资源描述
2025-2026学年安徽省蚌埠市田家炳中学、五中物理高二上期末学业水平测试模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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、如图为上、下两部分半径不同的圆筒轴截面示意图,质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起(无相对运动)做匀速圆周运动.则下列关系中正确的有
A.线速度vA>vB
B.运动周期TA<TB
C.筒壁对它们的弹力FA=FB
D.筒壁对它们的弹力FA<FB
2、关于通电导线所受安培力F的方向、磁场B的方向和电流I的方向之间的关系,下列说法正确的是 ( )
A.F、B、I三者必须保持互相垂直
B.F必须垂直B、I,但B、I可以不相互垂直
C.B必须垂直F、I,但F、I可以不相互垂直
D.I必须垂直F、B,但F、B可以不相互垂直
3、关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.电场强度为零的地方,电势也为零
B.电场强度的方向处处与等势面垂直
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
D.电势降落的方向一定是电场强度方向
4、对磁感应强度的理解,下列说法错误的是( )
A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比
B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向
C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关
D.磁感线越密,磁感应强度越大
5、放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度E,即E=。下列说法正确的是( )
A.若将放入该点的电荷从电场中移出,则该点的电场强度变为0
B.若将放入该点的电荷量增加一倍,则该点的电场强度将减少一半
C.放入该点的电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向
D.电场强度的单位是V/m
6、如图所示,有一磁感应强度为B的匀强磁场,C、D为垂直于磁场的同一平面内的两点,它们之间的距离为l,今有一电荷量为e带电粒子在此磁场中运动,它经过C点时的速度的方向和磁场方向垂直,且与CD间的夹角,此粒子在运动中后来又经过了D点,(不计重力)则下列说法正确的是()
A.带电粒子带正电
B.带电粒子经过C、D两点后,速度方向偏转
C.带电粒子由C运动到D的时间为
D.带电粒子的质量为
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,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个不同的带电粒子(不计重力),以大小相等的速度从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点,则可判断( )
A.沿轨迹1运动的粒子从过程中先减速后加速
B.沿轨迹1运动的粒子从过程中先加速后减速
C.沿轨迹2运动的粒子从过程中先减速后加速
D.沿轨迹2运动的粒子从过程中先加速后减速
8、质谱仪的结构原理图如图所示,水平极板间有垂直极板方向的匀强电场,圆筒N内可以产生质子和氚核,它们由静止进入极板间,经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场.在磁场中运动半周后打到底片P上,不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用,下列判断正确的是
A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为1:3
B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:1
C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为
D.质子和氚核在磁场中运动轨迹半径之比为
9、如图,用一根总电阻为粗细均匀的铜导线制成半径为的圆环,为圆环的直径,其左右两侧存在垂直于圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为,但方向相反。一根长度为、电阻为金属棒绕着圆环的圆心点紧贴着圆环以角速度沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属棒与圆环始终接触良好(不计金属棒经过位置瞬间),则下列说法正确的是( )
A.圆环消耗电功率是变化的
B.金属棒两端的电压大小为
C.金属棒中电流的大小为
D.金属棒旋转一周的过程中,整个回路产生的焦耳热为
10、如图所示,一束离子从P点垂直射入匀强电场和匀强磁场相互垂直的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向未发生偏转,这些离子从Q点进入另一匀强磁场中分裂为a、b、c三束。关于这三束离子下列说法正确的是( )
A.a、b、c的速度大小一定相同
B.a、b、c的电量一定不同
C.a、b、c的比荷一定不同
D.a、b、c的动能可能相同
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)如图所示,用理想变压器给R供电,设输入的交变电压不变,当R的滑片向上移动时四只电表及变压器的输入功率变化情况是:V1______V2_________
A1_________ A2_________P _________ (填写增大、减小或不变)
12.(12分)课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值,完成操作过程中的某些步骤留下的填空:
(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的+”“-”插孔;选择开关旋至电阻挡“×10”;
(2)将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零;
(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接,如图所示此时多用电表的示数为________Ω
(4)指针偏角过大,要将指针调到表盘中央,选择开关应旋至“×______”挡
(5)将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零;
(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接,读出多用电表示数为19 Ω;
(7)将选择开关旋至OFF挡,取出红、黑表笔
(8)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将________(选填“偏大”、“ 偏小”或“不变”)
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、D
【解析】A、B项:A、B共轴转动,角速度相等,由知,B转动的半径大,则B的线速度大,由公式知,角速度相等,则A、B的周期相等,故AB错误;
C、D项:A、B做圆周运动由弹力提供向心力,由知,B的半径大,由,故C错误,D正确
故选D
2、B
【解析】左手定则的内容:伸开左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向;
【详解】根据左手定则,可知:磁感线穿过掌心,安培力与磁场垂直,且安培力与电流方向垂直,所以安培力垂直于磁场与电流构成的平面,但磁场不一定垂直于电流,故选项B正确,ACD错误
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判定安培力的方向,注意与右手定则的区别
3、B
【解析】电场强度为零的地方,电势不一定为零,例如等量同种电荷连线的中点处,选项A错误;电场强度的方向处处与等势面垂直,选项B正确;沿电场线方向电势降低,则随着电场强度的大小逐渐减小,电势不一定也逐渐降低,选项C错误;电势降落最快的方向是电场强度方向,选项D错误;故选B.
4、A
【解析】A.磁感应强度反映磁场本身的性质,与放入磁场的电流元IL、磁场力F均无关,且是比值定义法定义的磁感应强度,体现B由磁场本身决定,故A错误,符合题意;
BD.人为引入的磁感线描述磁场的强弱和方向,磁感线在某点的切线方向表示磁场方向,磁感线的密度表示磁场的强弱,磁感线越密,磁感应强度越大,故BD正确,不符题意;
C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,是由磁场本身因素决定的,而与检验电流I无关,故C正确,不符题意。
本题选错误的,故选A。
5、D
【解析】A.放入该点的电荷是试探电荷,若将放入该点的电荷从电场中移出,则该点的电场强度不变,选项A错误;
B.若将放入该点的电荷量增加一倍,该点的电场强度不变,选项B错误;
C.放入该点的正电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向,选项C错误;
D.据匀强电场的场强公式知,电场强度的单位可以是V/m,选项D正确。
故选D。
6、D
【解析】A.由左手定则可知,粒子带负电,选项A错误;
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何知识可知经过C、D两点后,速度方向偏转60°,故B错误。
C.由几何知识得:轨迹的圆心角θ=2α=60°,作出轨迹如图,由几何知识得粒子的轨迹半径
r=l
由于轨迹对应的圆心角θ=60°,故粒子由C到D运动时间
故C错误。
D.由牛顿第二定律,则有
从而得粒子的质量为
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、AD
【解析】AB.由图可知沿轨迹1运动的粒子受到中心电荷的斥力,沿轨迹1运动的粒子从过程中,电场力先做负功后做正功,动能先减小后增加,所以沿轨迹1运动的粒子先减速后加速,故A正确,B错误;
CD.由图可知沿轨迹2运动的粒子受到中心电荷的引力,沿轨迹2运动的粒子从过程中,电场力先做正功后做负功,动能先增加后减小,所以沿轨迹2运动的粒子先加速后减速,故D正确,C错误;
故选AD
8、CD
【解析】根据题图可知,考查了回旋加速器的原理.根据粒子在回旋加速器在电场和磁场中的运动特点即可求解
【详解】A、质子和氚核在极板间运动时,有,则,所以质子和氚核在极板间运动的时间之比为,故A错误;
B、质子和氚核都为半个周期,周期的表达式为,所以质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1:3,故B错误;
C、质子和氚核在磁场中运动的速率由加速电场来决定,则有,得,所以质子和氚核在磁场中运动的速率之比为,故C正确;
D、粒子在磁场中运动半径,故质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为,D正确
9、CD
【解析】AB.根据右手定则判断电势的高低,可知和导体棒转动切割磁感线产生的电动势为二者之和:
圆环的电阻由两个电阻为的半圆电阻并联组成,所以圆环的总电阻为:
电路中总电阻:
金属棒两端电压为路端电压:
路端电压恒定,圆环电阻恒定,根据:
可知圆环消耗的电功率恒定,AB错误;
C.通过导体的电流:
C正确;
D.金属棒旋转一周的过程中,根据焦耳定律:
D正确。
故选CD。
10、ACD
【解析】A.因为粒子进入电场和磁场正交区域时,不发生偏转,说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡,有
得出能不偏转的粒子速度应满足
所以a、b、c的速度大小一定相同,A正确;
BCD.粒子进入磁场后受洛伦兹力作用,粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即
所以圆周运动的半径
由于粒子又分裂成几束,也就是粒子做匀速圆周运动的半径不同,进入第二个匀强磁场时,粒子具有相同大小的速度,由半径公式可知,所以粒子能分裂成几束的粒子的比值不同,则比荷一定不相同,而质量可能相同,则动能也可能相同,B错误,CD正确。
故选ACD。
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.不变 ②.不变 ③.减少 ④.减少 ⑤.减少
【解析】输出电压是由输入电压和匝数比决定的,由于输入电压和匝数比不变,根据,所以变压器的输出电压也不变,所以V1、V2的示数都不变,当变阻器的滑动头P向上移动时,滑动变阻器的电阻增大,所以负线圈的电流减小,根据可知原线圈的电流也要减小,副线圈消耗的功率变小,则输入功率等于输出功率也减小
【点睛】和闭合电路中的动态分析类似,,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法
12、 ①.15或15.0 ②.1 ③.偏大
【解析】(3)选择开关旋至电阻挡“×10”,由图所示可知,欧姆表示数为1.5×10=15.0Ω;
(4)选择开关旋钮至电阻挡“×10”,欧姆表指针偏角太大,说明所选挡位太大,为准确测量电阻阻值,应换小挡,即“×1”档;
(8)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Ig不变,由公式,欧姆表内阻R内得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,欧姆表的电流;可知当R内变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了
【点睛】本题考查了欧姆表的使用及读数,要掌握欧姆表的使用方法与注意事项,会对欧姆表读数.要注意欧姆表换挡后一定要进行欧姆调零
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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