资源描述
2025年浙江省普通高中高二物理第一学期期末学业水平测试试题
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、平面内有一边长为a的正方形线圈,内部与其相切的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,其它区域无磁场,磁感应强度大小为B.则穿过该线圈磁通量为
A. B.Ba2
C B(π-1)a2 D.B(2π-1)a2
2、一个内阻可以忽略的电源接在一个装满水银的绝缘圆管两端,通过的电流为0.1 A,若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管里,通过的电流将是( )
A.0.4 A B.0.8 A
C.1.6 A D.3.2 A
3、如图所示为某静电场的电场线,A、B是电场中的两点,电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,下面的判断中正确的是( )
A.场强EA>EB,电势φA<φB
B.场强EA<EB,电势φA>φB
C.将一带正电的点电荷从A点移到B点,电场力做负功
D.将一负点电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPA>EPB
4、如图所示,竖直长导线通以恒定电流I,一闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内,当线圈从图示位置向右逐渐远离导线时,穿过线圈的磁通量将( )
A.变小 B.变大
C.不变 D.先变大,后变小
5、一台电动机,它的额定电压为,内阻为.给这台电动机接上额定电压后,通过的电流为.这时,它输出的机械功率为( )
A. B.
C. D.
6、一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,质点a、b均处于平衡位置,质点a正向上运动.则下列说法正确的是
A.波沿x 轴负方向传播
B.该时刻质点b正向上运动
C.该时刻质点a、b的速度相同
D.质点a、b的振动周期相同
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、铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )
A.电路中每通过1 C的电荷量,电源就把2 J的化学能转化为电能
B.蓄电池把其他形式的能转化为电能的本领比干电池的大
C.蓄电池在1秒内将2 J的化学能转化为电能
D.蓄电池接入不同电路中,电动势就会发生变化
8、如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值,把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.下列说法中正确的是( )
A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向
B.电阻R两端的电压随时间均匀增大
C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4W
D.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C
9、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
10、如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接,要使小导线圈N获得逆时针方向的感应电流,则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置) ()
A.向右匀速运动 B.向左减速运动
C.向右减速运动 D.向右加速运动
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)工厂的天车上钢丝绳长l=4m,用它来吊运100kg的机件.天车v=4m/s的速度水平前进,匀速行驶时钢丝绳的拉力为_____N当天车突然刹车,机件刚开始摆动时,钢丝绳对机件的拉力大小为_____N(g=10m/s2)
12.(12分)欲测量G表的内阻和一个电源的电动势E内阻要求:测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便,电表最大读数不得小于量程的待测元件及提供的其他实验器材有:
A、待测电源E:电动势约,内阻在间
B、待测G表:量程,内阻在间
C、电流表A:量程2A,内阻约
D、电压表V:量程300mV,内阻约
E、定值电阻:;
F、滑动变阻器:最大阻值,额定电流1A
G、电阻箱:
H、开关S一个,导线若干
(1)小亮先利用伏安法测量G表内阻
①图甲是小亮设计的实验电路图,其中虚线框中的元件是______;填元件序号字母
②说明实验所要测量的物理量______;
③写出G表内阻的计算表达式______
(2)测出后,小聪把G表和电阻箱串联、并将接入电路的阻值调到,使其等效为一只电压表,接着利用伏安法测量电源的电动势E及内阻r
①请你在图乙中用笔画线,将各元件连接成测量电路图,
( )
②若利用测量的数据,作出的G表示与通过滑动变阻器的电流I的关系图象如图丙所示,则可得到电源的电动势______V,内阻______
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)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
15.(12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
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】磁场的有效面积为,根据磁通量的定义,穿过该线圈磁通量为:
。
A.。与上述结论相符,故A正确;
B.Ba2。与上述结论不符,故B错误;
C.B(π-1)a2。与上述结论不符,故C错误;
D.B(2π-1)a2。与上述结论不符,故D错误。
故选:A
2、C
【解析】内径大一倍,横截面积变为原来的4倍,由于水银体积不变,故水银长度变为原来的,则由电阻定律知电阻变为原来的,由欧姆定律知电流变为原来的16倍,即为1.6A.
A.0.4A与计算结果不相符;故A项不合题意.
B.0.8A与计算结果不相符;故B项不合题意.
C.1.6A与计算结果不相符;故C项符合题意.
D.3.2A与计算结果不相符;故D项不合题意.
3、B
【解析】A.用电场线的疏密程度表示场强的大小,所以A点的场强小于B点的场强,故A错误。
B.由A的分析知EA<EB,沿电场线方向电势逐渐降低,故φA>φB,故B正确。
C.沿电场线方向移动正电荷,电场力做正功,故C错误。
D.对负电荷来说,电势越低电势能越大,电势越高电势能越小,所以EPA<EPB,故D错误。
故选B.
4、A
【解析】在通电直导线形成的磁场中,离导线越远,磁场越弱,故导线圈右移时,磁通量变小,故选项A正确
5、A
【解析】电动机输出功率:
;
A.,与结论相符,选项A正确;
B.,与结论不相符,选项B错误;
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、D
【解析】A.由于a点向上运动,因此波向x 轴正方向传播,A错误;
B.波向右传播,此时质点b向下运动,B错误;
C.此时a、b两点速度大小相等,但方向相反,因此C错误;
D.质点a、b两点的振动周期都等于波向前传播的周期,因此振动周期相等,D正确
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、AB
【解析】A.铅蓄电池的电动势为2V,表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J,即电源把2 J的化学能转化为电能,故A正确;
B.电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领;故铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的强,故B正确;
C.电源的电动势表示将1C的电量转移时做功为2J,但并不明确做功的时间;故C错误;
D.电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领;与接入的外电路无关,故D错误
8、CD
【解析】A.根据楞次定律可知,穿过线圈的磁通量增大,则线圈中的感应电流方向为逆时针方向,故A错误;
B.由法拉第电磁感应定律:可得:
感应电动势:
平均电流:
电阻R两端的电压
U=0.02×4=0.08V
即电阻R两端的电压不变,故B错误;
C.线圈电阻消耗的功率:
P=I2r=0.022×1=4×10-4W
故C正确;
D.前4s内通过的电荷量为:
q=It=0.02×4=0.08C
故D正确;
故选CD。
9、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。
10、BD
【解析】根据棒的切割磁感线,依据右手定则可确定感应电流的方向,由法拉第电磁感应定律来确定感应电流的大小;从而由右手螺旋定则来确定线圈M的磁通量的变化,再根据楞次定律,即可确定线圈N中的感应电流的方向
【详解】若要让N中产生逆时针的电流,M必须让N中的磁场“减小”或“×增大”所以有以下两种情况.
垂直纸面向外的磁场()且大小减小,根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,则有导体棒向左减速运动;
同理,垂直纸面向里的磁场(×)且大小增大,根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,则有导体棒向右加速运动;故B,D正确,A,C错误;
故选BD.
【点睛】考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用,注意各定律的作用,同时将右手定则与左手定则区别开
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、 ①.1000N; ②.1400N
【解析】天车匀速行驶时,以机件件为研究对象,根据平衡条件得钢丝的拉力为:
F1=mg=100×10N=1000N;
由题意知,天车突然停车的瞬间,机件开始做圆周运动,其所受合力提供向心力,即:
解得:
12、 ①.E ②.G表示数I, V表示数U ③. ④.电路图见解析 ⑤. ⑥.
【解析】(1)[1].G表本身可以测量通过的电流,但由题意可知,G表内阻较小,无法直接用电压表进行测量,故应与E:定值电阻R0串联后再与电压表并联;
[2][3].同时由于两表量程偏低,且滑动变阻器阻值偏小,为了安全,采用滑动变阻器分压接法;故原理图如甲图所示;为了更好地保护电路,也可以与电阻箱串联后给G供电;故电路图可以是甲图中的任一个;
由欧姆定律可知
解得:
则要测量的量是: G表示数I,V表示数U;
(2)①[4].将G表与电阻箱串联后,可以充当电压表使用,则其应并联在电源两端,滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验,实物电路图如图所示:
②[5][6].电源的路端电压
U=IG(200+2800)=3000IG
故图象与纵坐标的交点为500μA,则电源的电动势为:
E=500μA×3000=1.5V;
内阻
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) (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
15、(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
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