资源描述
2025-2026学年安徽省马鞍山市和县一中高二物理第一学期期末调研试题
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、发现万有引力定律的科学家是( )
A.伽利略 B.牛顿
C.爱因斯坦 D.库伦
2、带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出,能够达到的最大高度为h1;若加上水平方向的匀强磁场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h2,若加上水平方向的匀强电场,且保持初速度仍为v0,小球上升的最大高度为h3,如图所示,不计空气阻力,则( )
A.h1=h2=h3 B.h1>h2>h3
C.h1=h2>h3 D.h1=h3>h2
3、如图,“L”型导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,,ab长为l,bc长为,导线通入恒定电流I,设导线受到的安培力大小为F,方向与bc夹角为θ,则
A., B.,
C, D.,
4、下图为质谱仪的工作原理示意图,一束带电粒子以一定的速度进入速度选择器,速度选择器内是相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度和电场强度的大小分别为和,粒子通过速度选择器的狭缝后,进入磁感应强度为的偏转磁场,最后打在底片上两处,测得,不计粒子重力。由此可知
A.粒子带负电,磁感应强度垂直纸面向外 B.打在两处的粒子的比荷之比为1:2
C.打在两处的粒子的速度之比为1:2 D.打在两处的粒子在磁场中的运动时间之比为1:1
5、如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为的带电粒子(不计粒子重力),以初速度v从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2v,则从M运动到N的过程中,带电粒子()
A.动能增加 B.电势能增加
C.做匀变速运动 D.到达N点时速度水平向左
6、如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述不正确的是( )
A.线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流
B.穿过线圈a的磁通量变小
C.线圈a有收缩的趋势
D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
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、粒子回旋加速器的工作原理如图所示,置于真空中的D型金属盒的半径为R,两金属盒间的狭缝很小,磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直,高频率交流电的频率为f,加速器的电压为U,若中心粒子源处产生的质子质量为m,电荷量为+e,在加速器中被加速.不考虑相对论效应,则下列说法正确是
A.质子被加速后的最大速度不能超过2πRf
B.加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大
C.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为
D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f,该加速器也可加速粒子
8、如图所示,虚线框中存在匀强电场E和匀强磁场B,它们相互正交或平行有一个带负电的小球从该复合场上方的某一高度处自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过下列的哪些复合场区域
A.“”表示磁场 B.虚线表示磁场
C.“”表示磁场 D.虚线表示磁场
9、某电场的电场线分布如图所示,以下说法正确的是()
A.正电荷q在a点处所受电场力小于其在b点处时所受的电场力
B.负电荷-q在c点处所受电场力大于其在d点处时所受的电场力
C.若将一检验电荷-q由a点移至b点,它的电势能增大
D.若将一检验电荷+q由c移至d的过程中,电势能增大
10、如图所示,是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,有带电小球静止在平行板电容器中间,在增大电容器两极板间距离的过程中( )
A.带电小球将竖直向下运动
B.带电小球将竖直向上运动
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
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)用伏安法测电源电动势和内电阻,已知电流表内阻和电源内电阻相比,不可忽略,画出的(甲)、(乙)两种可供选用的测量电路
(1)为提高电动势和内电阻的测量精度,应选用的电路是______
(2)由实验数据做出如图(丙)所示图线,则该电源的内电阻r=______Ω.
(3)所测得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较的情况是:E测______E真;r测_____r真.(填“>”或“<”)
12.(12分)如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素,其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器带电后与电源断开。
(1)下列关于实验中使用静电计的说法正确的是_____。
A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
(2)以下情况中,能使电静电计指针偏角增大的有_____。
A.把两板间的距离减小
B.把两板的正对面积减小
C.在两板间插入相对介电常数较大的电介质
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、B
【解析】发现万有引力定律的科学家是牛顿
故选B。
2、D
【解析】小球竖直上抛的最大高度为
当小球在磁场中运动到最高点时,小球应有水平速度,设此时小球的动能为,则
又由
所以
当加上电场时,由运动的分解可知:在竖直方向上有
所以
即
h1=h3>h2
故选D。
3、D
【解析】连接ac,根据几何关系得导线在磁场中受安培力的有效长度:
根据,得:
F与bc夹角θ:
ABC.与计算不符,ABC错误;
D.与计算结果相符,D正确。
4、B
【解析】A.在偏转磁场中,由粒子偏转方向知,粒子带正电,故A错误;
B.打在两处的粒子半径,由
知
比荷之比为1:2,故B正确;
C.通过速度选择器,速度相同,故C错误;
D.运动时间,则运动时间之比为2:1,故D错误。
故选B。
5、C
【解析】A.粒子由M点到N点的过程中,增加的动能:
故A错误;
B.带电粒子运动过程中只有电场力做功,故根据动能定理有:
电场力做正功,电势能应该减小,减小量应为,故B错误;
C.带电粒子运动过程中所受合外力为电场力是恒力,由牛顿第二定律:
可知加速度不变,做匀变速运动,故C正确;
D.因带电粒子在竖直方向上没有受力,故竖直方向上做匀速直线运动,合速度不可能水平,故D错误。
故选C。
6、B
【解析】AB.据右手螺旋定则判断出螺线管b产生的磁场方向向下,滑片P向下滑动,滑动变阻器接入电路电阻减小,电路中电流增大,产生磁场的磁感应强度增强,穿过线圈a的磁通量增大。据楞次定律,线圈a中感应电流产生的磁感应强度向上,由右手螺旋定则可得线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流。故A项正确,B项错误;
CD.据楞次定律,线圈a将阻碍磁通量的增大,则线圈a有收缩的趋势,线圈a受到向下的安培力,线圈a对水平桌面的压力FN将增大。故CD正确。
故选B。
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、AC
【解析】质子在回旋加速器中被加速,需要满足质子做圆周运动的周期与交变电压的周期相等,质子的最大动能由D型盒的半径R决定,故B错误;由半径公式可知质子的最大速度,且满足周期,可得最大速度,故A正确;质子在电场中加速,根据动能定理,第一次通过狭缝有,第二次通过狭缝有,由两式可知,故C正确;质子的电荷数和质量数都是1,粒子(氦核)的电荷数为2,质量数为4,两种粒子的比荷并不相等,由周期公式可知两种粒子的周期也不相等,不改变磁感应强度B和交流电的频率f,则不满足粒子做圆周运动的周期与交流电的周期相等,该加速器就不能加速a粒子,故D错误
8、CD
【解析】当小球所受的合力为零,或合力与速度在同一直线上时能沿着直线通过电磁场区域据此条件进行判断
【详解】A、小球受重力、向右的电场力、向左的洛伦兹力,下降过程中速度一定变大,故洛伦兹力一定增大,不可能一直与电场力平衡,故合力不可能一直向下,故一定做曲线运动,故A错误;
B、小球刚进入场时,重力向下,电场力水平向左,洛伦兹力垂直向内,不平衡,合力与速度不共线,做曲线运动,故B错误;
C、小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力,若三力平衡,则粒子做匀速直线运动,故C正确;
D、粒子受向下的重力和向下的电场力,不受洛伦兹力,合力一定与速度共线,故粒子一定做直线运动,故D正确;
故选CD.
【点睛】本题关键在于洛伦兹力与速度垂直且与粒子速度方向垂直,要使粒子做直线运动,要么三力平衡,要么不受洛伦兹力
9、AC
【解析】A.因为b点电场线较a点密集,则b点场强较大,正电荷q在a点处所受电场力小于其在b点处时所受的电场力,选项A正确;
B.因为d点电场线较c点密集,则d点场强较大,负电荷-q在c点处所受电场力小于其在d点处时所受的电场力,选项B错误;
C.若将一检验电荷-q由a点移至b点,电场力做负功,则它的电势能增大,选项C正确;
D.若将一检验电荷+q由c移至d的过程中,电场力做正功,则电势能减小,选项D错误;
故选AC。
10、AC
【解析】AB.初始时,小球静止,受到向上的电场力和向下的重力。电容器两极板与电源两端相连,所以电容器的电压不变,在增大电容器两极板间距离的过程中,由分析可知板间场强减小,微粒所受的电场力减小,所以微粒将向下做加速运动,故A正确,B错误;
CD.增大电容器两极板间距离,由电容的决定式,分析可知电容C减小,因U不变,由,分析可知Q减小,电容器放电,则R中有从a流向b的电流,故C正确,D错误。
故选AC。
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.乙 ②.1 ③.< ④.<
【解析】(1)[1]已知电流表内阻和电源内电阻相比,不可忽略,为减小实验误差,应采用图乙所示电路图;
(2)[2]如图丙图像可知,电源内阻为
(3)[3]由图示可知,伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法,由于电压表分流作用,电流表测量值偏小,当外电路短路时,电流测量值等于真实值,电源的U-I图像如图所示,由图像可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻测量值小于真实值;
12、 ①.A ②.B
【解析】(1)[1].静电计可测量电势差,根据指针张角的大小,观察电容器电压的变化情况,无法判断电量的变化情况,故A正确,B错误;故选A。
(2)[2].A.两板间距离d减小,根据电容的决定式知,电容C增大,根据知,电荷量不变,则电势差减小,指针偏角变小,故A错误;
B.两级的正对面积减小,根据电容的决定式知,电容C减小,根据知,电荷量不变,则电势差增大,指针偏角变大,故B正确;
C.在两极板间插入电介质,根据知,电容C增大,电荷量不变,根据知,则电势差减小,指针偏角变小,故C错误;
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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