资源描述
河南省十所重点名校2025-2026学年物理高二上期末达标检测试题
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、如图所示,在高速公路的紧急停车带上,一辆刹车失灵的大货车动力关闭后以一定的速度冲上斜坡.在货车开始上冲到停止的过程中,下列说法正确的是
A.合外力对货车做负功 B.合外力对货车做正功
C.重力对货车做正功 D.摩擦力对货车做正功
2、能源的种类有很多,下列能源属于二次能源的是
A.煤 B.石油
C.电能 D.天然气
3、根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮,其原理如图所示:把待发炮弹(导体)放置在强磁场中的两平行导轨上,给导轨通以大电流,使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动,并以某一速度发射出去.现要提高电磁炮的发射速度,你认为下列方案在理论上可行的是( )
A.增大磁感应强度B的值
B.增大电流I的值
C.减小磁感应强度B的值
D.改变磁感应强度B的方向,使之与炮弹前进方向平行
4、如图所示,矩形线框abcd与条形磁铁的中轴线位于同一平面内,线框内通有电流I,则线框受磁场力的情况( )
A.ab和cd受力,其它二边不受力
B.ab和cd受到的力大小相等方向相反
C.ad和bc受到的力大小相等,方向相反
D.以上说法都不对
5、电源和一个水平放置的平行板电容器、二个变阻器R1、R2和定值电阻R3组成如图所示的电路.当把变阻器R1、R2调到某个值时,闭合开关S,电容器中的一个带电液滴恰好处于静止状态.当再进行其他相关操作时(只改变其中的一个),以下判断正确的是()
A.将R1的阻值增大时,液滴将向下运动
B.将R2的阻值增大时,液滴仍保持静止状态
C.把电容器的上极板向上平移少许,电容器的电荷量将减小
D.断开开关S,电容器上的带电荷量将减为零
6、如图所示,空间中存在水平向左的匀强电场.在电场中将一带电液滴从b点由静止释放,液滴沿直线由b运动到d,且直线bd方向与竖直方向成45°角,下列判断正确的是( )
A.液滴带正电荷
B.液滴的电势能减小
C.液滴的重力势能和电势能之和不变
D.液滴的电势能和动能之和不变
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、微元累积法是常用的物理研究方法,如图所示为某物理量()随另一物理量()变化的函数图像,关于图像与坐标轴所围面积大小的物理意义,下列说法正确的是( )
A.若为质点的加速度,为时间,则“面积”表示质点在时刻的瞬时速度
B.若为流过导线的电流,为时间,则“面积”表示时间内流过导线截面的电量
C.若为用电器的电功率,为时间,则“面积”表示时间内用电器消耗的电能
D.若为某元件的电压,为电流,则“面积”表示对应状态下该元件的电功率
8、如图甲,在同一水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd,导线MN固定,导线框在MN的右侧.导线MN中通有电流i,i的变化如图乙所示,规定从N到M为电流正方向.导线MN通电过程中导线框始终静止,则( )
A.0~t1时间内,导线框中产生adcba方向感应电流,且大小不变
B.0~t1时间内,导线框受到水平向左的摩擦力,且大小不变
C.t1~t3时间内,导线框产生的感应电流方向不变,受到摩擦力的方向也不变
D.在t1时刻导线框中感应电流改变方向,在t2时刻导线框不受摩擦力
9、如图所示,电荷+Q附近有一点电荷q逐渐向它靠近的过程中,以下结论正确的是()
A.若为+q,则q的受力越来越大,速度越来越大
B.若为+q,则q的受力越来越大,速度越来越小
C.若为-q,则q的受力越来越小,速度越来越大,
D.若为-q,则q的受力越来越大,速度越来越大
10、如图所示,虚线MN右侧存在匀强电场和匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,电场方向竖直向上,电场方向竖直向上,矩形区域ABCD的AD边与MN重合,AB边长为,AD边长为.一质量为m、电荷量为q的正电微粒垂直于MN射入复合场区域后做匀速圆周运动,到达C点时,电场方向立刻旋转90°,同时电场强度大小也发生变化(不考虑电场变化时产生的影响),带电微粒沿着对角线CA方向从A点离开.重力加速度为g,下面说法正确的是( )
A.电场方向旋转90°之后,电场方向水平向左
B.电场改变之后的场强大小变为原来的2倍
C.微粒进入MN右侧区域时的初速度为
D.微粒在矩形ABCD区域内做匀速直线运动
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)图甲所示,为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I-U特性曲线的实验电路图
①根据电路图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实验电路连接起来_____
②开关S闭合之前,图甲中滑动变阻器的滑片应 该置于_____端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
12.(12分)(1)用20分度的游标卡尺测得某小球的直径如下图所示,则小球的直径为d=_______mm
(2)用螺旋测微器测金属导线的直径,其示数如下图所示,该金属导线的直径为_____mm
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)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】在货车开始上冲到停止的过程中,受到的合力与运动的位移方向相反,故合力做负功,故A正确,B错误;在货车开始上冲到停止的过程中,重力的方向与位移的方向夹角大于90°,做负功,故C错误;摩擦力的方向与位移的方向相反,做负功,故D错误;故选A
2、C
【解析】煤、石油、天然气等是直接从自然界直接获取的能源,是一次能源,故ABD错误;我们生活中所使用的电能都是通过其他形式的能转化而来的,是二次能源.故C正确
3、B
【解析】电磁炮就是在安培力的作用下运动,要想提高炮弹的发射速度,即增大安培力的大小,所以可适当增大电流或磁感应强度.故A正确,B正确,C错误;当改变磁感应强度B的方向,使之与炮弹前进方向平行时,由左手定则可知,电磁炮受的安培力方向竖直向下,在前进方向上合力为零,根据由牛顿运动定律可知,电磁炮的运动状态不会改变,故D错误
考点:本题考查磁场对通电直导线的作用、左手定则、安培力、牛顿运动定律以及应用这些知识解决实际问题的能力
4、D
【解析】A.各边都处在磁场中,各边电流方向都与磁场方向不平行,都受到安培力的作用,故A错误;
B.ab边所处位置磁感应强度大,cd边所处位置磁感应强度小,而两边电流大小相等,由F=BILsinθ可知两边所受安培力不相等,故B错误;
C.ad边与bc边关于条形磁铁对称,它们所处的磁场强度大小相等,两边长度与电流大小相等,由F=BILsinθ可知,两边所受安培力大小相等,由左手定则可知安培力的方向相同,故C错误;
D.由上可知,故D正确
故选D。
5、C
【解析】A.闭合开关S,电容器上极板带正电,带电液滴受重力和电场力处于平衡,电场力竖直向上,可知带电液滴带负电.当R1的阻值增大时,电容器两端间的电势差不变,板间场强不变,则带电液滴受到的电场力不变,液滴保持静止不动,故A错误;
B.将R2的阻值增大时,则R2两端间的电压增大,所以电容器两端间的电压增大,液滴所受的电场力变大,液滴将向上运动,故B错误;
C.把电容器的上极板向上平移少许,d增大,电容减小,电容器两端的电势差不变,则由Q=CU得知,电容器的电荷量将减小,故C正确;
D.断开开关,稳定时电容器两端间的电势差等于电源的电动势.电容器的电压增大,带电量增加,不会为零,故D错误
6、B
【解析】由题可知,带电液滴受重力和电场力作用,两个力都是恒力,其合力沿bd方向,则电场力必定水平向右,则液滴带负电,电场力做正功,电势能减少,故B正确,A错误;因为有重力和电场力做功,所以液滴的电势能、动能和重力势能之和守恒,选项CD错误;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、BC
【解析】A.如果轴表示加速度,由:
可知“面积”等于质点在相应时间内的速度变化量,A错误;
B.如果轴表示电流,为时间,由:
可知“面积”表示时间内流过导线截面的电量,B正确;
C.若为用电器的电功率,为时间,根据:
可知“面积”表示时间内用电器消耗的电能,C正确;
D.若为电压,为电流,则“面积”没有意义,对应状态的电功率等于对应状态的电压与电流的乘积,D错误。
故选BC。
8、AD
【解析】A.在0到t1时间过程中,MN中电流均匀增大,则穿过矩形导线框abcd的磁通量均匀增加,根据楞次定律可知,导线框中产生的感应电流方向为adcba方向,因磁通量的变化率恒定,则感应电动势恒定不变,感应电流不变,故A正确;
B.由左手定则可知,0~t1时间内,ad边受安培力向右,bc边受安培力向左,因ad边受到的安培力大于bc边,则导线框受到的安培力的合力向右,则线框受到水平向左的摩擦力,因直导线中的电流逐渐增加,则安培力逐渐变大,则线框受到的摩擦力逐渐变大,选项B错误;
C.从t1到t3时间过程中,电流先正向均匀减小,后反向均匀增大,根据楞次定律可知,导线框中产生的感应电流方向顺时针,感应电流的大小和方向均保持不变,但是由于直导线MN中的电流方向发生变化,则线框受到的安培力方向变化,则所受的摩擦力方向发生变化,故C错误;
D.在t1时刻直导线中的电流由增大变为减小,根据楞次定律,则导线框中感应电流改变方向,在t2时刻直导线中的电流为零,则电流产生的磁场的磁感应强度为零,则线框受到的安培力为零,则此时导线框不受摩擦力,故D正确
9、BD
【解析】点电荷产生的电场的特点是越靠近点电荷的地方电场强度越大。
AB.若为+q,则点电荷q逐渐向+Q靠近的过程中,根据库仑定律可知,q的受力越来越大;由于同种电荷相互排斥,所以q靠近Q的过程中电场力做负功,则电荷q的速度越来越小,故A错误,B正确;
CD.若为-q,负电荷逐渐向+Q靠近的过程中,根据库仑定律可知,电场力逐渐变大,由于异种电荷相互吸引,所以所以q靠近Q的过程中电场力做正功,则电荷q的速度越来越大,故C错误,D正确;
故选BD。
10、CD
【解析】电场方向旋转90°之后,带电微粒必定做匀速直线运动,否则若是变速直线运动,速度变化,洛伦兹力变化,不可能做直线运动.通过分析受力情况,对照直线运动的条件,确定电场方向,并由平衡条件求场强的大小.由洛伦兹力大小,来求初速度.
【详解】带电微粒垂直于MN射入复合场区域后做匀速圆周运动,电场力与重力平衡,由洛伦兹力提供向心力.微粒在矩形ABCD区域内必定做匀速直线运动,否则若是变速直线运动,速度变化,洛伦兹力变化,不可能做直线运动.在ABCD区域内,微粒受到竖直向下的重力、垂直于AC方向斜向上的洛伦兹力,由平衡条件知电场力方向水平向右,所以电场方向旋转90°之后,电场方向水平向右,故A错误,D正确;电场改变之前,有mg=qE1.电场改变之后,如图所示:
由几何关系可知,可得α=53°,由平衡条件得qE2=mgtanα=mg,可得E2=E1,故B错误;微粒在进入矩形ABCD区域内之前做匀速圆周运动的轨迹如图,设轨迹半径为r,则AC=rtanα=l,得r=l,根据洛伦兹力提供向心力得,微粒在进入矩形ABCD区域内,由平衡条件得,联立解得,即微粒进入MN右侧区域时的初速度为,故C正确.所以CD正确,AB错误
【点睛】本题考查了带电粒子在磁场和电场中的运动,关键要正确分析微粒的受力情况.对于圆周运动,要会确定半径和圆心以及圆心角.本题涉及的过程较多,要正确地画出轨迹图,结合几何关系即可解题
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.A端
【解析】(1)根据原理图连接实物图如下所示:
(2)为了安全和保护仪器不被烧坏,开关S闭合之前,应该移动滑片,使测量电路短路,即将片滑移动到A端
12、 ①. ②.
【解析】游标卡尺的主尺读数为,游标尺上第3个刻度与主尺刻度对齐,则游标尺读数为,所以最终读数为:;螺旋测微器的固定刻度读数为,可动刻度读数为,所以最终读数为:
考点:刻度尺、游标卡尺的使用;螺旋测微器的使用
【名师点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读
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、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)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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