资源描述
福建省福州市闽侯第一中学2025-2026学年物理高二上期末达标检测模拟试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、以下说法正确的是()
A.通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用
B.两根通电导线之间可能有斥力的作用
C.所有电荷在磁场中都要受到洛伦兹力的作用
D.运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
2、如图所示,A1、A2为电流表,V为电压表, C为电容器,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r.现将开关S闭合,当滑动变阻器滑片P向右移动过程中,下列结论正确的是
A.电压表V示数变小
B.电流表A1示数变小
C.电流表A2示数变大
D.电容器C上电荷量增大
3、在研究下列问题时,可以把汽车看作质点的是( )
A.研究汽车轮子转动时
B.研究人在汽车上的位置
C.计算汽车从柳州开往南宁的时间
D.研究汽车在上坡时有无翻倒危险
4、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为
A.11
B.12
C.121
D.144
5、如图所示,一个有矩形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向内.一个三角形闭合导线框,由位置1(左)沿纸面匀速运动到位置2(右).取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点(t=0),规定逆时针方向为电流的正方向,则图中能正确反映线框中电流号时间关系的是( )
A. B.
C. D.
6、如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O,下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )
A.O点的电场强度为零,电势最低
B.O点的电场强度为零,电势最高
C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高
D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低
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,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置,则带电粒子获得的最大动能与下列哪些因素有关( )
A.加速电场的电压大小 B.匀强磁场的磁感应强度
C.交流电的频率 D.D形金属盒的半径
8、如图所示,光滑绝缘水平面上相距7L的A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2,C点为AB连线上电势最低处,且BC=2L。若可视为质点的滑块从BC中点D处,以初速度向右运动,并保持在A、B之间往复运动。已知滑块的质量为m、带电量为+q,则
A.Q1︰Q2=25︰4
B.A、B连线上场强为零的地方应该有两处
C.当滑块从D向A运动过程,电场力先做正功后做负功
D.当滑块从C向B运动过程,电势能先减小后增大
9、如图所示,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(磁感应强度为B)和匀强电场(电场强度为E)组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场(磁感应强度为B′),最终打在A1A2上,下列表述正确的是( )
A.粒子带负电
B.所有打在A1A2上的粒子,在磁感应强度为B′的磁场中的运动时间都相同
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在A1A2的位置越靠近P,粒子的比荷越大
10、一线圈匝数为n=10匝,线圈电阻不计,在线圈外接一个阻值R = 2.0Ω的电阻,如图甲所示.在线圈内有指向纸内方向的磁场,线圈内磁通量Ф随时间t变化的规律如图乙所示.下列说法正确的是()
A.通过R的电流方向为a→b
B.线圈中产生的感应电动势为5V
C.R两端电压为5V
D.通过R的电流大小为5A
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a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100 Ω挡。
(1)图a中的A端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_______(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1+R2=_______Ω,R4=________Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_______;若此时B端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B端是与“5”相连的,则读数为___________。(结果均保留3位有效数字)
12.(12分)如图所示为多用电表的示意图,其中S、T为可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为1000Ω的定值电阻,则:
(1)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节______(填“S”或“T”),使电表指针指向______(填“左侧”或“右侧”)的“0”位置
(2)该同学选择×10 倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小.为了较准确地进行测量,应重新选择_______(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”).重新选择倍率后,刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果是___________
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】当通电导线在磁场中放置的方向与磁场方向平行时,不受安培力的作用,选项A错误;两根通电导线之间如果通有异向电流,则相互排斥,选项B正确;当运动电荷的速度方向与磁场方向不平行时才会受到洛伦兹力的作用,选项CD错误;故选B.
2、A
【解析】局部电阻的变小,会引起全电路电阻的变小,根据闭合电路欧姆定律,可得到干路电流的变化情况,路端电压的变化情况;根据串并联电流电压的特点,可以判断各支路电表示数的变化情况
【详解】ABC、将开关S闭合,当滑动变阻器滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,导致路端总电阻变小,根据可知,干路电流增大,即电流表A1示数变大;又因为,则路端电压减小,则电压表V的示数变小;R2为定值电阻,故流过R2的电流减小,即电流表A2示数变小;故A正确,BC错误;
D、因电容器跟电阻R2并联,故电容器两端的电压为U,因,可知,电容器上的带电量减小,故D错误
故选A
【点睛】熟练掌握闭合电路欧姆定律及其变形表达式,清楚串并联电路电流电压的关系,是解决问题的关键
3、C
【解析】A、研究汽车在行驶时轮子的转动情况,车轮的大小不能忽略,所以不能把汽车看作质点.故A错误;
B、研究人在汽车上的位置,人的大小和形状影响较大,不能看作质点.故B错误;
C、计算汽车从柳州开往南宁的时间时,汽车的长度相比于汽车路程很小,对计算汽车从柳州开往南宁的时间影响可以忽略不计,可以把汽车看作质点.故C正确;
D、研究汽车在上坡时有无翻倒的危险,汽车的大小和形状不能忽略,故不能看作质点,故D错误
故选C
4、D
【解析】直线加速过程根据动能定理得
得
①
离子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有
得
②
①②两式联立得:
一价正离子电荷量与质子电荷量相等,同一加速电场U相同,同一出口离开磁场则R相同,所以m∝B2,磁感应强度增加到原来的12倍,离子质量是质子质量的144倍,D正确,A、B、C错误。
故选D。
5、A
【解析】先由楞次定律依据磁通量的变化可以判定感应电流的方向,再由感应电动势公式和欧姆定律,分段分析感应电流的大小,即可选择图象
【详解】线框进入磁场的过程,磁通量向里增加,根据楞次定律得知感应电流的磁场向外,由安培定则可知感应电流方向为逆时针,电流i应为正方向,故BC错误;线框进入磁场的过程,线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小,由E=BLv,可知感应电动势先均匀增大后均匀减小;线框完全进入磁场的过程,磁通量不变,没有感应电流产生.线框穿出磁场的过程,磁通量向里减小,根据楞次定律得知感应电流的磁场向里,由安培定则可知感应电流方向为顺时针,电流i应为负方向;线框有效的切割长度先均匀增大后均匀减小,由,可知感应电动势先均匀增大后均匀减小,故A正确,D错误
6、B
【解析】将圆环等分成若干微小段,每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点,产生的电场的电场强度总大小相等、方向相反,矢量和为零,即最终在O点的总矢量和为零,即在O点处,电场强度为零.因为圆环带正电,因此,每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点的左右两侧,产生大小相等、方向分别向外与x轴成相等角的电场,矢量和沿着x轴,由O点向两侧发散,各段叠加后总矢量和仍然沿着x轴,由O点向两侧发散,根据沿着电场线方向电势逐点降低的规律可知,O点的电势最高,故选项A、C错误,选项B正确;当从O点沿x轴正方向,趋于无穷远时,电场强度也为零,因此从O点沿x轴正方向,电场强度先变大,后变小,故选项D错误
考点:本题主要考查了电场力的性质和能的性质问题,属于中档题
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】带电粒子在磁场中,做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据
得最大速度
则最大动能
最大动能与金属盒的半径以及磁感应强度有关,与交流电的频率和加速电压的大小无关,故AC错误,BD正确。
故选BD。
8、AC
【解析】AB.A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2,C点为连线上电势最低处。类比于等量同种点电荷的电场的特点可知, C点电场强度为0,AB之间电场强度为0的点只有一处。对C点,由点电荷的电场强度公式:
得:
故A正确,B错误;
C.类比于等量同种点电荷的电场的特点可知,AC之间的电场强度的方向指向C,BC之间的电场强度指向C;滑块从D向A的运动过程中,电荷受到的电场力的方向指向C,所以电场力先做正功后做负功。故C正确;
D.由C选项分析可知,当滑块从C向B运动过程,电荷受到的电场力的方向指向C,所以电场力做负功,电势能增大。故D错误。
故选:AC
9、CD
【解析】A.带电粒子在磁场中向左偏转,根据左手定则,知该粒子带正电,故A错误;
B.所有打在上的粒子,在磁场中做匀速圆周运动,运动的时间等于
由
则
与带电粒子的比荷有关,故B错误;
C.粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡,有
则
故C正确;
D.经过速度选择器进入磁场B'的粒子速度相等,根据
粒子打在上的位置越靠近P,则半径越小,粒子的比荷越大,故D正确。
故选择CD。
10、BC
【解析】A.如图乙所示,磁通量随时间的变化规律为均匀增大,而磁场方向为垂直纸面向里.根据楞次定律“增反减同”原则,故感应磁场应垂直纸面向外,据右手螺旋定则可知电流方向应为逆时针方向,即通过R的电流方向应为b→a,A选项错误
BC.根据图的斜率为磁通量的变化率可以得到
又因为线圈内阻不计,故R两端的电压就应为5V,故BC均正确;
D.根据部分电路的欧姆定律可知
可知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.黑 ②.B ③.160 ④.880 ⑤.1.45 mA ⑥.1.10×103 Ω ⑦.2.90 V
【解析】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)[2]R6是可变电阻,它的作用就是欧姆表调零,也就是使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。
(3)[3]换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以
[4]换挡开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R1、R2并联组成新表头,新表头的内阻
新表头的量程是1 mA,所以
(4)[5]某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端与“1”相连,则多用电表是量程为2.5 mA的电流表,则读数为1.45 mA;
[6]若此时B端与“3”相连接,多用电表是欧姆×100 Ω挡,则读数为11.0×100 Ω,即1.10×103 Ω;
[7]若此时B端与“5”相连接,多用电表是量程为5 V电压表,则读数为2.90V。
12、 ①.(1)T ②.右侧 ③.(2)×100 ④.1100
【解析】多用电表测量电阻时,需要选择合适的档位,使指针指针中央刻度线附近;选择挡位后要进行殴姆调零,然后测量电阻读出示数,指针示数与档位的乘积是欧姆表示数;根据多用电表选择开关的位置确定其所测量的量与量程,然后根据表盘确定其分度值,读出其示数
【详解】(1)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节T,使电表指针指向右侧的“0”位置.
(2)该同学选择×10 倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小.说明倍率档选择的过小,为了较准确地进行测量,应重新选择 “×100”.重新选择倍率后,刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果是11×100Ω=1100 Ω
【点睛】查欧姆表的使用,使用欧姆表测电阻时,要选择合适的档位,使指针指针表盘中央刻度线附近,欧姆表换档后要进行欧姆调零;指针示数与档位的乘积是欧姆表示数;要注意欧姆表的零刻度线在最右侧
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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