资源描述
2026届河南省豫南九校高二上物理期末考试试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是( )
A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向
B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致
C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定
D.如果把磁场中的通电导线撤去,磁场中磁感应强度为零
2、边长为aN匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动,转速为n,线圈所围面积内的磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示,图象中为已知.则下列说法正确的是
A.时刻线圈中感应电动势最大
B.时刻线圈中感应电流为零
C.匀强磁场的磁感应强度大小为
D.线圈中瞬时感应电动势的表达式为
3、如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框的ab边平行磁场边界MN,线框以垂直于MN速度匀速地完全进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1.现将线框进入磁场的速度变为原来的两倍,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则有( )
A.Q2=Q1 ,q2=q1 B.Q2=2Q1 , q2=2q1
C.Q2=2Q1 ,q2=q1 D.Q2=4Q1 ,q2=2q1
4、当病人发生心室纤颤时,必须要用除颤器进行及时抢救,除颤器工作时的供电装置是一个C=70μF的电容器,它在工作时,一般是让100J到300J的电能在2ms的时间内通过病人的心脏部位,已知充电后电容器储存的电能为,下列说法正确的是
A.除颤器工作时的电功率在50W到150W之间
B.除颤器工作时的电功率在50kW到150kW之间
C.要使除颤器的电容器储存140J的电能,充电电压需达到20V
D.要使除颤器的电容器储存140J的电能,充电电压需达到200V
5、真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为,将它们之间的距离增大为原来的2倍,则它们之间的静电力变为( )
A. B.
C. D.
6、自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的,很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献,下列说法错误的是
A.奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系
B.欧姆发现了欧姆定律,说明了热现象和电现象之间存联系
C.法拉第发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系
D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系
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、下列说法中正确的是()
A.悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则运动,说明液体分子的运动也是无规则的
B.物体中分子热运动的动能的总和等于物体的内能
C.橡胶无固定熔点,是非晶体
D.第二类永动机不可能制成,是因为它违反了能量守恒定律
8、如图所示,空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大小为,且电场方向和磁场方向相互垂直,在正交的电磁场空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内,一质量为m,带电量为q(q>0)的小球套在绝缘杆上,若小球沿杆向下的初速度为时,小球恰好做匀速直线运动,已知重力加速度大小为g,小球电荷量保持不变,则以下说法正确的是
A.小球的初速度
B.若小球沿杆向下的初速度,小球将沿杆做加速度不断增大的减速运动,最后停止
C.若小球沿杆向下的初速度,小球将沿杆做加速度不断减小的减速运动,最后停止
D.若小球沿杆向下初速度,则从开始运动到稳定过程中,小球克服摩擦力做功为
9、我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将名为“悟空”的暗物质粒子探测卫星送入太空.若该卫星发射后在距地球表面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动,其运行的周期为 T,以 R 表示地球的半径,引力常量为 G.根据这些信息,可求出()
A.该卫星绕地球做匀速圆周运动时的线速度大小为
B.地球表面的重力加速度大小为
C.在地球上发射卫星的最小发射速度为
D.地球的平均密度为
10、图中虚线所围的区域内存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场.已知从左侧水平射入的电子,在穿过该区域时未发生偏转.不计重力,则在这个区域中的E和B的方向可能是
A.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同
B.E和B都沿水平方向,并与电子运动的方向相反
C.E竖直向上,B垂直纸面向外
D.E竖直向上,B垂直纸面向里
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)某同学准备在实验室利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。为了尽量减小实验误差。
(1)该同学应该选择的实验电路是______(选填“甲”或“乙”)。
(2)在实验过程中该同学利用所选电路测得多组电压和电流值,并得到了如图所示的图线,由图可得出该电源电动势E=______V,内阻r=______Ω(结果保留两位小数)。
12.(12分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,则接入电路的金属丝长度为______cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图乙所示,则金属丝的直径为______mm。
(2)在接下来实验中发现电流表量程太小,需要通过测量电流表的满偏电流和内阻来扩大电流表量程。他设计了一个用标准电流表G1(量程为0~30μA)来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程,图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。
①实验步骤如下:
A.分别将R1和R2的阻值调至最大。
B.合上开关S1。
C.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数I1如图甲所示,则I1=______μA。
D.合上开关S2。
E.反复调节R1和R2的阻值,使G2的指针偏转到满刻度的一半,G1的示数仍为I1,此时电阻箱R2的示数r如图乙所示,则r=______Ω。
②若要将G2量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出需在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS=______。(用I、I1、r表示)
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、A
【解析】A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时北极所指的方向,故A正确;
B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针N极在此处的受力方向一致,故B错误;
C.磁场中某点的磁感应强度的方向由磁场本身决定,与试探电流元在此处的受力方向无关;故C错误;
D.如果把磁场中的通电导线撤去,磁场中磁感应强度不变;故D错误;
故选择:A;
2、D
【解析】由数学知识可知:磁通量-时间图象斜率等于磁通量的变化率,其大小决定了感应电动势的大小.当线圈的磁通量最大时,线圈经过中性面,电流方向发生改变
【详解】t1时刻通过线圈的磁通量最大,而磁通量的变化率等于零,故感应电动势为零,故A错误;t2时刻磁通量为零,线圈与磁场平行,磁通量变化率最大,线圈中感应电流为最大值,故B错误;磁通量与线圈匝数无关,所以磁感应强度,故C错误;角速度为:ω=2nπ,最大感应电动势为:Em=NBSω=N××a2×2nπ=2Nπφ0n;所以线圈中瞬时感应电动势的表达式为:e=2Nπφ0ncos2πnt,故D正确;故选D
【点睛】本题关键抓住感应电动势与磁通量是互余关系,即磁通量最大,感应电动势最小;而磁通量最小,感应电动势最大
3、C
【解析】根据及可得安培力表达式
;
拉力做的功转化为电能,然后转化为焦耳热,由
可知产生的焦耳热与速度成正比,所以
;
根据可知通过线框某横截面的电荷量与速度无关,,故ABD错误,C正确。
故选C。
4、B
【解析】根据电功率求解电功率范围;根据求解电压.
【详解】A、B、根据电功率知P在到,即电功率在50kW到150kW之间,故A错误,B正确;
C、D、根据电容器储存的电能为,知,故C、D错误;
故选B.
【点睛】此题为信息给与题目,注意审题找到已知条件即可根据公式和求解.
5、B
【解析】由点电荷库仑力公式可以得到,电量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,库仑力将变为原来的;
A.,与结论不相符,选项A错误;
B.,与结论相符,选项B正确;
C.,与结论不相符,选项C错误;
D.,与结论不相符,选项D错误
6、B
【解析】A.奥斯特最先发现了电流的磁效应,揭开了人类研究电磁相互作用的序幕,故A不符合题意;
B.欧姆定律说明了电流与电压的关系,故B符合题意;
C.法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象,揭示了磁现象和电现象之间的联系,故C不符合题意;
D.焦耳发现了电流的热效应,定量得出了电能和热能之间的转换关系,故D不符合题意。
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】布朗运动是固体小颗粒的运动,发映液体分子的无规则运动;
物体的内能包括分子动能和分子势能;
橡校是非晶体
【详解】A项:悬浮在液体中的微小固体颗粒的运动是无规则的,说明液体分子的运动也是无规则的;故A正确;
B项:物体中分子热运动的动能及分子势能之和等于物体的内能;故B错误;
C项:橡胶是非晶体,没有固定的熔点;故C正确;
D项:第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量耗散方向性,故D错误
故选AC
【点睛】本题考查分子运动论、内能及晶体的性质,要注意明确内能包括分子动能和分子势能;而温度是分子平均动能的标志
8、BD
【解析】A.对小球进行受力分析如图
电场力的大小
由于重力的方向竖直向下,电场力的方向水平向右,二者垂直,合力
由几何关系可知,重力与电场力的合力与杆的方向垂直,所以重力与电场力的合力不会对小球做功,而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直,所以也不会对小球做功.所以,当小球做匀速直线运动时,不可能存在摩擦力,没有摩擦力,说明小球与杆之间就没有支持力的作用,则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等,方向相反。所以
qv0B=2mg
所以
故A错误;
B.若小球的初速度为,则洛伦兹力
f=qv0B=mg<
则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力,而摩擦力
f=μFN
小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐增大,摩擦力逐渐增大,小球的加速度增大,所以小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止,故B正确;
C.若小球的初速度为,则洛伦兹力
f=qv0B=3mg>
则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力,则摩擦力
f=μFN
小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运动,最后当速度减小到时,小球开始做匀速直线运动,故C错误;
D.若小球的初速度为,则洛伦兹力
f=qv0B=4mg>
则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力,则摩擦力
f=μFN
小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运动,最后当速度减小到时,小球开始做匀速直线运动。小球克服摩擦力做功为
故D正确;
故选BD。
9、BD
【解析】根据线速度与周期的关系可知:,故A错误;根据万有引力提供向心力可得:可得:,卫星在地球的表面:联立可得:.故B正确;在地球上发射卫星的最小发射速度为v,则:则:.故C错误;地球的平均密度,故D正确;故选BD
10、ABC
【解析】A、若E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同,则有电子所受电场力方向与运动方向相反,而由于电子运动方向与B方向相互平行,所以不受磁场力,因此穿过此区域不会发生偏转.故A正确;
B、若E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反,则有电子所受电场力方向与运动方向相同,而由于电子运动方向与B方向在一条直线上,所以不受磁场力,因此穿过此区域不会发生偏转.故B正确;
C、若E竖直向上,B垂直于纸面向外,则有电场力竖直向下,而磁场力由左手定则可得方向竖直向上,所以当两力大小相等时,电子穿过此区域不会发生偏转.故C正确;
D、若E竖直向上,B垂直于纸面向里,则有电场力方向竖直向下,而磁场力方向由左手定则可得竖直向下,所以两力不能使电子做直线运动,故D错误;
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.甲 ②.1.50 ③.0.83
【解析】(1)[1]根据闭合电路欧姆定律变形
测量电源电动势和内阻时,需要测出多组对应的路端电压和干路电流,电压表和电流表内阻影响会造成实验误差。电源内阻较小,所以电流表分压影响较大,因此应选择甲电路。
(2)[2]由图示电源图像结合上述公式可知,电源电动势为图像纵截距
电源电动势为。
[3]电源内阻为图像斜率大小
内阻为。
12、 ①.22.46 ②.0.850 ③.25.0 ④.508 ⑤.
【解析】(1)[1]毫米刻度尺读数要估读到0.1mm,故读数为224.6mm=22.46cm;
[2]螺旋测微器固定刻度读数为0.5mm;
可动刻度读数
故毫米刻度尺读数为;
(2)①[3]C.微安表最小分度为1μA,故指针示数为25.0μA;
E.[4]由电阻箱示数可知,电阻箱的读数为:5×100+0+8×1=508Ω;
②[5]扩大量程要并联电阻分流,并联的电阻为:
。
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)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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