资源描述
2026届江西师大附属中学物理高二上期末质量跟踪监视试题
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、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机,电阻r=1 Ω的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与电路连接,滑动变阻器R的最大阻值为6 Ω,滑片P位于滑动变阻器距下端处,定值电阻R1=2 Ω,其他电阻不计,线圈匀速转动的周期T=0.02 s.闭合开关S,从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转动过程中理想电压表示数是5 V.下列说法正确的是( )
A.电阻R1消耗的功率为W
B.0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零
C.线圈产生的电动势e随时间t变化的规律是V
D.线圈从开始计时到s的过程中,通过R1的电荷量为C
2、如图,匀强电场中A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点.已知电势,,,,则
A.将1C正电荷由A点经B点搬到G点,电场力做功1J
B.D点和E点电势相等
C.B点和D点电势相等
D.A、F点电势差和B、E点电势差相等
3、世界一级方程式赛车锦标赛是在世界各地十多个封闭的环行线路上进行的,赛道中有许多弯道,如图所示,赛车在通过弯道时非常容易冲出赛道.设有甲、乙两个质量相同的赛车,以相同的速率通过同一水平弯道,甲车在内侧车道,乙车在外侧车道.下列说法正确的是
A.甲车受到沿半径方向摩擦力比乙车的大
B.甲、乙两车沿半径方向受到的摩擦力大小相等
C.甲车受到沿半径方向的摩擦力比乙车的小
D.赛车沿半径方向受到的摩擦力与轨道半径的大小无关
4、如图所示,厚度均匀矩形金属块棱长ab=10 cm,bc=5 cm,其左、右两端面为正方形.当将A与B接入电压为U的电路中时,电流为1 A;若将C与D接入同一电路中,则电流为( )
A.4 A B.2 A
C.A D.A
5、如图所示,是高二某同学演示楞次定律实验的记录,不符合实验事实的是
A. B.
C. D.
6、关于磁感应强度B的概念,下列说法中正确的是( ).
A.根据磁感应强度B的定义式B=F/IL可知,磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B.磁场中某处磁感应强度方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零
D.小段通电导线放在磁感应强度为零处,它所受的磁场力一定为零
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,当滑动变阻器的滑片P向下端移动时,下列说法正确的是
A.电阻R1消耗的功率增大 B.电源的输出功率增大
C.V1增大,V2增大,A减小 D.V1减小,V2减小,A增大
8、如图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在荧光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是
A.滑动触头向右移动时,电子打在荧光屏上的位置上升
B.滑动触头向左移动时,电子打在荧光屏上的位置上升
C.电压U增大时,电子打在荧光屏上的速度大小不变
D.电压U增大时,电子从发出到打在荧光屏上的时间不变
9、如图所示,水平的平行金属板和直流电源相连,中间有一垂直纸面向外的匀强磁场,一带正电粒子(重力不计)以速度v向右飞入板间,恰能做匀速直线运动。仅改变以下某项条件时,物体仍然做匀速直线运动的有
A.让粒子带负电
B.让电源的正负极交换
C.让金属板间距离增大
D.让粒子所带电量增大
10、如图是一个多用电表的简化电路图.S为单刀多掷开关,通过操作开关,可以接通1,也可以接通2、3、4、5或6.下列说法正确的是
A.当开关S分别接1或2时,测量的是电流,其中S接1时量程较大
B.当开关S分别接3或4时,测量的是电阻,其中A是黑表笔
C.当开关S分别接3或4时,测量的是电阻,其中A是红表笔
D.当开关S分别接5和6时,测量的是电压,其中S接5时量程较大
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)如图所示,平行金属导轨与水平面成倾角θ,匀强磁场垂直导轨平面向上,一根通有恒定电流的导体棒ab垂直导轨放置,并与导轨保持良好接触,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。刚开始导体棒静止在导轨上,当磁感应强度减小为B1时,导体棒恰好不下滑。求:
(1)试说明导体棒ab中电流的方向;
(2)当磁感应强度多少时,导体棒恰好不上滑?
12.(12分)实验小组某次实验中要读取下列数据,(1)用多用电表测量电阻时,选择开关置于”X100”档位,并且已经正确进行了欧姆调零,则该电阻的测量值为________Ω.
(2)电流表和电压表测量电流和电压时两表的示数为_____A和_______V.
(3)20分度的游标卡尺和千分尺的读数分别为______ mm和________mm.
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)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)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】A、根据电压表示数,结合功率表达式,即可求解;
B、从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,电压瞬时值最大;
C、从线圈处于垂直中性面开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=Emcosωt;
D、由电流的平均值可得转过90°的过程中通过电阻R的电荷量
【详解】滑动片P位于滑动变阻器距下端1/3处,即2Ω,与定值电阻R1=2Ω并联,再与4Ω串联,且电压表示数为5V,则电路中的电流,因此电阻R1电流I1=0.5A;那么阻R1消耗的功率为P=I12R1=0.52×2=0.5W;故A错误;因从线圈处于垂直中性面开始计时,线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:e=Emcosωt,因此0.02 s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为最大值,故B错误;由A选项分析可知,线圈产生感应电动势有效值为E=I(R+r)=1×(5+1)=6V,那么感应电动势的最大值为6V,;因此线圈中感应电动势的瞬时值表达式为:e=6cos100πt(V),故C错误;图示位置磁通量为NBS,从开始计时到1/200s的过程中,由图示位置转过90°角的过程中,磁通量由BS减为零,故磁通量的变化为:△∅=BS,感应电动势的平均值为:.感应电流的平均值为:.则线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为:,那么经过R1的电荷量为,故D正确.故选D
【点睛】本题涉及交流电压与交流电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值;瞬时值要注意确定相位,对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定,而涉及到耐压值时,则由最大值来确定,而通过某一电量时,则用平均值来求
2、B
【解析】根据“匀强电场中的电势”可知,本题考查匀强电场中电势差和场强的关系,匀强电场中沿着不与场强垂直的方向前进相同距离,电势降落相等,同时要熟悉匀强电场中等势面和电场线的关系,然后结合几何关系分析.
【详解】A、将1C正电荷由A点经B点搬到G点,电场力做功,故A错误.
B、在匀强电场中,由公式知,沿着任意方向前进相同距离,电势差必定相等.由于,且,则有,代入数据得.又由于且,则有,代入数据得,则,故B正确.
C、同理可得,,知B点和D点电势不等,故C错误.
D、A、F点电势差,B、E点电势差,可知故D错误.
故选B.
【点睛】根据求电场力做功.在匀强电场中,沿着任意方向前进相同距离,电势差必定相等,根据这个特点并结合几何关系就可以得到其余各点的电势,再分析电势差的关系
3、A
【解析】汽车做匀速圆周运动,由指向圆心的静摩擦力提供向心力,根据牛顿第二定律列方程分析两车沿半径方向受到的摩擦力的大小;
【详解】ABC.汽车以相同的速率通过同一水平弯道,即做匀速圆周运动,由指向圆心的静摩擦力提供向心力,则根据牛顿第二定律有:,由于甲、乙赛车质量和速率相同,但是由于甲车在内侧车道,乙车在外侧车道,即,则,故选项A正确,BC错误;
D.由上面分析可知,赛车沿半径方向受到的摩擦力与轨道半径的大小有关,故选项D错误
【点睛】本题考查应用牛顿第二定律处理生活中圆周运动的能力,对于圆周运动,分析向心力的来源的是关键
4、A
【解析】设沿AB方向的横截面积为S1,沿CD方向的横截面积为S2,则:
,
A、B接入电路中时的电阻为R1,C、D接入电路中时的电阻为R2,由电阻定律,可得:
,
两种情况下电流之比为:
故:
I2=4I1=4 A;
A.4 A,故A符合题意;
B.2 A,故B不符合题意;
C.A,故C不符合题意;
D.A,故D不符合题意。
故选A。
5、D
【解析】D选项中,由楞次定律知:当条形磁铁拔出时,感应电流形成的磁场与原磁场方向相同,因原磁场方向向上,故感应磁场方向也向上,再由安培定则知从上向下看感应电流方向为逆时针,D错
考点:楞次定律、安培定则等
【名师点睛】楞次定律中“阻碍”的含义
6、D
【解析】磁感应强度是采用比值法定义的,B大小与F、IL无关,B由磁场本身决定,当电流方向与磁场方向不在同一直线上时,导体才受到磁场力作用,磁场力的方向与电流、磁场垂直;
【详解】A、磁感应强度是采用比值法定义的,B大小与F、IL无关,B由磁场本身决定,故A错误;
B、根据左手定则可知,磁场方向与磁场力方向垂直,故B错误;
C、当导体方向与磁场方向在一条线上时,导体不受磁场力,此时磁感应强度并非为零,故C错误;
D、根据F=BIL可知,当磁感应强度为零处,它所受磁场力一定为零,故D正确;
故选D
【点睛】对于磁感应强度的定义式,要明确其定义方法、适用条件,以及各个物理量的含义,可以和电场强度的定义类比学习
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】当滑动变阻器的滑片P向下移动时,R3连入电路的阻值变小,故外电路的总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律,知总电流变大,路端电压U=E-Ir变小,所以V1示数减小,电源的内电压和R1的电压均增大,所以并联部分电压减小,即V2示数减小.根据欧姆定律可知,通过R2的电流减小,而总电流增大,所以通过滑动变阻器的电流增大,即A示数增大.故C错误,D正确;因为干路电流变大,根据 知电阻R1消耗的功率增大,故A正确;因为不知道内、外电阻的大小关系,所以电源的输出功率的变化情况无法确定,故B错误;故选AD.
8、BD
【解析】设加速电压为U′,由题意知,电子在加速电场中加速运动,根据动能定理得:
eU′=mv2
电子获得的速度为:
电子进入偏转电场后做类平抛运动,也就是平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动,加速度为:
电子在电场方向偏转的位移为:
垂直电场方向做匀速直线运动,粒子在电场中运动时间为:
联立解得:
又因为偏转电场方向向下,所以电子在偏转电场里向上偏转。
A.滑动触头向右移动时,加速电压变大,故电子偏转位移y变小,因为电子向上偏转,故在屏上的位置下降,故A错误;
B.滑动触头向左移动时,加速电压变小,故电子偏转位移y变大,因为电子向上偏转,故在屏上的位置上升,故B正确;
D.偏转电压U增大时,电子在电场中受到电场力增大,即电子偏转的加速度a增大;因为加速电压不变,电子进入电场的速度没有变化,电子在电场中运动的时间t没有发生变化,故D正确;
C.偏转电压U增大时,电子在电场中受到的电场力增大,即电子偏转的加速度a增大;因为电子水平方向的速度v不变,电子在电场中运动的时间不变,电子打在屏上的速度为
则电子打在屏上的速度增大,故C错误。
9、AD
【解析】A.带正电粒子恰能做匀速直线运动,则Eq=qvB。粒子带负电,电场力与洛伦兹力大小仍相等,方向都与相反,粒子仍然做匀速直线运动的,故A正确;
B.让电源的正负极交换,正粒子受到的电场力与洛伦兹力都向下,粒子将向下偏转,故B错误;
C.当板间距离增大时,根据U=Ed,场强变小,Eq<qvB,粒子运动轨迹偏向下极板,故C错误;
D.粒子所带电量增大,只要速度不变,仍满足Eq=qvB,粒子仍然做匀速直线运动的,故D正确。
故选:AD
10、AC
【解析】A项:由图可知当转换开关S旋到位置1、2位置是电流表,接1时分流电阻相对更小,故接1时电表的量程更大;故A正确;
B、C项:测量电阻时欧姆表内部应接电源,由图可知测电阻只有接3或4;A与电源的负极相连,故A为红表笔;故B错误,C正确;
D项:要测量电压,电流表应与电阻串联,由图可知当转换开关S旋到位置5、6时;测量电压,电流表所串联的电阻越大,所测量电压值越大,故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大,故D错误
点晴:本题考查多用表的原理,应熟练掌握其测量原理,及电表的改装办法.明确电流表时表头与电阻并联,电压表时,表头与电阻串联;而欧姆表时内部要接有电源
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)从a到b;(2)。
【解析】(1)当磁场增大时,导体棒会上滑,即导体棒受到的安培力沿导轨平面向上,所以导体棒中电流方向为从a到b;
(2)设棒中电流为I,导轨间距为L
当磁感应强度为B1时,导体棒恰好不下滑,有:
B1IL=mg(sinθ-μcosθ)
当磁感应强度为B2时,导体棒恰好不上滑,有:
B2IL=mg(sinθ+μcosθ)
解得:
12、 ①.(1)2.2×103 ②.(2)0.42 ③.2.23~2.27 ④.(3)3.60 ⑤.6.856~6.859
【解析】欧姆表读数注意乘以倍率;螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读.游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读
【详解】(1)该电阻的测量值为:22×100Ω=2.2×103Ω.
(2)电流表的示数为:0.42A;电压表示数为:2.24V.
(3)20分度的游标卡尺读数:3mm+0.05mm×12=3.60mm;
千分尺的读数为:6.5mm+0.01mm×35.8=6.858mm;
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)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、 (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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