资源描述
河北省滦州市第一中学2026届物理高二上期末经典试题
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、电阻为R的负载接到20V直流电压上消耗的电功率是P,现用一个变压器,将电压最大值为200V的正弦交流电压接原线圈,副线圈接电阻R,则R上消耗的电功率为P/2,该变压器原副线圈的匝数比为( )
A.20:1 B.:1
C.10:1 D.1:10
2、带正电的甲、乙、丙三个粒子(不计重力)分别以v甲、v乙、v丙速度垂直射入电场和磁场相互垂直的复合场中,其轨迹如图所示,则下列说法正确的是( )
A.v甲<v乙<v丙 B.v甲=v丙<v乙
C.电场力对丙做正功,动能增大 D.电场力对甲做正功,动能增大
3、如图甲所示,光滑绝缘细杆竖直放置,距细杆右侧d的A点处有一固定的正点电荷,细杆上套有一带电小环,设小环与点电荷的竖直高度差为h,将小环无初速度地从h高处释放后,在下落至h = 0的过程中,其动能随h的变化曲线如图乙所示,则下列判断中正确的是
A.小环带负电
B.从h高处下落至h = 0的过程中,小环电势能一直增大
C.从h高处下落至h = 0的过程中,小环先后经过了减速、加速、再减速三个阶段
D.小环将做以O点为中心的往复运动
4、如图所示,圆形区域半径为R,区域内有一垂直纸面的匀强磁场。磁感应强度的大小为B,P为磁场边界上的最低点。大量质量均为m,电荷量绝对值均为q的带负电粒子,以相同的速率v从P点沿各个方向射入磁场区域。粒子的轨道半径r=2R,A、C为圆形区域水平直径的两个端点,粒子重力不计,空气阻力不计,则下列说法不正确的是( )
A.粒子射入磁场的速率为v=
B.粒子在磁场中运动的最长时间为t=
C.不可能有粒子从C点射出磁场
D.若粒子的速率可以变化,则可能有粒子从A点水平射出
5、下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解,其中正确的是( )
A.根据电场强度的定义式可知,电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力成正比
B.根据电容的定义式可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比
C.根据真空中点电荷的场强公式可知,电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比
D.根据电势差的定义式可知,如果将一个正点电荷从A点移动到B点,电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为1V
6、如图所示,在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点,且DE=EF。K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面。一电子从a点射入电场,运动轨迹如图中实线所示,电子从a点到b点电场力做功的数值为|Wab|,从b点到c点电场力做功的数值为|Wbc|,则
A.|Wab|=|Wbc|
B.|Wab|>|Wbc|
C.粒子由a点到b点,动能增大
D.a点的电势较b点的电势低
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,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若
A.金属环向左侧直导线靠近,穿过环的磁通量增加
B.金属环向右侧直导线靠近,穿过环的磁通量减小
C.金属环向上运动,环上无感应电流
D.金属环向下运动,环上的感应电流方向为顺时针方向
8、如图所示,半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于轨道平面向里.一可视为质点、质量为m、电荷量为q(q>0)的小球由轨道左端A点无初速度滑下,轨道的两端等高,C点为轨道的最低点,小球始终与轨道接触,重力加速度为g,下列说法中正确的有( )
A.小球能运动至轨道右端的最高点
B.小球在最低点C点的速度大小为
C.小球在C点的速度向右时,对轨道的压力大小为3mg-qB
D.小球在C点的速度向左时,对轨道的压力大小为3mg-qB
9、把标有“220 V 100 W”的A灯和“220 V 200 W”的B灯串联起来,接在电压恒为220 V的电源两端,不计导线电阻及灯泡电阻随温度的变化,则下列判断中正确的是( )
A.两灯的电阻之比RA∶RB=2∶1
B.两灯的实际电压之比UA∶UB=1∶2
C.两灯实际消耗的功率之比PA∶PB=1∶2
D.在相同时间内,两灯实际发热之比QA∶QB=2∶1
10、如图所示,用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素.设两极板正对面积为,极板间的距离为,静电计指针偏角为.实验中,极板所带电荷量保持不变
A.若保持不变,增大,则变大
B.若保持不变,增大,则变小
C.若保持不变,减小,则变小
D.若保持不变,减小,则变大
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)为了测定某电池的电动势(约10V~11V)和内电阻(小于2Ω),需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后用伏安法测电源的电动势和内电阻,以下是该实验的操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,请完成第五步的填空
第一步:把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步:把电阻箱阻值调到零
第三步:闭合电键
第四步:把滑动变阻器滑动片调到适当位置,使电压表读数为4.5V
第五步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为_______V
第六步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其它线路,即得量程为15V的电压表
(2)上述实验可供选择的器材有:
A.某电池(电动势约10V~11V,内电阻小于2Ω)
B.电压表(量程为5V,内阻约4KΩ)
C.电阻箱(阻值范围0~9999Ω)
D.电阻箱(阻值范围0~99999Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
F.滑动变阻器(阻值为0~20KΩ,额定电流0.2A)
电阻箱应选_________,滑动变阻器应选_________(用大写字母表示)
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电源电动势E和内电阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U—I图线如图丙所示,可知电池的电动势为___________V,内电阻为_______Ω.(保留3位有效数字)
12.(12分)要测一个待测电阻Rx(190Ω--210 Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:
电源E:电动势3.0V,内阻不计;
电流表A1:量程0~10mA,内阻r1约50 Ω ;
电流表A2:量程0~500μA,内阻r2为1000 Ω ;
滑动变阻器R1:最大阻值20 Ω,额定电流2A;
定值电阻R2=5000Ω;定值电阻R3=500Ω;电键S及导线若干
要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值,请回答下面问题:
(1)为了测定待测电阻上的电压,可以将电流表_______(选填“A1”或“A2”)串联定值电阻______(选填“R2”或“R3”),将其改装成一个量程为3.0V的电压表
(2)如图(1)所示,同学们设计了测量电阻Rx的甲、乙两种电路方案,其中用到了改装后的电压表和另一个电流表,则应选电路图__________(选填“甲”或“乙”)
(3)若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA,改装后的电压表读数如图(2)所示,则电压表读数是________V.根据电流表和电压表的读数,并考虑电压表内阻,求出待测电阻Rx= ________Ω
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)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,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
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】当电阻接在直流电路中的时候,由可得,此时的功率,当功率为时,由可得,此时电阻的电压的有效值为,变压器的输入电压的有效值为,所以变压器原、副线圈的匝数比为;故选C
【点睛】本题考查变压器的原理及有效值的定义,要注意会用电流的热效应定义有效值
2、C
【解析】AB.分别对三个粒子受力分析,根据运动轨迹可知:
可知:,故AB错误;
C.丙粒子受到的电场力竖直向下,电场力做正功,动能增加,故C正确;
D.甲粒子受到的电场力竖直向下,电场力做负功,动能减少,故D错误。
故选C
3、B
【解析】A.若小环带负电,重力和静电力对小环都做正功,小环的动能一直增大,与图乙不符,所以小环带正电,故A错误;
B.结合动能随着h的变化图象可知,小环带正电,从h高处下落至h=0的过程中,小环所受的电场力为斥力,电场力一直做负功,小环的电势能一直增大,故B正确;
C.结合动能随着h的变化图象可知:从h高处下落至h=0的过程中,经过了加速、减速、再加速三个阶段,故C错误;
D.过了O点后,电场力、杆对小环的支持力以及重力的合力向下,小环一直向下做加速运动,不会以O点为中心的往复运动,故D错误。
故选:B。
4、C
【解析】A.由洛伦兹力提供向心力,有
解得
根据题意
r=2R
可得
故A正确,不符合题意;
B.当粒子以圆形区域的直径2R为弦做圆周运动时,粒子在磁场中运动的时间最长,由几何关系可知此时轨迹对应的圆心角为60°,粒子运动的周期为
则粒子在磁场中运动的时间为
故B正确,不符合题意;
C.粒子的轨道半径为2R,磁场的半径为R,粒子可能从C点射出,故C错误,符合题意;
D.当粒子的轨道半径为R时,竖直向上射出的粒子,可以从A点水平射出,且速率满足
故D正确,不符合题意。
故选C。
5、C
【解析】A.电场强度由电场本身决定,与试探电荷受到的电场力和电荷量都无关,选项A错误;
B.电容器的电容由电容器本身结构决定,与电容器所带的电荷量和两板之间的电压无关,选项B错误;
C.公式是真空中点电荷产生场强的决定式,即电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比,与该点到场源电荷的距离的平方成反比,选项C正确;
D.根据电势差的定义式可知,如果将一个电荷量为1C的正点电荷从A点移动到B点,电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为1V,即表述中少了“电荷量为1C” 的条件,选项D错误。
故选C。
6、B
【解析】AB.由等量异种点电荷的电场线特点可知靠近电荷处电场强度大,类比公式U=Ed知:
|Uab|>|Ubc|,
而W=qU,所以
|Wab|>|Wbc|,
则A错误、B正确。;
C.粒子由a点到b点,电场力做负功,电势能增加,动能减少,故C错误;
D.从带负电粒子的运动轨迹可知该粒子从a点到c点受到大体向左的作用力,故左侧为正电荷,从左向右电势降低,a点的电势较b点的电势高,故D错误。
故选:B
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、AC
【解析】由题中“一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内”可知,本题考查闭合线圈磁通量变化以及感应电流方向,根据楞次定律和通电导线磁场分布规律可分析本题
【详解】AB、根据通电导线磁场分布规律可知,在两根通电导线中间,及分布垂直纸面向外的磁场也分布垂直纸面向里的磁场,并且在中间位置,磁通量为零,因此金属环无论向左向右移动,磁通量均增加,故A正确B错误;
CD、因为金属环内磁通量为零,根据对称性,金属环上下移动磁通量不会发生变化,根据楞次定律可知,无感应电流产生,故C正确D错误
8、AC
【解析】A.小球在光滑半圆弧上运动过程中,只有重力做功,洛伦兹力和支持力都不做功,机械能守恒,故小球能运动至轨道右端的最高点,A错误;
B.A到C的过程中由机械能守恒得:
解得C点的速度为:,B正确;
C.小球在C点的速度向右时,由左手定则可知洛伦兹力向上,根据合力提供向心力有:
解得:
由牛顿第三定律可知小球在C点对轨道的压力大小为,C正确;
D.小球在C点的速度向左时,由左手定则可知洛伦兹力向下,根据合力提供向心力有:
解得:
由牛顿第三定律可知小球在C点对轨道的压力大小为,D错误。
故选AC。
9、AD
【解析】先根据欧姆定律和电功率的定义得到标有“220V,100W”的A灯和“220V,200W”的B灯的电阻,然后根据串联电路电流相等,求出两灯的电压、功率之比
【详解】根据,代入数据可得A灯泡电阻为484Ω,B灯泡电阻为242Ω,故电阻之比为:2:1,故A正确;两个电灯泡电阻之比为2:1,根据U=IR,电压之比为2:1,故B错误;根据P=I2R,电流相等,故电功率之比为2:1,故C错误;根据焦耳定律,Q=I2Rt,电流和时间相等,故热量之比等于电阻之比,即为2:1,故D正确.所以AD正确,BC错误
【点睛】本题不考虑温度的影响,将两个灯泡当作定则电阻处理,根据串联电路的电压和电流关系分析求解
10、AD
【解析】AB.根据电容的决定式:
知当保持S不变,增大d时,电容减小,电容器的电量Q不变,由电容的定义式:
知板间电势差增大,则静电计指针的偏角变大,故A正确,B错误
CD.根据电容的决定式:
知当保持d不变,减小S时,电容减小,电容器极板所带的电荷量Q不变,由电容的定义式:
知板间电势差增大,静电计指针的偏角变大,故C错误,D正确
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、 ①.1.5; ②.C; ③.E; ④.10.5; ⑤.1.71;
【解析】(1)把5V的直流电压表接一电阻箱,改装为量程为15V的电压表时,将直流电压表与电阻箱串联,整个作为一只电压表,据题分析,电阻箱阻值调到零,电压表读数为4.5V,则知把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为1.5V
(2)由图丙所示图象可知,最大电流为1.75A,大于0.2A,则为保护电路安全,滑动变阻器应选E.电阻箱选择C.
(3)由丙读出,外电路断路时,电压表的电压为U=3.5V,则电源的电动势为E=3×3.5=10.5V,
内阻为
【点睛】本题涉及电表的改装,其原理是串联电路的特点.伏安法测量电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律,要注意路端电压应为改装后电压表的读数
12、 ①.(1)A2 ②.R2 ③.(2)甲 ④.(3)1.20 ; ⑤.200
【解析】把电流表改装成电压表,需要知道电流表内阻与满偏电流;根据待测电阻阻值与电表内阻间的关系确定电流表的接法,然后选择实验电路;根据欧姆定律求出电压表示数与待测电阻阻值
【详解】(1)将小量程的电流表改装成电压表,电流表需要知道两个参数:量程和内阻,故电流表选A2.串联电阻阻值,定值电阻应选R2
(2)因=3.8~4.2,≈31.6~28.6,>,电流表应采用外接法,实验电路应选甲
(3)电压表示数U =1.20V,待测电阻阻值
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) (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、(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
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