资源描述
2025-2026学年宁夏大学附中高二物理第一学期期末学业水平测试试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、倾角为α的导电轨道间接有电源,轨道上静止放有一根金属杆ab.现垂直轨道平面向上加一匀强磁场,如图所示,磁感应强度B逐渐增加的过程中,ab杆受到的静摩擦力( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先减小后增大 D.先增大后减小
2、如图,轻弹簧上端固定,下端连接一个可视为质点的小球,系统静止时小球的位置为O1.将小球向下拉到O2位置(在弹性限度内),从静止放开,小球在O2、O3之间往复运动.则在小球运动的过程中
A.经过O1位置时,速度最大
B.经过O1位置时,加速度最大
C.经过O1位置时,弹簧弹力最大
D.经过O3位置时,弹簧弹力方向一定向下
3、如图所示,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场.在该区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心,a、b、c、d为圆环上的四个点,a点为最高点,c点为最低点,bd过圆心沿水平方向.已知小球所受电场力与重力大小相等.现将小球从环的顶端a点由静止释放.下列判断正确的是( )
A.小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动
B.当小球运动到c点时,洛仑兹力不是最大
C小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能增大
4、如图所示,在半径为R的圆柱形区域内有匀强磁场.一个电子以速度v0从M点沿半径方向射入该磁场,从N点射出,速度方向偏转了60°.则电子从M到N运行的时间是( )
A.
B.
C.
D.
5、磁流体发电是一项新兴技术,它可以把物体的内能直接转化为电能。如图是它的示意图。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场,将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负离子)喷入磁场,A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接,A、B就是直流电源的两个电极,设A、B两板间距为d,磁感应强度为B′,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入A、B两板之间,则下列说法正确的是( )
A.A是直流电源的正极
B.其他条件不变,若增大等离子体的电量q,则UAB增大
C.电源的电动势为B′dv
D.电源的电动势为qvB′
6、真空中有一个点电荷Q,MN是这个点电荷电场中一条直线,A、B、C是直线MN上的三个点,B是A、C的中点,设A、B、C三点场强大小分别为EA、EB、EC,在直线MN上A点的场强最大,EB=EA,由此可知,EC的大小为( )
A.EC=EA B.EC=EA
C.EC=EA D.EC=EA
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、相距为d的两根固定的平行金属导轨竖直放置,下端接有如图所示电路,导轨间充满垂直导轨平面的磁感强度为B的匀强磁场,质量均匀分布的金属棒水平搁置在平行金属导轨顶端并与导轨接触良好,金属棒质量为m,其在导轨间的电阻为R。当开关S闭合瞬间,金属棒被竖直弹高h,金属棒被竖直弹高时棒身始终保持水平,当地重力加速度为g,不计其它阻力。下列说法正确的是( )
A.磁感强度方向垂直导轨平面向外
B.金属棒的最大速度为
C.磁场对金属棒的安培力做的正功
D.电流对金属棒做功为mgh
8、如图,一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区,对从右边离开磁场的电子,下列判断正确的是()
A.从a点离开的电子速度最小
B.从a点离开的电子在磁场中运动时间最短
C.从b点离开的电子运动半径最小
D.从b点离开的电子速度偏转角最小
9、如图所示,匀强电场中某电场线上的两点A、B相距0.2m,正电荷q=C从A移到B,电场力做功为2×J,则
A.A、B间的电势差为10V
B.该电场的场强为10V/m
C.B点的电势比A点的高
D.该电场的方向由A向B
10、在下列图象中,可以表示物体做匀速直线运动的是()
A. B.
C. D.
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)右图是用频闪周期为△t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片.
(1)在下落过程中的任意时刻,羽毛的运动状态与苹果_______________(选填 “是”或 “否”)相同.
(2)关于提供的信息及相关数据处理,下列说法中正确的是_______________ (填选项前的字母).
A.一定满足关系x1∶x2∶x3=1∶4∶9 B.一定满足关系x1∶x2∶x3=1∶3∶5
C.苹果下落的加速度大小为 D.羽毛下落的加速度大小为
12.(12分)用螺旋测微器测量某圆柱体的直径,由图读得其直径为_________mm。
四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BC部分是半径为R的圆环,轨道的水平部分与半圆环相切.A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg,带电量为q=+C的小球,放在A点由静止释放后,求:(g=10m/s2)
(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时,轨道受到的压力大小
14.(16分)如图,两根间距为L=0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源,导轨平面与水平面间的夹角θ=37°.金属杆ab垂直导轨放置,质量m=0.2kg.导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中.当R0=1Ω时,金属杆ab刚好处于静止状态,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,求金属杆的加速度
15.(12分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P、Q之间的距离L
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24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、C
【解析】加上磁场之前对杆受力分析:受重力、支持力、静摩擦力;根据平衡条件可知:mgsinθ=f;
加速磁场后,根据左手定则,安培力的方向平行斜面向上,磁感应强度B逐渐增加的过程中,安培力逐渐增加;根据平衡条件,有:mgsinθ=f′+FA;由于安培力逐渐变大,故静摩擦力先减小后反向增加;故选C
2、A
【解析】通过分析各个阶段的弹力的变化,从而分析合力的变化,得到加速度的变化和速度变化.
【详解】从O2到O1位置,弹力大于重力,小球的加速度向上,则小球向上做加速运动,到达O1点时,重力等于弹力,此时加速度为零,速度最大;故选项A正确,B错误;小球在O2位置时,弹簧形变量最大,此时弹力最大,选项C错误;经过O3位置时,小球受的合外力方向向下.弹簧弹力方向不一定向下,选项D错误;故选A.
3、B
【解析】电场力与重力大小相等,则二者的合力指向左下方45°,由于合力是恒力,故类似于新的重力,所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”.关于圆心对称的位置(即bc弧的中点)就是“最低点”,速度最大.再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识和功能关系解题即可
【详解】电场力与重力大小相等,则二者的合力指向左下方45∘,由于合力是恒力,故类似于新的重力,所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”.关于圆心对称的位置(即bc弧的中点)就是“最低点”,速度最大
A.由于a、d两点关于新的最高点对称,若从a点静止释放,最高运动到d点,故A错误;
B.由于bc弧的中点相当于“最低点”,速度最大,这个位置洛伦兹力最大.故B正确;
C.从a到b,重力和电场力都做正功,重力势能和电势能都减少.故C错误;
D.小球从b点运动到c点,电场力做负功,电势能增大,但由于bc弧的中点速度最大,所以动能先增加后减小.故D错误
故选B.
4、D
【解析】由图可知,粒子转过的圆心角为60°,r=R; 转过的弧长为:; 则运动所用时间为:;故选D
点睛:本题注意求时间的两种方法,可以用来求时间,用线速度的定义来求时间也是一个不错的选择
5、C
【解析】A.根据左手定则,正电荷向下偏转,所以B板带正电,为直流电源的正极,故A错误;
BCD.最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,电源的电动势E会达到最大值,此时有
解得
故C正确,BD错误。
故选C。
6、C
【解析】根据点电荷的电场强度公式:,结合各点到点电荷的间距即可求解
【详解】在直线MN上A点的场强最大,说明点电荷Q靠近A,而MN是这个点电荷电场中的一条直线,故点电荷Q在A点的左侧,设距离A点x,AB和BC的间距为L;根据点电荷电场强度的计算公式可得:,,,EB=EA,解得L=x,则:,故C正确,ABD错误
【点睛】本题主要是考查了库仑定律的计算公式;知道真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量乘积成正比、与它们之间的距离平方成反比.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、BC
【解析】A.无论磁场方向是垂直平面向外还是向里,只要闭合S,根据楞次定律可知金属棒一定受到竖直向上的安培力,所以无法判断磁场方向,A错误;
B.金属棒被弹开后做竖直上抛运动,上升的最大高度为h,则根据,可知金属棒的最大速度为:
,
B正确;
C.金属棒的机械能增大,故安培力对金属棒做正功,C正确;
D.系统除了金属棒的机械能增加mgh之外,还有焦耳热产生,故电流对金属棒做的功大于mgh,D错误。
故选BC。
8、BC
【解析】对于从右边离开磁场的电子,从a离开的轨道半径最大,根据带电粒子在匀强磁场中的半径公式,知轨道半径大,则速度大,则a点离开的电子速度最大.从a点离开的电子偏转角最小,则圆弧的圆心角最小,根据t==,与粒子的速度无关,知θ越小,运行的时间越短.故B、C正确,A、D错误
故选BC
9、BD
【解析】A.根据电势差与电场力做功的关系得:
故A错误;
B.根据匀强电场两点电势差和电场强度的关系得:
故B正确。
C.由
可得,所以B点的电势比A点的低,故C错误;
D.沿着电场线电势降低,所以电场的方向由A向B,故D正确。
10、AD
【解析】A中速度随时间没有发生变化,所以是匀速直线运动,故A正确;B中速度随时间在增加,所以不是匀速运动,故B错误;C中物体位置没有发生过变化,处于静止状态,故C错误;在s-t图像中斜率代表速度,而D中斜率没有发生变化,所以是匀速直线状态,故D正确;故选AD
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、 ①.是 ②.C
【解析】(1)由于没有空气阻力,物体只受重力,故羽毛和苹果具是有相同的运动状态
(2)由于这是局部照片,A点并不一定是起点,故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律来求,故AB错误;根据推论△x=at2可得加速度为:,故C正确,D错误.所以C正确,ABD错误
12、700
【解析】考查螺旋测微器的读数。
【详解】螺旋测微器主尺读数4.5mm,螺旋读数0.200mm,因此读得直径为
5mm+0.200mm=4.700mm
四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC,则对于小球由A→C的过程中,由动能定理得:
解得:
(2)小球在C点时受力分析如图
由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律可知,小球对轨道压力:
NC′=NC=3N
14、(1)2T;(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上
【解析】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度,由平衡条件求解磁感应强度;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右;
由平衡条件有:BILcosθ=mgsinθ
解得B=2T;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,大小不变;
根据牛顿第二定律可得:BIL﹣mgsinθ=ma
解得:a=1.5m/s2,方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题,解答此类问题要明确导体棒的受力情况,结合平衡条件列方程解答
15、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处,由动能定理得
代入有关数据,解得
,代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图
由几何关系得
联立求得
代入数据解得
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