的阻挡作用各处相同 B.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最强，赤道附近最弱 C.地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，赤道附近最强 D.地磁场会使沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带电粒子向两极偏转 2.真空中一平面直角坐标系xOy内存在着平行x轴方向的电场，轴上各点的电 ↑p/V 势o随位置x变化的关系图像如图所示，x=0处电势为12V,一个负电荷从x=2cm 16 12 处由静止释放，不计电荷重力，则下列说法正确的是() 81 A.x-4cm处的电势为0，电场强度大小也为0 4 B.x=-2cm处的电场强度等于x=2cm处的电场强度 -6-4-20 2 4 x/cm C.负电荷在x=2cm处释放后沿x轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小 D.负电荷在x=2cm处释放后沿x轴负方向运动到的最远位置处的坐标为x=-3cm 3.微型吸尘器的直流电动机内阻一定，把它接入电压为U=0.2V的电路时，电动机不转，此时流过电动机的 电流是I=0.4A;若把电动机接入电压为U2=2.0V的电路中，电动机正常工作，工作电流是I=1.0A,则() A.电动机线圈的电阻为22 B.电动机正常工作时的输出功率为0.5W C.电动机的效率为75% D.电动机正常工作时线圈在1in内产生的焦耳热为120J 4.如图所示，电源电动势为E,内阻为r,电路中的R2、R3分别为总阻值一定 Ro 的滑动变阻器，为定值电阻，R为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小）。⑦E干 R 当电键S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正 确的是() R, A.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R3中有向上的电流 B.只逐渐增大R1的光照强度，电阻Ro消耗的电功率变大，电阻R3中有向上的电流 C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动 D.若断开电键S,带电微粒将保持静止 二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分每小题有多项符合题目要求。） 试卷第1 5.如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=90°，在M、P处各有 条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，这时O点的磁感应强度大小 为B,若将M处长直导线移走，则O点的磁感应强度的大小和方向为()M⑧ ---------N 90° A.大小为5B, B.大小为 2 C.方向由O指向N D.方向与ON成45°角斜右下 6.下列说法正确的是() 等离子体 乙 A.如图甲，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B.如图乙，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极 C.如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是购一8，即y=马 B D.如图丁所示，是霍尔效应示意图，导体上表面的电势比下表面的高 7.如图所示，在地球附近上方的空间，存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向 水平且垂直于纸面向里，一带电油滴P在竖直面内恰好做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是() A.若撤去电场，油滴P可能做匀变速曲线运动，且机械能不断增加 ×× 1× B.若辙去磁场，油滴P可能做匀速直线运动，且机械能不变 × × E ·P C.若改变油滴P的初速度，P也可能做匀速直线运动，且机械能保持不变 × × D.油滴P带负电且做匀速圆周运动时，在最高点电势能最大 XY XYXYX 8.如图(a)所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d0.1m,板长L-0.3m,在金属板的左端竖直放置一 带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间，距金属板右端x=0.5处竖直放置一足够大的荧光屏，现在 AB板间加如图(b)所示的方波形电压，己知U01.0×10V,在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行 于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量=1.0×10 7kg,电荷量gF1.0×102C,速度大小均为v01.0×10ms,带 12456x103 电粒子的重力不计，则：() a (b) A.粒子从进入电场到打中荧光屏所经历的时间8×105s B.在0时刻进入的粒子飞出电场时垂直于极板方向的位移为2.5×10m 1 C.=0时刻进入的粒子飞出电场时速度与水平方向夹角的正切值为 10 D.由正极板边缘、且从=1×105s时刻进入电场的粒子打到荧光屏上的位置距O点的距离0.065 页，共3页 G 三、填空题（本大题5小题，共32分，每空2分。） 9.己知表头G的参数1g=10nA,Rg=902,经改装后如图所示，oa间是0~100mA 的电流表，ob间是0~3V的电压表，则电阻R= 2和电阻R2= 2。 10.某探究小组使用多用电表的欧姆挡进行探究实验，他们选定的器材有多用电表、电压表（量程为05V, 内阻十几千欧)、滑动变阻器R(最大阻值为5k2)、导线若干，回答下列问题： (1)图甲为多用电表的刻度盘（中央刻度值为15），当欧姆挡 倍率为“×1k时，对应欧姆表的内阻R ks: (2)用图乙电路进行测量，选择欧姆挡的倍率为“×1k”,进行 欧姆调零后，将滑动变阻器调到合适阻值，红表笔接 (填“1”或“2)接线柱，黑表笔接另一接线柱，欧姆表的指 针位置如图甲所示，读数为 k 测砧测微螺杆 D 11.在“测量金属丝电阻率实验”中，有如下器材： 电池组（电动势3V,内阻约12）；电流表（内阻约0.12） 40 .35 电压表（内阻约3k2): 滑动变阻器R(0-502,额定电流2A) 开关、导线若干。 请完成下列问题： (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，为防止读数时测微螺杆发生转动， 读数前应先旋紧如图甲所示的部件 (选填“A”、“B”、“C” 或“D”)。从图甲中的示数可读出合金丝的直径为止 mm. (2)某小组同学利用以上器材进行实验，请根据原理图乙完成实物图丙中 的连线，并使在闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧 个V 2.5 坏 记录数据如下： 2.0 次数 1 3 4 5 6 1.5 UNV 1.0 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 0.5 IA 0.066 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 A 0100.200.300.400.500.60 (3)这个小组的同学在坐标纸上建立八、I坐标系，如图丁所示， 图中己标 入 出了与测量数据对应的6个坐标点。请根据标出的坐标点，请描绘出1图线 并由图线得到金 属丝的阻值R 2。(保留两位有效数字) (4)若实验过程中发现，无论如何调节滑动变阻器，电压表示数不发生变化，则发生故障的可能原因 是 (⑤)任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器均己校准，下列关于误差的说法中正确的有 试卷第2页， A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B.测量金属丝的直径时，要在不同位置多次测量，是为了消除偶然误差 C.由电流表和电压表的内阻引起的误差属于偶然误差 D.用I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 12.某同学利用图()中的电路测量电流表A的内阻R4(约为52)和直流电源的电动势E(约为10V)。图 中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关，己知电流表的量程为100A,直流电源的内阻为r。 ATA 20 ×100 R ×10 15 R ×0.1 E 10100140180R,0 图(a 图b) 图(c (1)断开S2,闭合S1,调节R1的阻值，使A满偏：保持R1的阻值不变，闭合S2,调节R2,当R2的阻值为 4.82时A的示数为48.0A,忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得R4= 2； (2)保持S1闭合，断开S2,多次改变R,的阻值，并记录电流表的相应示数。若某次R,的示数如图(b)所 示，则此次R!的阻值为 (3)利用记录的R,的阻值和相应的电流表示数I,作出-R,图线，如图(c)所示，用电池的电动势E、内 阻r和电流表内阻R4表示1随R,变化的关系式为= ,利用图(c)可求得E=V。(保留2 位有效数字) 四、计算题（本大题共3小题，共28分。其中第13题8分，第14题8分，第15题12分。解答时请写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分) 13.如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直轨道上方h高度的P点，固定一个电荷量为+2的点电荷，一质量 为、带电荷量为+9的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度沿轨道向右运动，当运动到P点正 下方B点时速度为v,己知PA连线与水平轨道的夹角为60°，求： P⊙+Q (1)物块在A点时对轨道的压力N; (2)AB之间的电势差UB。 Vo. 960 44444444444 A B 共3页 14.如图所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为=37°的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为0.5m, 两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源。将一根质量为=0.02kg的直导体棒ab放在两轨道上，且与 两轨道垂直。已知电源的电动势为E-4V,内阻1=12。导轨与金属杆的电阻不计，若重力加速度为g=10/s2, sin37=0.6。 (1)如果可以任意改变导轨所在空间的磁场方向，若滑动变阻器电阻=32，使导体棒在光滑轨道上保持静止 时求出磁场对导体棒的安培力的大小及匀强磁场磁感应强度B的最小值及其方向。 (2)若在轨道所在空间加一垂直斜面向上的匀强磁场B=0.4T,导体棒与导轨的动摩擦因数0.5，使导体棒在 轨道上保持静止，滑动变阻器电阻R的范围（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） B E 15.如图所示，直角坐标系中的第I象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的 匀强磁场B。一电量为4、质量为m的带正电的粒子，在-x轴上的点α以速率，方向和-x轴方向成60° 射入磁场，然后经过y轴上的b点(0，D垂直于y轴方向进入电场，并从x轴上x=25L处的c点进入第 3 IV象限，此后粒子做匀速直线运动，进入矩形有界匀强磁场（图中未画出），并从矩形磁场边界上d点(2V3L, 3 L)射出，速度沿x轴负方向，不计粒子重力。求： (1)粒子在第Ⅱ象限的运动时间t: b ● (2)电场强度E的大小及粒子射出电场时的偏转角0： ● ● (3)矩形有界匀强磁场的磁感应强度Bo大小以及最小面积Sm。 试卷第3 14.如图所示，在水平地面上固定一对与水平面倾角为=37的光滑平行导电轨道，轨道间的距离为=0.5m, 两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有电源。将一根质量为=0.02kg的直导体棒ab放在两轨道上，且与 两轨道垂直。已知电源的电动势为E-4V,内阻=12。导轨与金属杆的电阻不计，若重力加速度为g=10m/s2, sin37°=0.6。 (1)如果可以任意改变导轨所在空间的磁场方向，若滑动变阻器电阻=32，使导体棒在光滑轨道上保持静止 时求出磁场对导体棒的安培力的大小及匀强磁场磁感应强度B的最小值及其方向。 (2)若在轨道所在空间加一垂直斜面向上的匀强磁场B=0.4T,导体棒与导轨的动摩擦因数0.5，使导体棒在 轨道上保持静止，滑动变阻器电阻R的范围（最大静摩擦力等于滑动摩擦力） B 15.如图所示，直角坐标系中的第象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅱ象限中存在垂直纸面向外的 匀强磁场B。一电量为4、质量为m的带正电的粒子，在-x轴上的点α以速率，，方向和-x轴方向成60° 射入磁场，然后经过y轴上的b点(0，）垂直于y轴方向进入电场，并从x轴上x=25工处的c点进入第 3 IV象限，此后粒子做匀速直线运动，进入矩形有界匀强磁场（图中未画出），并从矩形磁场边界上d点(25L, 3 L)射出，速度沿x轴负方向，不计粒子重力。求： (1)粒子在第Ⅱ象限的运动时间t: ● (2)电场强度E的大小及粒子射出电场时的偏转角0： (3)矩形有界匀强磁场的磁感应强度Bo大小以及最小面积Smm。 万，共3页 参考答案： 题号 1 2 4 5 6 8 答案 C D B AC BC BC AC 1.C 【详解】地磁场各地的磁场强度不同，洛伦兹力不同，A错： 对垂直射向地球表面的宇宙射线，在两极因其速度方向和地磁场的方向接近平行，所受洛伦 兹力较小，因而产生的阻挡作用较小：而在赤道附近，宇宙射线速度方向和地磁场方向接近 垂直，所受洛伦兹力较强，能使宇宙射线发生较大偏转，即产生较强的阻挡作用，B错、C 对：沿地球赤道平面内射来的宇宙射线所受洛伦兹力与经度线垂直，D错. 2.D 【详解】AB.在0一x图像中斜率表示电场强度大小，由图像可知，x轴负半轴的电场强度 大小E=200N/C,x轴正半轴的电场强度大小E2=300N/C,故A、B错误； C.由沿电场线方向电势降低，可知x轴负半轴的电场方向沿x轴负方向，x轴正半轴的电 场方向沿x轴正方向，所以负电荷在x=2c处释放后沿x轴负方向运动的过程中，电场力 先做正功后做负功，故电势能先变小后变大，故C错误； D.负电荷在=2cm处释放后沿x轴负方向运动到最远处位置时，电荷的动能为零，根据能 量守恒可得，电荷沿x轴负方向运动到最远处的电势等于电荷释放位置x=2c处的电势， 由图可知x=2cm处的电势与x=-3cm处的电势均为6V,故电荷沿x轴负方向运动到最远处 的坐标为x=-3cm,故D项正确。故选D。 3.C 【详解】A.电动机不转时，设线圈电阻为R,则R=4=02Q=05R I0.4 选项A错误； B.电动机正常工作时消耗的电功率为P=U,I2=2.0×1.0W=2.0W 电动机正常工作时线圈电阻损耗的电功率为P=IR=1.02×0.5W=0.5W 电动机正常工作时输出功率为？=P-P损=1.5W 选项B错误； C.电动机正常工作时效率为7=5 ×100%=75%选项C正确； 2.0 D.电动机正常工作时线圈在1min内产生的焦耳热为Q=IRt=12×0.5×60J=30J 选项D错误。故选C。 答案第1页，共6页 4.B 【详解】A.电路稳定时，电容所在的支路相当于断路，只调节电阻R3的滑动端P2向上端 移动时，对电路没有影响，故A错误： B.只逐渐增大R,的光照强度，R,的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻Ro 消耗的电功率变大，滑动变阻器的电压变大，电容器两端的电压增大，电容下极板带的电荷 量变大，所以电阻R3中有向上的电流，故B正确： C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两 端的电压变大，由B-号可知，电场力变大，带电微粒向上运动。单稳定后，电路中的电阻 没有变化，电压表的示数不变。故C错误； D.若断开电键$，电容器可通过R,进行放电，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受 的电场力减小，将向下运动，故D错误。故选B。 5.AC 【详解】根据安培定则可知，两导线在O点形成的磁感应强度如图所示 合磁感应强度大小为Bo,则根据几何关系可知，若将M处长直导线移M☒ 90 走，则0点的磁感应强度的大小为上A,方向为水平向有，即由O指 向N:故选AC。 6.BC 12 【详解】A.由洛仑兹力提供向心力可得m。=qB R 解得回旋加速器的最终速度公式v=gB 则动能为E,-号m'=9RB 1 2m 可知粒子最终动能与加速电压无关，故A错误； B.磁感线由N极指向S极，由左手定则可知带正电的粒子将向下偏转，所以B极板将聚集 正电荷，是发电机的正极，故B正确： C.带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是电场力与洛仑兹力等大反向，即 =B解得，= 故C正确； B D.由左手定则可知自由电子向上偏转，即上表面将聚集负电荷，所以上表面的电势比下表 面的低，故D错误。故选BC。 7.BC 【详解】D.由于做匀速圆周运动，电场力竖直向上与重力等大反向，因此油滴P带负电， 答案第2页，共6页 在最高点时，电势能最小，D错误： A.由于洛伦兹力大小与速度有关，因此若撤去电场，油滴P只要速度改变，受洛伦兹力就 会发生变化，从而加速度改变，因此不可能做匀变速曲线运动，A错误； B.若撤去磁场，油滴P受力平衡，可能做匀速直线运动，如果速度沿水平方向，机械能不 变，B正确； C.若将油滴P的初速度改为垂直纸面方向，油滴P不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动， 且机械能保持不变，C正确。故选BC。 8.AC 【详解】A.粒子水平方向速度不变，做匀速直线运动，粒子从进入电场到打中荧光屏所经 历的时间为：==010s=8×10s选项A正确： B。粒子在电场中运动的时间为：t=10X10s=3x10S】 0时刻进入的粒子竖直方向上先作匀加速直线运动，用时t=2×105s;再作匀减速直线运动， 用时=1×10s,加速度大小相等，为：a=9=1.0×102x1.0x10 m/s2=1x103m/s2 md 1.0×10-7×0.1 侧移量：d-+a4,d-35x10m选项B结误： C.射出时竖直方向的速度大小为y=t1-t2=108(2×105-1×10-)=1×103m/s 正切值tan&立=1 选项C正确； 610 D.粒子从仁1×105s时刻进入电场，在第一个1×10s向负极板加速运动、在第二个1×105s 向负极板减速运动，在第三个1×105s向负极板加速运动；所以出电场时的偏离正极板的位 移：=号a2×3-0.005×3=0.015m 出电场时沿竖直方向的速度为v'1=t=10n/s 场外沿经直方向的位移：w1t=102,0m05m结果y0065m05nm015m 选项D错误；故选AC. 9. 10 21 详解[ba间是0~100mA的电流表，则兰100一1010=102 [2bb间是0~3V的电压表，则R=-L_3-10x90x10 2=212 100×103 答案第3页，共6页 10. 15.0116.0 【详解】(1[1]根据欧姆表的中值电阻等于内阻可知，欧姆表内阻为15.0k2。 (2儿2][3]红表笔与欧姆表内部电源的负极相连，电流从红表笔流入表内，再根据给定电压表 的正、负接线柱的位置，可以判断红表笔接1”接线柱，黑表笔接“2接线柱。由图可知，欧 姆表读数为16.0k2。 11. B 0.397(0.3950.399均可) U八V 2.5 2.0 1.0 0.5 IIA 0.100.200.300.400.500.60 4.5(4.34.7均可) 滑动变阻器仅接了下面两个接线柱（填电阻R断路或其他合理说 法) D 【详解】(1)[1]读数前应先旋紧B,使读数固定不变，螺旋测微器的固定刻度为0m,可动 刻度为39.7×0.01mm=0.397mm,所以最终读数为0mm+0.397mm=0.397mm: (2[2]如图所示，注意在闭合电建时，滑动变阻器处于接入电阻时的最大电阻处： (33]根据坐标系内描出的点作出图像如图所示，注意舍去误差较大的点： 450 [4]根据图像可知R=△ (4[5]无论如何调节滑动变阻器，电压表示数不发生变化，说明滑动变阻器没有其到作用， 可能的原因是：滑动变阻器仅接了下面两个接线柱或填电阻R断路等： (⑤)[6]A.读数引起的误差是由人为因素引起的，属于偶然误差，故A错误； B.测量金属丝的直径时，要在不同位置多次测量，是为了减小偶然误差，并不能消除偶然 误差，选项B错误； C.由电流表和电压表的内阻引起的误差属于系统误差，故选项C错误： D.用UI图像处理数据能起到平均的作用，可以减小偶然误差但不能消除偶然误差，故 D正确。故选D。 答案第4页，共6页 12. 5.2 148.2 ++RA 9.1/8.9/9.0/9.2/9.3/9.4 E E 【分析】本题考查是一个半偏法测表头内阻的实验，附带测量电源的电动势 【详解】(1)[1]因为忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，总电流还是为100A,表头与 R2并联，电流按电阻成反比分配，即RA:R2=12:IA=52:48 易知R4=5.22 (2)[2]由图可知R=1×1002+4×102+8×1S2+2×0.13=148.22 E (3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律I= =8++r 易得二= RA+r+R F 由斜率k=工= 22.5-12 ΓE196-100 可求出E=≈9.1V 13.(1)1g 3y59,方向竖直向下，(2)m-2 8h2 2g 【详解】(1)物块在A点时，竖直方向根据受力平衡可得N'=g+F=sin60° 又 Fi = kOg (h 联立解得轨道对物块的支持力大小为W=g+ 3W3k24 sin60° 8h 根据牛顿第三定律可知物块在4点时对轨道的压力大小为g+3,方向竖直向下， 8h2 1 1点到B点过程，根据动能定理可得g心地 2 解得AB之间的电势差为U=过 2g 14.(1)0.12N,0.24T,垂直斜面向上(2)3~192 【详解】（1)导体棒平衡时受安培力F=g sin a=0.02×10x0.6N=0.12N 当B垂直斜面向上时，磁场B最小，此时BL=F【=E 解得Bmi0.24T R+r 方向垂直斜面向上。 ②)当导体棒将要向上动时BLw三gSmO+ing cos a -R+解得Rn=32 E 当导体棒将要向下运动时BIninL+g cosa=g sin a min= Rinax+r 解得Rax=192 即滑动变阻器电阻R的范围3~192。 2zm 15.(1)t= 3 (2) 8-60°3)onn,Sn=V3 3aB 20L 18 【详解】1)电子转过的圆心角为120，则得1=，8T=?而T-2m-2得：1=2 2π 3 v gB 3gB (2)设电子在电场中运动的加速度为α，时间为t,离开电场时，沿y轴方向的速度大小为 答案第5页，共6页 y,则水平方向有： 25L= 竖直方向有：a=吧 1 L=t2 3 解得：E=3mn5 tan=at 得：0-601 2gL (3)粒子进入第IV象限的速度v= sin30° =210 gBov=m 由几何关系r+ m30-L得r=号 联立得B,=6 gL 设粒子进入矩形磁场的点为e点，以e,d的连线长为矩形的一条边，与电子的运动轨迹相 的另一边龙作为其的对边，有界匀强磁场区域面积为最小。S=V,×得S,B 18 答案第6页，共6页