资源描述
2025-2026学年宁夏银川市六盘山高级中学物理高二第一学期期末达标检测试题
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、一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计).小孔正上方处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回.若将下极板向上平移,则从P点开始下落的相同粒子将( )
A.打到下极板上 B.下极板处返回
C.在距上极板处返回 D.在距上极板处返回
2、如图所示,一个带正电荷q、质量为小球,从光滑绝缘斜面轨道的A点由静止下滑,然后沿切线进入竖直面上半径为R的光滑绝缘圆形轨道,恰能到达轨道的最高点B.现在空间加一竖直向下的匀强电场,若仍从A点由静止释放该小球(假设小球的电荷量q在运动过程中保持不变,不计空气阻力),则()
A.小球一定不能到达B点
B.小球仍恰好能到达B点
C.小球一定能到达B点,且在B点对轨道有向上的压力
D.小球能否到达B点与所加的电场强度的大小有关
3、有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符。已知偏移量越大打在纸上的字迹越大,现要增大字迹,下列措施可行的是( )
A.增大墨汁微粒的比荷
B.增大墨汁微粒进入偏转电场时的初动能
C.减小偏转极板的长度
D.减小偏转极板间的电压
4、未来的星际航行中,宇航员长期处于完全失重状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示.当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力.为达到上述目的,下列说法正确的是
A.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大
B.旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小
C.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大
D.宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小
5、如图,在场强为的匀强电场中有一个质量为的带正电小球悬挂在绝缘细线上,当小球静止时,细线与竖直方向成角,已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小,则小球所带的电量应为( )
A. B.
C. D.
6、如图甲是我国自行研制成功的中央处理器(CPU)芯片“龙芯”1号,图乙中,R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的芯片内部电阻,R2的尺寸远远小于R1的尺寸。若通过两电阻的电流方向如图所示,则R1、R2关系判断正确的是
A.R1=R2
B.R 1< R 2
C.R 1> R 2
D.无法确定
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,两个倾角分别为30°和60°的光滑绝缘斜面固定于水平地面上,并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中,两个质量为m、带电荷量为+q的小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放,运动一段时间后,两小滑块都将飞离斜面,在此过程中( )
A.甲滑块飞离斜面瞬间的速度比乙滑块飞离斜面瞬间的速度大
B.甲滑块在斜面上运动的时间比乙滑块在斜面上运动的时间短
C.两滑块在斜面上运动的位移大小相同
D.两滑块在斜面上运动的过程中,重力的平均功率相等
8、如图所示,闭合矩形线圈从静止开始竖直下落,穿过一个匀强磁场区域,此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度,不计空气阻力,则( )
A.从线圈边进入磁场到边穿过出磁场整个过程,线圈中始终有感应电流
B.从线圈边进入磁场到边穿出磁场的整个过程中,有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度
C.边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与边刚穿出磁场时感应电流的方向相反
D.边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等
9、霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,得到广泛应用.如图为某霍尔元件的工作原理示意图,该元件中电流I由正电荷定向运动形成,下列说法正确的是( )
A.M点电势比N点电势高
B.用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度
C.用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量
D.若保持电流I恒定则霍尔电压UH与B成正比例
10、如图所示,一个质量为m、电荷量为q的带正电圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现使圆环以初速度水平向右运动,在以后的运动中,圆环克服摩擦力所做的功可能为(重力加速度为g)()
A.0 B.
C. D.
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)某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示.将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响.图甲中继电器的供电电压U1=3V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30Ω.当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响.图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱______相连,指示灯的接线柱D应与接线柱______相连(均选填“A”或“B”)
(2)当环境温度升高时,热敏电阻阻值将______,继电器的磁性将______(均选填“增大”、“减小”或“不变”),当环境温度达到______℃时,警铃报警
12.(12分)某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋并利用如下实验器材验证平行四边形定则:刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子、质量不同的小重物若干、木板
实验方案如下:
①将橡皮筋的两端分别与两条细绳相连,测出橡皮筋的原长;
②将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上的M点,在橡皮筋的中点O再用细线系重物,自然下垂,如图甲所示
③将橡皮筋的另一端细线固定在竖直板上的N点,如图乙所示
(1)为完成本实验,下列还必须测量的物理量为______.(填选项前字母)
A、小重物的质量
B、细绳的长度
C、图甲中OM段橡皮筋的长度
D、图乙中OM和ON段橡皮筋的长度
(2)在完成本实验的过程中,必须注意的事项是______(填选项前字母)
A、橡皮筋两端连接的细绳长度必须相同
B、图乙中M、N两点必须等高
C、图乙中连接小重物的细绳必须在OM、ON夹角的平分线上
D、记录图甲中O点的位置和OM的方向
E、记录图乙中O点的位置和OM、ON的方向
(3)钉子位置固定,若利用现有器材,改变条件,可采用的方法是__________________
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)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
15.(12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
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】设带电粒子的质量为m,电容器两基板的电压为U,由动能定理得,若将下极板向上移动d/3,设带电粒子在电场中下降h,再由动能定理得,联立解得,所以带电粒子还没达到下极板就减速为零,D正确
【考点定位】动能定理、电场力做功、匀强电场电场强度和电势差的关系
2、B
【解析】不加电场时,设恰能到达轨道的最高点B的速度为v,根据机械能守恒定律有:
mg(h-2R)=mv2;…①
在最高点时,重力提供向心力,有:mg=m…②
加上电场后,设能到达B点的速度为v2,根据动能定理得:mv22=(mg+Eq)(h-2R)…③
在最高点时,重力与电场力的合力提供向心力,有:mg+Eq=m…④
得v2=v,故为小球仍恰好能到达B点,故B正确,ACD错误;故选B.
3、A
【解析】微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动,则有
水平方向
竖直方向
又
联立解得
要增大字迹,就要增大微粒通过偏转电场的偏转量y,由上式分析可知,采用的方法可以有:增大比荷、减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能Ek0、增大极板的长度L、增大偏转极板间的电压U。选项A正确,BCD错误。
故选A。
4、B
【解析】在外太空,宇航员处于完全失重状态,所以在旋转仓中我们不需要考虑地球引力作用;宇航员在旋转仓中做圆周运动所需要的向心力由侧壁支持力提供,根据题意有
,
故可知,旋转半径越大,转运角速度就越小,且与宇航员质量无关,故B正确、ACD错误
5、D
【解析】由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知,的方向与细线垂直斜向上。由平衡条件可得
故选D。
6、A
【解析】设导体的电阻率为ρ,厚度为d,边长为L,则由电阻定律得导体的电阻:
可知电阻与边长L无关,只取决于厚度,故R1=R2。
A.R1=R2。与上述结论相符,故A正确;
B.R 1< R 2。与上述结论不符,故B错误;
C.R 1> R 2。与上述结论不符,故C错误;
D.无法确定。与上述结论不符,故D错误。
故选:A。
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.小滑块飞离斜面时,洛伦兹力与重力垂直斜面方向的分力平衡,由
可得
所以斜面倾角越小,飞离斜面瞬间的速度越大,即甲滑块飞离斜面瞬间的速度较大,故A正确;
B.滑块在斜面上运动的加速度恒定不变,由受力分析和牛顿第二定律可得加速度
所以甲滑块的加速度小于乙滑块的加速度,因为甲滑块的最大速度大于乙滑块的最大速度,由
甲滑块在斜面上运动的时间大于乙滑块在斜面上运动的时间,故B错误;
C.根据
甲滑块在斜面上的位移大于乙滑块在斜面上运动的位移,故C错误;
D.由平均功率的公式
因
sin 30°=cos 60°
则重力的平均功率相等,故D正确;
故选AD。
8、BC
【解析】A.线圈中的磁通量发生变化才会有感应电流产生,当线圈整体在磁场中运动时,磁通量没有变化,故没有感应电流,故A错误;
B.没有感应电流的时候,磁场对线圈没有阻碍作用,此时的加速度等于重力加速度,而有感应电流时,加速度小于重力加速度,故B正确;
C.根据右手定则,dc刚进入磁场时线圈内感应电流的方向从d到c,dc边刚穿出磁场时感应电流的方向从c到d,即两者方向相反,故C正确;
D.根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律
从公式和题目的情景中可知:此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度,可知当两种情况下速度不相等时,它们的感应电流不可能相等,故D错误。
故选BC。
9、BCD
【解析】电流I的形成是由于正电荷的定向移动,由此可知正电荷定向移动垂直向里,所受洛伦兹力向右,A错;当电荷所受洛伦兹力等于电场力时不再偏转,电压恒定如果已知电荷定向移动速度可求出磁感强度,B对;同样,强磁场对应大电压,C对;电流恒定,电荷定向移动速度恒定,D对;
10、ACD
【解析】由左手定则可知,圆环向右运动时受到向上的洛伦兹力;
A.当qv0B=mg时,圆环不受支持力和摩擦力,摩擦力做功为零。故A正确。
C.当qv0B<mg时,圆环做减速运动到静止,只有摩擦力做功。根据动能定理得:
解得
故C正确。
D.当qv0B>mg时,圆环先做减速运动,当qvB=mg时,不受摩擦力,做匀速直线运动。
由qvB=mg可得:匀速运动的速度:
根据动能定理得:
解得:
故D正确。
B.由以上的分析可知,克服摩擦力做的功不可能为,故B错误;
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.B ②.A ③.减小 ④.增大 ⑤.80
【解析】(1)由题干中“当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况;
(2)由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系,结合欧姆定律分析电路中电流的变化,从而判断出电磁铁磁性的变化;由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响”,结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值,从图象上找到对应的温度就可以解决问题;
【详解】(1)由题中“当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”,所以警铃的接线柱C应与接线柱B连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连;
(2)分析乙图,发现:温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据欧姆定律,电路中电流就会增大,电磁铁的磁性就会增大;
当线圈中的电流时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警,则控制电路的总电阻
因此热敏电阻
由图乙可知,此时,所以,当温度时,警铃报警
【点睛】本题既考查电磁继电器原理的分析,也考查了结合欧姆定律的内容进行相关的计算,综合性比较强,解题时要仔细分析
12、 ①.CD ②.E ③.更换小重物
【解析】(1)[1]
A.设橡皮筋原长为,挂上小重物时OM长度为L1,根据胡克定律
可以计算出重物的重力,所以没有必要测出小重物的质量,故A不符合题意;
B.力的大小与细绳的长度无关,没有必要测出绳长,故B不符合题意;
C.需要测图甲中OM段橡皮筋长度,从而表示出重物的重力,故C符合题意;
D.测出图乙中OM和ON段橡皮筋的长度,才能根据胡克定律表示出两个分力的大小,故D符合题意。
故选择CD选项。
(2)[2]
A.橡皮筋两端连接的细绳长度不会影响力的大小,没有必要相同,故A不符合题意;
B.图乙中M、N两点不等高,也可验证力的平行四边形定则,故B不符合题意;
C.图乙中连接小重物的细绳不在OM、ON夹角的平分线上,也可验证力的平行四边形定则,故C不符合题意;
D.只要测出OM的长度即可,没有必要记录图甲中O点的位置和OM的方向,故D不符合题意;
E.记录图乙中O点的位置和OM、ON的方向,才能确定两个分力的大小和方向,故E符合题意。
故选择E选项。
(3)[3]
钉子位置固定,若利用现有器材,改变条件,可采用的方法是更换小重物,重复步骤(2)、(3)。
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、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
15、 (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
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