资源描述
2025年江苏省兴化中学物理高二上期末监测试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请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、如图所示,AC、BD为圆的两条互相垂直的直径,圆心为O,半径为R.电荷量分别为+Q、-Q的两点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC对称,+Q与O点的连线和OC间的夹角为60°.下列说法正确的是( )
A.O点的场强大小为,方向由O指向D
B.O点的场强大小为,方向由O指向D
C.A、C两点的电势关系是φA<φC
D.电荷量为q的正电荷在A点的电势能大于在C点的电势能
2、如图所示的电路中,在开关S闭合的状态下,有一带电油滴静止在电容器两极板中间,下列有关判断正确的是( )
A.保持开关闭合,增大电容器两极板间的距离的过程中,油滴仍将保持静止
B.保持开关闭合,将滑动变阻器的滑动触片向下移动,油滴将向下运动
C.断开开关S后,油滴仍将保持静止
D.断开开关S后,电阻R2上始终没有电流通过
3、闭合回路的磁通量Φ随时间t的变化图像分别如图所示,关于回路中产生的感应电动势的下列论述,其中正确的是( )
A.图甲回路中感应电动势恒定不变
B.图乙回路中感应电动势恒定不变
C.图丙回路中0~t1时间内感应电动势小于t1~t2时间内感应电动势
D.图丁回路中感应电动势先变大后变小
4、将闭合通电导线圆环平行于纸面缓慢地竖直向下放入水平方向垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示,则在通电圆环从刚进入到完全进入磁场的过程中,所受的安培力的大小
A.逐渐增大
B.逐渐变小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
5、如图所示,用水平外力将木块压在竖直墙上,使木块保持静止不动,则( )
A.墙面受到的摩擦力与木块受到的摩擦力是一对作用力与反作用力
B.墙面受到的摩擦力与木块受到的摩擦力是一对平衡力
C.木块受到的支持力与墙面受到的压力是一对平衡力
D.木块受到支持力与木块受到的重力是一对作用力与反作用力
6、如图甲是回旋加速器原理示意图,其核心部分是两个D形金属盒,在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定),并分别与高频电源相连,加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是
A.高频电源的变化周期应该等于tn-tn-1
B.在Ek-t图像中t4-t3=t3-t2=t2-t1
C.粒子加速次数越多,粒子获得的最大动能一定越大
D.不同粒子获得的最大动能都相同
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,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点放置一个粒子源,同时向磁场内各个方向均匀发射某种带正电的粒子(不计重力作用和粒子间的相互作用),粒子的比荷为,发射速度大小都为v0,且满足。对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是()
A.一定有粒子打到C点
B.与OC边的夹角为θ=30°飞入的粒子在磁场中运动时间最长
C.从OC边飞出的粒子数与从AC边飞出的粒子数之比为1:2
D.在AC边界上有粒子射出的区域长度大于L
8、如图所示,虚线框中存在匀强电场E和匀强磁场B,它们相互正交或平行有一个带负电的小球从该复合场上方的某一高度处自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过下列的哪些复合场区域
A.“”表示磁场 B.虚线表示磁场
C.“”表示磁场 D.虚线表示磁场
9、说起车飞起来,小明记起课本上的一幅图(如图所示),说是可以把地球看作一座巨大的拱形桥,若汽车速度足够大,就可以飞离地面而成为人造地球卫星。小明知道地球自转周期为T=24 h,赤道上的重力加速度g1=9.780 m/s2,两极处的重力加速度为g2=9.832 m/s2,万有引力常量为G=6.67×10-11 N·m2/kg2,但他忘记了地球半径的具体数值,则小明利用上述数据,进行了如下推理,你认为正确的是( )
A.可以计算出地球的半径
B.可以计算出地球的质量
C.设地球半径为R,则汽车相对地心的速度至少为才能飞离地面
D.为了使汽车更容易飞离地面,汽车应该在低纬度地区自西向东加速运动
10、下列关磁感应强度、磁通量的说法中正确的是( )
A.沿磁感线方向磁感应强度逐渐减小
B.穿过某一面的磁通量为零,该处的磁感应强度可能不为零
C.当平面与磁场方向平行时,穿过这个面的磁通量必为零
D.通电导线在该处受到的磁场力越大的地方,该处的磁场越强
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)对于“研究平抛运动”的实验,请完成下面两问
(1)研究平抛运动的实验中,下列说法正确的是______.(请将正确选项前的字母填在横线上)
A.应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端必须保持水平
(2)如图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为抛出点.在轨迹上任取两点A、B,分别测得A点的竖直坐标y1=4.90cm、B点的竖直坐标:y2=44.10cm,A、B两点水平坐标间的距离△x=40.00cm.g取9.80m/s2,则平抛小球的初速度v0为______m/s
12.(12分)用电流表和电压表测定干电池电动势E和内电阻r,所用的电路如图,一位同学测得了实验的U-I图像。
(1)根据U-I图像,可得电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。
(2)这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是( )
A.实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用
B.实验产生的系统误差,主要是由于电流表的分压作用
C.实验测出的电动势小于真实值
D.实验测出的内阻大于真实值
(3)同学们探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( )
A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻
C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器
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,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
14.(16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
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、B
【解析】AB.O点的场强大小
方向由O指向D,故A错误,B正确;
C.等量异种电荷中垂线为等势线,因此A、C两点的电势相等,故C错误;
D.A点与C点的电势相等,其电势差为零,则电荷q从A点运动到C点,电场力做功为零,A点的电势能等于在C点的电势能,故D错误
故选B.
2、B
【解析】在变化前油滴静止,油滴受到的电场力和重力是一对平衡力;
A.保持开关闭合,两极板间的电势差恒定不变,若增大电容器两极板间的距离,根据可知两极板间的电场强度减小,则油滴受到的电场力减小,则重力大于电场力,合力向下,粒子将向下运动,A错误;
B.保持开关闭合,将滑动变阻器的滑动触片向下移动,连入电路的电阻增大,路端总电阻增大,即路端电压增大,总电流减小,故两端电压减小,所以并联支路两端的电压增大,故通过的电流增大,而总电流减小,所以的电流减小,即两端电压减小,故滑动变阻器两极板间的电势差减小,根据可知两极板间的电场强度减小,则油滴受到的电场力减小,则重力大于电场力,合力向下,粒子将向下运动,B正确;
CD.断开开关S瞬间,电容器放电,与电容器能形成闭合回路,故中的电流不为零,电容器放电,两极板间的电场强度减小,油滴向下运动,CD错误。
故选B。
3、B
【解析】因
则可据图像斜率判断知图甲中
即电动势E为0;图乙中
=恒量
即电动势E为一恒定值;图丙中E前>E后;图丁中图像斜率先减后增,即回路中感应电动势先减后增。
故选B。
4、C
【解析】通电圆环受到的安培力大小,其中I、B分别为所通电流大小、磁感应强度大小,L指有效长度,它等于圆环所截边界线的长度.由于L先增大后减小,故安培力先增大后减小,C正确;ABD错误;
故选C
5、A
【解析】作用力与反作用力属于物体之间的相互作用力,平衡力是作用在一个物体上,由此分析
【详解】墙面受到的摩擦力与木块受到的摩擦力是一对作用力与反作用力,故A正确、B错误;木块受到的支持力与墙面受到的压力是一对作用力与反作用力,故C错误;木块受到的支持力与木块受到的重力没有关系,故D错误;故选A
【点睛】本题主要是考查作用力与反作用力、平衡力的判断,知道平衡力是作用在一个物体上,作用力与反作用力作用在两个物体上
6、B
【解析】回旋加速器工作条件是交流电源的周期必须和粒子在磁场中圆周运动的周期一致,由公式和进行分析判断
【详解】A.交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致,故电源的变化周期应该等于,故A错误;
B.根据
可知粒子回旋周期不变,在图中应有,故B正确;
C.根据公式:
解得,故最大动能:
则知粒子获得的最大动能与D形盒的半径有关,D形盒的半径越大,粒子获得的最大动能越大,与加速的次数无关.故C错误;
D.最大动能:
动能与粒子比荷以及和有关,不同粒子获得的最大动能不同,D错误
【点睛】本题考查了回旋加速器的原理,要能够准确的推导出粒子最大动能与粒子比荷、D形盒半径的关系
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、AD
【解析】A.由公式,可知粒子的运动半径r=2L,因CO=L因此当即入射时,粒子恰好从C点飞出,故A正确;
B.由弦长越长,运动时间越长可知,粒子从C点射出,时,粒子在磁场中运动时间最长,故B错误;
C.因,则从AC边上射出的粒子的入射角范围大于60°,可知从OC边飞出的粒子数与从AC边飞出的粒子数之比为小于1:2,故C错误;
D.根据图所示,若垂直AC边射出,射出区域长度为1.5L,因此在AC边界上有粒子射出的区域长度会大于L,故D正确。
故选AD。
8、CD
【解析】当小球所受的合力为零,或合力与速度在同一直线上时能沿着直线通过电磁场区域据此条件进行判断
【详解】A、小球受重力、向右的电场力、向左的洛伦兹力,下降过程中速度一定变大,故洛伦兹力一定增大,不可能一直与电场力平衡,故合力不可能一直向下,故一定做曲线运动,故A错误;
B、小球刚进入场时,重力向下,电场力水平向左,洛伦兹力垂直向内,不平衡,合力与速度不共线,做曲线运动,故B错误;
C、小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力,若三力平衡,则粒子做匀速直线运动,故C正确;
D、粒子受向下的重力和向下的电场力,不受洛伦兹力,合力一定与速度共线,故粒子一定做直线运动,故D正确;
故选CD.
【点睛】本题关键在于洛伦兹力与速度垂直且与粒子速度方向垂直,要使粒子做直线运动,要么三力平衡,要么不受洛伦兹力
9、ABD
【解析】AB.物体在赤道上
G=mg1+mω2R
故
g1=-ω2R
其中
ω=
在两极处
=mg2
故
g2=
两式联立解得
g2-g1=R
算出R后,可以算出地球质量M,故AB正确;
C.第一宇宙速度
v1=
故C错误;
D.为了利用地球自转能量,汽车应尽可能地在低纬度地区自西向东加速运动,故D正确。
故选ABD。
10、BC
【解析】A.磁感应强度要看磁感线的疏密,沿磁感线方向磁感应强度不一定逐渐减小,选项A错误;
B.穿过某一面的磁通量为零,可能是线圈平面与磁场方向平行,而该处的磁感应强度可能不为零,选项B正确;
C.当平面与磁场方向平行时,穿过这个面的磁通量必为零,选项C正确;
D.通电导线在该处受到的磁场力与磁感应强度B、导体的长度L、电流的大小I以及导线与磁场方向的夹角都有关,则通电导线在该处受到的磁场力越大的地方,该处的磁场不一定越强,选项D错误;
故选BC.
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.AC; ②.2;
【解析】(1)在实验中要画出平抛运动轨迹,必须确保小球做的是平抛运动所以斜槽轨道末端一定要水平,同时斜槽轨道要在竖直面内要画出轨迹,必须让小球在同一位置多次释放,才能在坐标纸上找到一些点然后将这些点平滑连接起来,就能描绘出平抛运动轨迹
(2)根据位移时间公式分别求出抛出点到A、B两点的时间,结合水平位移和时间求出初速度
【详解】(1)因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故A正确;小球与斜槽之间的摩擦不影响平抛运动的初速度,不影响实验,所以斜槽轨道可以不光滑,故B错误;通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故C正确.故选AC
(2);,,
根据得:,
根据得:,
则小球平抛运动的初速度为:;
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式,抓住等时性进行求解
12、 ①.1.48 ②.0.72 ③.AC ④.D
【解析】(1)[1]
根据U-I图像,可得电池的电动势E=1.48V,
[2]
内阻r=
(2)[3]
A B.通过电源的电流实际为通过电流表和电压表电流之和,通过电源的电流只计算电流表电流时比真实值小,说明实验产生的系统误差,主要是由于电压表的分流作用,故A正确,B错误;
C D.做出U-I图象可知实验测出的电动势小于真实值,故C正确,D错误。
故选择AC选项。
(3)[4]
A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器,由闭合电路欧姆定律可得
联立可求得E、r
B.一个伏特表和多个定值电阻, 由闭合电路欧姆定律可得
联立可测出E、r
C.一个安培表和一个电阻箱,由闭合电路欧姆定律可得
联立可求得E、r
D.两个安培表和一个滑动变阻器,因无法知道滑动变阻器的确切阻值,无法根据欧姆定律列出方程,不能测出E、r。
故选择D选项。
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)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
14、 (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
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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