资源描述
河北省秦皇岛市抚宁区第一中学2026届高二物理第一学期期末联考试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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、关于公式E=和E=,下列说法正确的是
A.公式E= 是电场强度的定义式,只适用于匀强电场
B.由E= 可知,电场中某点的场强与电场力成正比
C.由E=可知,到点电荷Q距离相等的各点的电场强度相同
D.由E=2 可知,到点电荷Q距离相等的各点的电场强度大小相等
2、某运动员在米跨栏时采用蹲踞式气泡,发令枪响后,左脚迅速蹬离起跑器,在向前加速的同时提升身体重力,如图所示,假设质量为的运动员,在起跑时前进的距离内,重心上升高度为,获得的速度为,克服阻力做功为,则在此过程中,下列说法中正确的是( )
A.运动员的重力做功为
B.运动员机械能增量为
C.运动员的动能增加量
D.运动员自身做功为
3、如图所示,两平行、正对金属板水平放置,使上面金属板带上一定量正电荷,下面金属板带上等量的负电荷,再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场,一个带正电粒子(重力可忽略不计)以初速度、沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后沿直线运动。若仍按上述方式将该带电粒子射入两板间,为使其向下偏转,下列措施中一定可行的是
A.仅减小带电粒子射入时的速度 B.仅减小两金属板所带的电荷量
C.仅减小粒子所带电荷量 D.仅改变粒子的电性
4、长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上,并处在磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,当B方向竖直向上,电流为I1时导体处于平衡状态,若B方向改为垂直斜面向上,则电流为I2时导体处于平衡状态,电流比值应为( )
A. B.
C. D.
5、如图所示,两根相距为L平行放置的光滑导轨,与水平面的夹角为θ,导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨向上的匀强磁场中,一根质量为m,电阻为r的通电金属杆ab位于导轨上,若ab恰好在导轨上处于静止状态,则关于通过ab的电流的方向和大小的说法正确的是( )
A.方向由b到a,大小I=
B.方向由b到a,大小I=
C.方向由a到b,大小I=
D.方向由a到b,大小I=
6、如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R.在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向垂直于线框平面向里.现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的v-t图象,图中数据均为已知量.重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法正确的是
A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向
B.MN和PQ之间的距离为v1(t2-t1)
C.磁场的磁感应强度为
D.金属线框在0-t3的时间内所产生的热量为mgv1(t3-t1)
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,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N。今有一带电质点,自A板上方相距为h的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则 ( )
A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后不能返回
D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
8、如图所示的电路中,A1和 A2是完全相同的两只灯泡,线圈L 的电阻可以忽略,下面说法中正确的是( )
A合上开关 S 接通电路时,A2 先亮,A1后亮,最后一样亮
B.合上开关 S 接通电路时,A1和 A2 始终一样亮
C.断开开关 S 切断电路时,A2 立刻熄灭,A1过一会才熄灭
D断开开关 S 切断电路时,A1、A2 都要延迟一会再熄灭
9、如图是研究平行板电容器电容大小的因素的实验装置,在整个实验过程中,如果保持电容器的带电荷量Q不变,下面的操作中将使静电计指针张角变大的是()
A.仅将M板水平向左平移远离N板
B.在M、N之间插入玻璃板
C将M板向下平移
D.在M、N之间紧靠M插入有一定厚度的金属板
10、为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口,在垂直于上、下底面方向加磁感应强度为B的匀强磁场,在前、后两个内侧固定有金属板作为电极,污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )
A.若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高
B.前表面的电势一定低于后表面的电势,与哪种离子多少无关
C.污水中离子浓度越高,电压表的示数将越大
D.污水流量Q与U成正比,与a、b无关
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)如图甲所示,某学习小组利用单摆测当地的重力加速度。
在测量单摆周期时,某同学在摆球某次通过最低点时,按下停表开始计时,同时数“1”当摆球第二次通过最低点时数“2“,依此法往下数,当他数到“59”时,停表停止计时,读出这段时间t。则该单摆的周期为______。
由于没有游标卡尺,无法测量小球的直径,于是小组同学改变摆线长L,分别测出对应的单摆周期T,作出图象如图乙所示,根据图象,小组同学得到了图线在横轴上的截距为a,图线的斜率为k,则小球的直径为______,当地的重力加速度为______。
12.(12分)某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻Rx的阻值
(1)现有电源(4 V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)
B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)
C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用______,电压表应选用______(选填器材前的字母)
(2)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U.某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx=______ Ω.(保留2位有效数字)
(3)若在本次实验中选用甲电路,产生误差的主要原因是________;若在本次实验中选用乙电路,产生误差的主要原因是______.(选填选项前的字母)
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
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】A.公式是电场强度的定义式,运用比值法定义,适用于任何电场,故A错误;
B.公式中是由电场本身决定,与放入电场中试探电荷无关,不能说电场强度与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比,与该电荷的电荷量成反比,故B错误;
CD.由公式,可知到点电荷距离相等的各点的电场强度大小相等,方向不同,故C错误,D正确;
故选D。
2、B
【解析】运动员的重心升高量为h,则运动员的重力做功为,故A错误;运动员的重心升高量为h,获得的速度为v,则其机械能增加量为,故B正确;运动员起跑前处于静止状态,起跑后获得的速度为v,则运动员的动能增加了,故C错误;根据动能定理得,得到,故D错误
3、A
【解析】带正电粒子(重力可忽略不计)因受洛伦兹力和电场力而做直线运动可推得是匀速直线运动,粒子所受的向上的洛伦兹力等于向下的电场力
所以欲使粒子向下偏转,需使粒子进入速度选择器时其合力向下力。
A.减小带电粒子射入时的速度可以使洛伦兹力变小,粒子带正电,洛伦兹力向上而变小,则合力向下而向下偏转;故A正确。
B.仅减小两金属板所带的电荷量,由可知电场力变小,则合力向上从而向上偏转;故B错误。
C.仅减小粒子所带电荷量,由知,两个力依然平衡而做匀速直线运动;故C错误。
D.粒子带正电,受洛伦兹力由左手定则知方向向上,电场力向下,将电性改为负电后洛伦兹力向下,而电场力向上,依然有;从而做匀速直线运动;故D错误。
故选A。
故选D。
【点睛】处理带电粒子在电场和磁场中运动问题的基本方法
1、带电粒子在匀强电场和匀强磁场共存区域内运动时,往往既要受到电场力作用,又要受到洛仑兹力作用.这两个力的特点是,电场力是恒力,而洛仑兹力的大小、方向随速度变化.若二力平衡,则粒子做匀速直线运动.若二力不平衡,则带电粒子所受合外力不可能为恒力,因此带电粒子将做复杂曲线运动
2、解决粒子做复杂曲线运动问题时,必须用动能定理或能量关系处理.这里要抓住场力做功和能量变化的特点,即电场力做功与电势能变化的特点,以及洛仑兹力永远不做功
3、若匀强电场和匀强磁场是分开的独立的区域,则带电粒子在其中运动时,分别遵守在电场和磁场中运动规律运动,处理这类问题时要注意分阶段求解
4、A
【解析】若磁感应强度竖直向上,根据左手定则可知安培力水平向右,根据平衡条件
若磁感应强度垂直斜面向上,根据左手定则可知安培力沿斜面向上,根据平衡条件
则
A正确,BCD错误。
故选A。
5、A
【解析】金属杆静止时,所受的安培力F沿斜面向上,由左手定则知杆ab中电流方向由b到a,杆受力如图所示:
由平衡条件得:F=mgsinθ,又F=BIL,联立解得:,故A正确,BCD错误
6、C
【解析】(1)根据楞次定律判断感应电流的方向;(2)由图象可知,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,根据时间和速度求解金属框的边长和MN和PQ之间的距离;(3)由图知,金属线框进入磁场做匀速直线运动,重力和安培力平衡,可求出B.(4)由能量守恒定律求出热量
【详解】金属线框刚进入磁场时,根据楞次定律判断可知,感应电流方向沿abcda方向.故A错误.由图象可知,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,速度为v1,运动时间为t2-t1,所以金属框的边长:L=v1(t2-t1).MN和PQ之间的距离要大于金属框的边长,故B错误.在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力:mg=BIL;;又L=v1(t2-t1)
联立解得:.故C正确.金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1,重力对其做正功,安培力对其做负功,由能量守恒定律得:Q1=mgL=mgv1(t2-t1);金属框在磁场中的运动过程中金属框不产生感应电流,所以金属线框在0-t3的时间内所产生的热量为mgv1(t2-t1).故D错误;故选C
【点睛】本题电磁感应与力学知识简单的综合,培养识别、理解图象的能力和分析、解决综合题
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.由题设条件,由动能定理得
则知电场力做功等于重力做功的大小。把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落,根据动能定理知
小球到达N点速度为零然后返回,故A正确;
B.将A板向下移动一小段距离,根据动能定理知,
小球到达N点速度为零然后返回,故B错误;
C.把B板向上平移一小段距离,根据动能定理知
可小球未到达N点速度已减为零,然后返回,故C错误;
D.把B板向下平移一小段距离后,根据动能定理知
可知小球到达N点速度不为零,小球会穿过N孔继续下落,故D正确。
故选AD。
8、AD
【解析】AB.合上开关S接通电路,A2立即亮,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过A1的电流慢慢变大,最后两灯泡的电压一样大,所以一样亮。故A正确,B错误;
CD.断开开关S切断电路时,通过A2的原来的电流立即消失,线圈对电流的减小有阻碍作用,所以通过A1的电流会慢慢变小,并且通过A2,所以两灯泡一起过一会儿熄灭。故C错误,D正确。
故选AD。
9、AC
【解析】由题意,电容器所带电量Q保持不变,静电计指针张角变大,板间电势差U变大,由C=Q/U分析电容C如何变化,根据进行分析
【详解】由题意,电容器所带电量Q保持不变,静电计指针张角变大,板间电势差U变大,由C=Q/U分析可知,电容C应变小,根据分析可知,应减小正对面积,增大板间距离、或减小电介质;仅将M板水平向左平移远离N板,增大间距,导致电容C变小,故A正确;在M、N之间插入玻璃板,增大电介质,导致电容C变大,故B错误;将M板向下平移,则减小正对面积,导致电容C变小,故C正确;将M、N之间紧靠M插入有一定厚度的金属板,相当于减小d,则电容C增大,故D错误.故选AC.
【点睛】本题考查电容器的动态分析问题,对于电容器的动态变化问题,关键要抓住不变量,根据电容的定义式和决定式进行分析
10、BD
【解析】AB.由左手定则知正离子向后表面偏转,负离子向前表面偏转,前表面的电势一定低于后表面的电势,与离子的多少无关,故B正确A错误;
C.最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡:
解得
则电压表的示数与离子浓度无关,故C错误;
D.由流量
解得
则Q与U成正比,与a、b无关,故D正确。
故选BD。
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. ②.2a ③.
【解析】(1)单摆完成一次全振动需要的时间是一个周期,单摆周期:
(2)由单摆周期公式:,整理得:,图线的斜率:,横轴截距:,小球直径:,重力加速度:
12、 ①.B, ②.C ③.5.2 ④.B ⑤.D
【解析】解:(1)因电源的电压为4V,因此电压表选择3V量程;由于阻值约为5Ω的电阻Rx的,根据欧姆定律可知,电流的最大值为0.8A,从精确角来说,所以电流表选择0.6A的量程。
(2)电压表的读数为U=2.60V;电流表的读数为I=0.50A;电阻阻值:
(3)甲图采用的是电流表外接法,实际上电压表并不是理想电表,所以电压表也有电流通过,电流表测量的电流是流经Rx和电压表的电流之和,所以产生误差的主要原因是电流表测量值大于流经Rx的电流值,导致测量的电阻Rx比实际偏小,选B;
乙图采用是电流表内接法,实际上电流表并不是理想电表,所以电流表两端也有电压,电压表测量的电压是Rx和电流表两端的电压之和,所以产生误差的主要原因是电压表测量值大于Rx两端的电压值,导致测量的电阻Rx比实际偏大,选D;
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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