资源描述
2025-2026学年浙江省宁波市镇海中学高二上物理期末质量检测试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、如图所示,一质量为m、带电量为q的小球用细线系住,线的一段固定在O点,若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成60°角,则电场强度的最小值为( )
A B.
C. D.
2、三根通电长直导线A、B、C互相平行、垂直纸面放置。三根导线中电流方向均垂直纸面向里,且每两根导线间的距离均相等。则A、B中点O处的磁感应强度方向( )
A.方向水平向左 B.方向水平向右
C.方向竖直向上 D.方向竖直向下
3、电荷量为q的电荷在电场中由A点移到B点时,电场力做功W,由此可算出两点间的电势差为U,若让电荷量为2q的电荷在电场中由A点移到B点,则( )
A.电场力做功仍为W B.电场力做功为
C.两点间的电势差仍为U D.两点间的电势差为
4、某电场的电场线如图所示,质子在A、B两点受到电场力的大小分别为FA和FB,则它们的关系是( )
A.FA>FB B.FA=FB
C.FA<FB D.无法比较
5、如图所示,电路中A、B是两个完全相同的灯泡,L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈,则下列判断正确的是
A.S闭合瞬间,B灯先亮,A逐渐变亮
B.S闭合后电路稳定前,B先亮一下再逐渐变暗,A逐渐变暗
C.S闭合后电路稳定后,A灯和B灯亮度相同
D.S闭合后电路稳定后,再断开S时,A灯要亮一下再熄灭
6、下列物理量为标量的是( )
A.平均速度 B.加速度
C.位移 D.功
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、如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面未画出一群比荷为的负离子体以相同速率较大,由P点在纸面内向不同方向射入磁场中,发生偏转后,又飞出磁场,则下列说法正确的是
A.离子飞出磁场时的动能一定相等
B.离子在磁场中运动的半径一定相等
C.沿着PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大
D.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长
8、如图所示,电表均为理想电表,两个相同灯泡电阻均为R,且R大于电源内阻r。将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则( )
A.两灯泡的亮度始终一样且逐渐变暗 B.V1、V2的示数增大,V3的示数减小
C.ΔU3与ΔI的比值为2R+r D.ΔU3>ΔU1>ΔU2
9、速度相同的一束粒子(不计重力)经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列相关说法中正确的是()
A.速度选择器的P1极板带负电
B.这束带电粒子带正电
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D.若粒子在磁场中运动半径越大,则该粒子的比荷越大
10、如图所示,通电直导线ab质量为m、水平地放置在两根倾角均为的光滑绝缘导体轨道上,通以图示方向的电流,电流强度为E,两导轨之间距离为l,要使导线ab静止在导轨上,则关于所加匀强磁场方向(从b向a看)、大小的判断正确的是
A.磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为
B.磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为
C.磁场方向水平向右,磁感应强度大小为
D.磁场方向垂直斜面向上时,磁感应强度有最小值
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)图示为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流=300A,内阻=100,可变电阻R的最大阻值为10k,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是__色,接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则=_____k.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较______(填“变大”、“变小”或“不变”)
12.(12分)某学生用如图甲所示的电路测金属导线的电阻率,可供使用的器材有:被测金属导线ab(电阻约10Ω,允许流过的最大电流0.8A),稳恒电源E(电源输出电压恒为12V),电压表V(量程为3V,内阻约为5kΩ),保护电阻:R1=10Ω ,R2=30Ω ,R3=200Ω ,刻度尺、螺旋测微器,开关S,导线若干等。
实验时的主要步骤如下:
Ⅰ用刻度尺量出导线ab的长度L,用螺旋测微器测出导线的直径d;
Ⅱ按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好;
Ⅲ闭合开关S,移动接线触片P,测出aP长度x,读出电压表的示数U;
Ⅳ描点作出U-x曲线求出金属导线的电阻率ρ。
完成下列填空:①用螺旋测微器测量金属导线的直径d,其示数如图乙所示,该金属导线的直径d=______ mm;
②如果实验时既要保证安全,又要测量误差较小,保护电阻R应选______;
③根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U给出的图线如图丙所示,其中图线的斜率为k,则金属导线的电阻率ρ= ______(用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示)。
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)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
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)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
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、B
【解析】以小球为研究对象,对小球进行受力分析,故小球受到重力mg、绳的拉力F1、电场力F2三个力作用,根据平衡条件可知,拉力F1与电场力F2的合力必与重力mg等大反向。因为拉力F1的方向确定,F1与F2的合力等于mg确定,由矢量图可知,
当电场力F2垂直悬线时电场力
F2=qE
最小,故场强E也最小。由图可知此时电场力
qE=mgsin60°
所以
故B正确,ACD错误。
2、B
【解析】用安培定则判断通电直导线在O点所产生的磁场方向如图所示:
直导线A在O点产生磁场与直导线B在O点产生磁场方向相反,大小相等,则A合磁场为零;而直导线C在O点产生磁场,方向从A指向B,即为水平向右;故B正确,ACD错误。
故选B。
3、C
【解析】让电荷量为2q的点电荷在电场中由A点移到B点,电场力做功为q×2U=2W,故A错误,B错误;
在同一个电场中,两点之间的电势差就不变,与放入的电荷的电荷量的大小无关,所以AB之间的电势差的大小还是U,C正确,D错误
故选:C
点睛:两点间的电势差是由电场决定的,电场不变,两点之间的电势差就不变,根据W=qU可以直接计算电场力做功的大小
4、A
【解析】电场线的疏密表示电场强度的大小,由F=Eq可比较电荷在两点处的电场力的大小
【详解】电场线的疏密表示电场强度的大小,由图可知,A点处的场强大于B点的场强,故质子在A点的受力大于在B点的受力;故选A
5、D
【解析】开关K闭合的瞬间,电源的电压同时加到两灯的两端,两灯同时发光.由于线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐被短路,随后A灯变暗,B灯变亮.断开开关K的瞬间,B灯立即熄灭,A灯突然闪亮一下再熄灭
【详解】开关S闭合的瞬间,两灯同时获得电流,所以A、B同时发光.由于线圈的电阻可以忽略,灯A逐渐被短路,流过A灯的电流逐渐减小,A灯逐渐变暗,直至熄灭,而流过B的电流增大,所以B灯变亮.故AB错误;结合上述分析可知,S闭合电路稳定后,A熄灭.故C错误;断开开关S的瞬间,B灯的电流突然消失,立即熄灭;流过线圈的电流将要减小,产生自感电动势,相当电源,维持L中的电流逐渐减小,所以A灯突然闪亮一下再熄灭,故D正确.故选D
【点睛】对于自感线圈,当电流变化时产生自感电动势,相当于电源,当电路稳定时,相当于导线,将所并联的电路短路
6、D
【解析】ABC.平均速度、加速度、位移都是有方向的物理量,是矢量,故ABC错误;
D.功只有大小,没有方向,是标量,故D正确。
故选D。
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、BD
【解析】粒子在磁场中均由于洛仑兹力充当向心力而做匀速圆周运动,根据公式和圆的性质可得出粒子运动的半径、偏向角及离开磁场的时间;由洛仑兹力不做功可知离开时的动能
【详解】因洛仑兹力永不做功,故粒子在磁场中运动时动能保持不变,但由于不知离子初动能,故飞出时的动能不一定相同,故A错误;由可知,,因粒子的速率相同,比荷相同,故半径相同,故B正确;由圆的性质可知,轨迹圆与磁场圆相交,当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大,故应该使弦长为PQ,故此时粒子一定不会沿PQ飞出,故C错误;由C的分析可知,由Q点飞出的粒子圆心角最大,故所对应的时间最长,故D正确.所以BD正确,AC错误
【点睛】本题为多个粒子的偏转问题,此类题目要求我们能将圆的性质掌握清楚,利用我们所掌握的几何知识进行分析判断
8、AD
【解析】A.此电路为串联电路,将滑片向下滑动,电路中的总电阻增大,总电流减小,通过两串联灯泡的电流始终一样且减小,两灯泡逐渐变暗,A正确;
B.电压表V2测量的是路端电压,电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压,因总电流减小,所以V1的示数减小、V2的示数增大,B错误;
C.将灯泡L1的电阻等效为电源的内阻,由闭合电路欧姆定律知
C错误;
D.又由
,
可知ΔU3>ΔU1>ΔU2,D正确。
故选AD。
9、BC
【解析】由图可知,粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,根据粒子向下偏转,即可知粒子所受的洛伦兹力方向向下,由左手定则可判断粒子的电性.粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用,电场力不变,速度方向不变,可知洛伦兹力与电场力应平衡,由左手定则判断出洛伦兹力方向,由平衡条件即可确定出P1极板带什么电.粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得到半径表达式,根据半径公式分析半径越大时,粒子的质量和比荷的大小
【详解】由图可知,带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转,所以粒子所受的洛伦兹力方向向下,根据左手定则判断得知该束粒子带正电.故B正确.在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动,由左手定则可知,洛伦兹力方向竖直向上,则电场力方向向下,粒子带正电,电场强度方向向下,所以速度选择器的P1极板带正电.故A错误.粒子能通过狭缝,电场力与洛伦兹力平衡,则有:qvB1=qE,解得:v=E/B1.故C正确.粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:.可见,由于v是一定的,B不变,半径r越大,则q/m越小.故D错误.故选BC
【点睛】本题关键要理解速度选择器的原理:电场力与洛伦兹力,粒子的速度一定.粒子在磁场中偏转时,由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律则可得到半径
10、AD
【解析】磁场方向竖直向上,受力如图所示
则有在水平方向上:,在竖直方向上:,其中F=BIL,联立可解得:B=,A正确;若磁场方向竖直向下,受到的安培力方向水平向右,则不可能静止,B错误;若磁场方向水平向右,电流方向和磁场方向平行,不受安培力作用,C错误;若要求磁感应强度最小,则一方面应使磁场方向与通电导线垂直,另一方向应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小
如右图,由力的矢量三角形法则讨论可知,当安培力方向与支持力垂直时,安培力最小,对应的磁感应强度最小,设其值为,则:,得:,D正确;
考点:考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】本题是平衡条件的应用,关键是受力分析,安培力的方向是由左手定则判断的,由平衡条件列式计算即可,是一个比较简单的题目
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.红 ②.5 ③.变大
【解析】欧姆表是电流表改装的,必须满足电流的方向“+”进“-”出,即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去,所以与A相连的表笔颜色是红色;
当两表笔短接(即)时,电流表应调至满偏电流Ig,设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系:,得;,当指针指在刻度盘的正中央时:
有:,代入数据可得:;
当电池电动势变小、内阻变大时,欧姆得重新调零,由于满偏电流不变,由公式:
,欧姆表内阻得调小,待测电阻测量值是通过电流表的示数体现出来的,由,可知当变小时,变小,指针跟原来的位置相比偏左了,故欧姆表的示数变大了
【点睛】根据欧姆表的结构,由闭合电路欧姆定律可以判断读数,以及电池电动势变小,内阻变大时测量结果的变化;本小题考查了考查欧姆表的结构、测量原理,同时还要注意测量误差应如何来分析
12、 ①.0.870 ②.R2 ③.
【解析】①[1]螺旋测微器读数为;
②[2]由图中可知,加在ab上的电压最大为3V,故电路中最大电流约为
故总电阻最小为
故保护电阻应该选择R2;
③[3]电压表示数为
故图像的斜率为
又
解得
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、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
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、 (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
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