资源描述
2025-2026学年陕西省西安市铁一中学高二上物理期末教学质量检测试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、霍尔元件是磁传感器,是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件,在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I,现在空间加一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是( )
A.该元件能把电学量转化为磁学量
B.左表面的电势高于右表面
C.如果用该元件测赤道处的磁场,应保持平面呈水平状态
D.如果在霍尔元件中的电流大小不变,则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
2、如图所示的磁场中竖直放置两个面积相同的闭合线圈S1(左)、S2(右),由图可知穿过线圈S1、S2的磁通量大小关系正确的是( )
A.穿过线圈S1的磁通量比较大
B.穿过线圈S2的磁通量比较大
C.穿过线圈S1、S2的磁通量一样大
D.不能比较
3、已知通过三个并联支路的电流之比I1∶I2∶I3=1∶2∶3,则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为
A.6∶3∶2 B.2∶3∶6
C.1∶2∶3 D.2∶3∶1
4、如图所示,一质量为m、带电量为q的小球用细线系住,线的一段固定在O点,若在空间加上匀强电场,平衡时线与竖直方向成60°角,则电场强度的最小值为( )
A B.
C. D.
5、在地面上插入一对电极M、N,将两个电极与直流电源相连,大地中形成恒定电流和恒定电场.恒定电场的基本性质与静电场相同,其电场线分布如图所示,P、Q是电场中的两点.下列说法中正确的是( )
A.P点场强比Q点场强大
B.P点电势比Q点电势低
C.电子在P点的电势能比在Q点的电势能小
D.电子沿直线从N到M的过程中所受电场力变大
6、如图所示,磁场中的通电导线所受安培力方向正确的是( )
A. B.
C. D.
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,图中两平行板电容器、电源都完全相同,先闭合开关S,稳定后将甲图中的开关S断开,乙图中开关S保持闭合,当将两图中的下极板向上移动少许,则( )
A.甲图中电容器的电容增大,乙图中电容器的电容不变
B.甲图中电容器所带电荷量不变,乙图中电容器所带电荷量增大
C.甲图中电容器两端的电势差增大,乙图中电容器两端的电势差不变
D.甲图中两板间的电场强度不变,乙图中两板间的电场强度增大
8、带电粒子从静止出发经过电场加速后,垂直进入偏转电场,当离开偏转电场时,决定带电粒子侧移距离大小的因素是( )
A.带电粒子质量越大,侧移越大 B.带电粒子电量越大,侧移越大
C.加速电压越低,侧移越大 D.偏转电压越高,侧移越大
9、如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角,其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )
A.加速度为 B.下滑的位移为
C.产生的焦耳热为 D.受到的最大安培力为
10、真空中相距为3a两个点电荷M、N,分别固定于x轴上x1=0和x2=3a的两点上,在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示,以下判断正确的是
A.x=2a处的电场强度为零,电势也一定为零
B.点电荷M、N一定为同种电荷
C.点电荷M、N一定为异种电荷
D.点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4:1
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)要测绘额定电压为2 V的日常用小电珠的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电源E(电动势3.0 V,内阻可不计)
B.电压表V1(量程为0~3.0 V,内阻约2 kΩ)
C.电压表V2(0~15.0 V,内阻约6 kΩ
D.电流表A1(0~0.6 A,内阻约1 Ω)
E.电流表A2(0~100 mA,内阻约2 Ω)
F.滑动变阻器R1(最大值10 Ω)
G.滑动变阻器R2(最大值2 kΩ)
(1)为减少实验误差,实验中电压表应选择________,电流表应选择_______,滑动变阻器应选择______.(填各器材的序号)
(2)为提高实验精度,请你设计实验电路图,并画在下面的虚线框中.
( )
(3)实验中测得一组数据如下表所示,根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。
( )
I/A
0
0.12
0.21
0.29
0.34
038
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
(4)该小电珠的额定功率是____________________。
12.(12分)一闭合线圈有50匝,总电阻R=20Ω,穿过它的磁通量在0.1s内由均匀增加到,则线圈中的感应电动势的平均值E=______V,感应电流的平均值I=_______A。
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.霍尔元件能够把磁学量转换为电学量,故A错误;
B.由于元件中的载流子为带负电的电荷,则负电荷的运动方向由F到E,由左手定则可知负B.电荷向左表面偏转,则右表面的电势高,故B错误;
C.如果用该元件测赤道处的磁场,由于地磁场与水平面平行,因此如果霍尔元件的平面保持水平,则无电压产生,故C错误;
D.根据
得
由电流微观定义式
(n是单位体积内的导电粒子数,q是单个导电粒子所带的电荷量,S是导体的横截面积,v是导电粒子运动的速度)
整理得
联立解得
可知保持电流不变,则左右表面的电势差与磁感应强度成正比,故D正确。
故选D。
2、A
【解析】线圈S1处的磁感线密集,磁感应强度大;线圈S2处的磁感线稀疏,磁感应强度小,由Φ=BS可知,面积相同时,穿过线圈S1的磁通量比较大。
故选A。
3、A
【解析】三个并联支路的电压相等,根据欧姆定律U=IR得,电流I与电阻R成反比。电流之比I1:I2:I3=1:2:3,则电阻之比
R1:R2:R3=6:3:2
A.6∶3∶2与分析相符,故A正确。
B.2∶3∶6与分析不符,故B错误。
C.1∶2∶3与分析不符,故C错误。
D.2∶3∶1与分析不符,故D错误。
4、B
【解析】以小球为研究对象,对小球进行受力分析,故小球受到重力mg、绳的拉力F1、电场力F2三个力作用,根据平衡条件可知,拉力F1与电场力F2的合力必与重力mg等大反向。因为拉力F1的方向确定,F1与F2的合力等于mg确定,由矢量图可知,
当电场力F2垂直悬线时电场力
F2=qE
最小,故场强E也最小。由图可知此时电场力
qE=mgsin60°
所以
故B正确,ACD错误。
5、C
【解析】电场线密的地方电场强度大,所以P点场强比Q点场强小,A错误;该电场与等量异种点电荷的电场相似,根据等量异种点电荷的特点可知,MN的中垂线为一个等势面,然后根据沿电场线方向电势降低可知P点电势一定高于Q点电势,B错误;P点电势高于Q点电势,即.由电势能公式,可知由于电子带负电,,所以电子在P点的电势能小于在Q点的电势能,C正确;由于该电场是非匀强电场,从N到M的过程E先减小后增大,由F=qE可知,电子所受的电场力也是先减小后增大,D错误
6、C
【解析】根据左手定值可知,A图中的安培力应该垂直磁感线水平向右;B图中安培力应垂直磁感线向下;C图中安培力应垂直电流向下;D图电流与磁场方向平行,不受安培力。
故选C。
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、BD
【解析】A.当下极板向上移动少许时,根据可知两个电容器的电容增大,故A错误;
B.因为甲图中开关断开,所以甲图电容器所带电荷量不变。乙图开关闭合,所以乙图的板间电压不变,根据可知,乙图中的电容器所带电荷量增大,故B正确;
C.甲图电荷量不变,电容变大,所以甲图中电容器两端电压变小,故C错误;
D.根据可以推导出
所以甲图中板间电场强度不变;乙图中开关保持闭合,则电容器两板间电压保持不变,由知电场强度变大,D正确。
故选:BD。
8、CD
【解析】粒子先直线加速后做类似平抛运动,对直线加速过程根据动能定理列式,对类似平抛运动过程根据分位移公式列式,最后联立求解即可
【详解】直线加速过程,根据动能定理,有:,在偏转电场中做类平抛运动,则有:L=vt,,加速度:,联立解得:,故侧移距离的大小与带电粒子的质量、电量无关,与加速度电压、偏转电压有关,当加速度电压越低时,侧越大;当偏转电压越高,侧移越大,故AB错误,CD正确,故选CD
【点睛】本题关键是推导出侧移量的表达式进行分析,可以记住“经过同一个加速电场加速、同样偏转电场偏转的粒子的运动轨迹一定相同”的结论
9、BCD
【解析】A、金属棒ab开始做加速运动,速度增大,感应电动势增大,感应电流也增大,金属棒受到的安培力增大;根据牛顿第二定律,有:,又,则:,所以加速度减小,即金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动.故A错误
B、由感应电量计算公式可得,下滑的位移,故B正确
C、根据能量守恒定律:产生的焦耳热,故C正确
D、当金属棒的速度大小为v时,金属棒ab受到的安培力最大,所以安培力的最大值,故D正确
10、BD
【解析】A.x=2a处的场强为零,但由于电势与场强无关,则场强为零的地方电势不一定为零,故A错误;
BC.x从0到3a,场强先正方向减少到零又反方向增加,必为同种电荷,故B正确,C错误;
D.x=2a处的合场强为0,由得:,得QM:QN=4:1,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.B ②.D ③.F ④. ⑤. ⑥.1.00W
【解析】考查实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”。
【详解】(1)[1][2][3].由题意,小灯泡额定电压为2V,额定电流为0.5A,故电压表应选B,电流表应选D,描绘小灯泡伏安特性曲线,要求电流从0开始调,所以应采用滑动变阻器分压式接法,选总阻值小的滑动变阻器F。
(2)[4] .由于小电珠电阻较小,满足 ,属于小电阻,应采用电流表外接法,电路图如图所示:
(3)[5] .小电珠的伏安特性曲线如图所示:
(4)[6] .由图可知,当电压为2V时,电流为0.5A,功率为:
12、 ①.4 ②.0.2
【解析】[1]根据法拉第电磁感应定律得线圈中感应电动势为
[2]感应电流为
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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