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湖南省常德市石门县第一中学2025-2026学年高二上物理期末经典试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、如图所示的非匀强电场中,如果电荷量q=10-5C的正点电荷仅在电场力的作用下由A点移动到B点,电场力做功为8×10-3J,则( )
A.电场中A、B两点间的电势差为80V
B.该点电荷由A点移到B点电势能增加了8×10-3J
C.该点电荷由A点移到B点动能能减少了8×10-3J
D.该点电荷受到电场力的大小,在A点时比在B点时大
2、在赤道上空,水平放置一根通以由东向西方向电流的直导线,则此导线( )
A.受到竖直向上的安培力
B.受到竖直向下的安培力
C.受到由南向北的安培力
D.受到由西向东的安培力
3、点电荷P、Q在真空中产生电场的电场线如图所示,下列说法正确的是( )
A.P、Q都是正电荷
B.P、Q都是负电荷
C.P是负电荷,Q是正电荷
D.P是正电荷,Q是负电荷
4、图中实线为某电场的电场线分布,虚线为某电荷仅在电场力作用下运动的轨迹,以下说法正确()
A.a场强大于d点场强 B.b和c处在同一等势面上
C.该电荷带正电 D.该电荷从a到d的过程中电势能增加
5、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
6、下列说法中正确的是
A.变化的磁场不能产生电场 B.变化的电场不能产生磁场
C.麦克斯韦证实了电磁波的存在 D.电磁波能在真空中传播
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、两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F。现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小可能为( )
A. B.
C. D.
8、某空间存在磁感应强度大小为B的正方形匀强磁场区域ABCD,磁场方向垂直纸面(图中未画出),电荷量为+q的粒子(不计重力)从B点沿BC方向以速度v射入磁场,粒子从AD边上的E点离开磁场。已知正方形区域边长为d,,下列说法正确的是
A.正方形区域磁场方向垂直纸面向外
B.粒子的质量为
C.粒子在磁场中运动的时间为
D.若粒子射入磁场的速度大于(方向不变),则粒子一定从CD边射出
9、有两个匀强磁场区域I和 II,I中的磁感应强度是II中的k倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动,与I中运动的电子相比,II中的电子( )
A.运动轨迹的半径是I中的k倍
B.加速度的大小是I中的k倍
C.做圆周运动的周期是I中的k倍
D.做圆周运动的角速度是I中的k倍
10、图中的甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成,它们之中一个是测电压的电压表,另一个是测电流的电流表,那么以下结论中正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R增大时量程增大
D.上述说法都不对
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,在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻。改变电路的外电阻R,通过电压传感器和电流传感器测量不同阻值下电源的路端电压和电流,输入计算机,自动生成U-I图线,如图(1)所示。
(1)由图可得干电池的电动势为_________V,干电池的内电阻为_______ Ω;
(2)现有一小灯泡,其U-I特性曲线如图(2)所示,若将此小灯泡接在上述干电池两端,小灯泡的实际功率是__W
12.(12分)某同学使用多用电表测量一段电阻丝电阻,图甲、图乙是分别用欧姆挡的“”和“”挡测量时表针所指的位置,则该段金属丝应选择______挡填“”或“”,该段金属丝的阻值约为______.
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、D
【解析】根据电场力做功公式W=qU求解A、B两点间的电势差.电场力做功多少.电荷的电势能就减小多少.由电场线的疏密判断出场强的大小,再分析电场力的大小
【详解】A、B两点间的电势差.故A错误.正电荷由A点移动到B点,电场力做功为8×10-3J,电势能减小了8×10-3J,动能能增加了8×10-3J,故BC错误;由电场线分布可知,A处场强大于B处场强,由F=Eq分析得知,该点电荷在A点时受到电场力的大小比在B点时大.故D正确.故选D
2、B
【解析】直导线的电流方向由东向西,赤道上空地磁场的方向由南向北,根据左手定则即可判断安培力方向。
【详解】赤道上空地磁场的方向由南向北,根据左手定则:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向北穿过手心,则手心朝南.四指指向电流方向,则由西向东,拇指指向安培力方向:竖直向下,B正确,ACD错误。
故选B。
【点睛】考查左手定则的运用。
3、C
【解析】电场线的方向是由正电荷出发指向负电荷或无穷远,由图知,P是负电荷,Q是正电荷,所以ABD错误;C正确
4、C
【解析】根据电场线的疏密表示场强的强弱,沿电场线方向电势逐渐降低,根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向,然后根据电场力与电场线方向判断电性,根据电场力做功判断电势能的变化
【详解】电场线疏密反应电场强弱可知,a场强小于d点场强,故A错误;沿着电场线方向,电势逐渐降低可知,b电势大于c的电势,故B错误;根据轨迹弯曲方向可知,电场力斜向上,与电场线方向相同,故带正电,故C正确;电荷从a到d的过程电场力做正功,电势能减小,故D错误.所以C正确,ABD错误
【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向,利用电场中有关规律求解.比较电势能的大小有两种方法:一可以从电场力做功角度比较,二从电势能公式角度判断,先比较电势,再比较电势能
5、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
6、D
【解析】变化的磁场周围会产生电场,故A错误;变化的电场周围会产生磁场;故B错误;麦克斯韦预言了电磁波的存在;但赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在;故C错误;电磁波可以在真空、固体、液体、气体中传播;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】若两电荷同性,设一个球的带电量为Q,则另一个球的带电量为5Q,此时
接触后再分开,带电量各为
则两球库仑力大小
所以
若两电荷异性,接触后再分开,两球电量的绝对值为
此时两球的库仑力
所以
故选BD
8、ABC
【解析】A.由题意可知带电粒子从E点离开,根据左手定则可知正方形区域磁场方向垂直纸面向外,故A正确;
B.粒子运动轨迹如图所示
根据几何关系有
可解得;又因为带电粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力有
可得
故B正确;
C.根据几何关系有
所以θ=60°,故粒子在磁场中运动的时间为
故C正确;
D.当粒子恰好从D点射出时有,结合前面的分析可知此时的速度为
根据几何关系可知粒子的速度大于时,粒子才从CD边射出,故D错误。
故选ABC。
9、AC
【解析】电子在磁场中做的圆周运动,洛伦兹力作为向心力,根据圆周运动的周期公式和半径公式逐项分析即可
设Ⅱ中的磁感应强度为B,则Ⅰ中的磁感应强度为kB,根据电子在磁场中运动的半径公式可知,Ⅰ中的电子运动轨迹的半径为,Ⅱ中的电子运动轨迹的半径为,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,故A正确;电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力,所以电子的加速度的大小为,所以Ⅰ中的电子加速度的大小为,Ⅱ中的电子加速度的大小为,所以Ⅱ的电子的加速度大小是Ⅰ中的倍,故B错误;根据电子在磁场中运动的周期公式可知,Ⅰ中的电子运动周期为,Ⅱ中的电子运动周期为,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的周期是Ⅰ中的k倍,故C正确;做圆周运动的角速度,所以Ⅰ中的电子运动角速度为,Ⅱ中的电子运动角速度为,在Ⅱ的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的倍,故D错误
10、BC
【解析】AB.由图甲所示可知,电阻与G并联,甲为电流表,分流电阻R增大时,电阻分流电流减小,量程变小,故A错误,B正确;
C.由图乙所示可知,电阻R与G串联,乙为电压表,R增大,电阻分压电压变大,量程变大,故C正确;
D.由以上分析可知,BC正确,故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、 ①.1.5V ②.2Ω ③.0.27Wa
【解析】(1)[1][2].由图所示图象可知,电源电动势为:E=1.5V
电源内阻为:
(2)[3].由图象可知,灯泡与该干电池组成串联电路时,灯泡两端电压U=0.9V,电路电流I=0.3A,灯泡实际功率
P=UI=0.9V×0.3A=0.27W
12、 ①.×1 ②.16.0
【解析】为减小测量误差,应用欧姆表测电阻时应选择合适的挡位使指针指在中央刻度线附近,由图示表盘可知,测该金属丝电阻应选择挡位,待测金属丝电阻阻值为:
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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