资源描述
甘肃省张掖市高台县一中2025-2026学年高二上物理期末综合测试模拟试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、如图甲所示,磁场垂直穿过圆形金属框。已知磁场的磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示,设磁场方向垂直纸面向里时,圆形金属框中感应电流为顺时针方向时,则下列各图中能够反应圆形金属框中感应电流i随时间t变化图象的是()
A. B.
C. D.
2、回旋加速器的广泛应用有力推动了现代科学技术的发展。其工作原理图如图所示,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过狭缝的时间可忽略不计,磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,A处粒子源产生的粒子,质量为m,电荷量为+q,在加速器中被加速.设粒子初速度为零,高频交流电压为U,加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。则( )
A.增大加速电压U,粒子获得的最大动能增加
B.增大加速电压U,粒子达到最大动能所用时间将减少
C.增大磁感应强度B,要使该粒子仍能正常加速,必须增大交流电的周期
D.增大磁感应强度B,并使粒子能正常加速,粒子获得的最大动能不变
3、如图所示,为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,对电容器来说正确的是( )
A.是充电过程
B.是放电过程
C.该电容器的电容为5.0×10﹣2F
D.电容器的电量变化量为0.20C
4、某同学做观察电磁感应现象的实验,将电流表线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路,实验进行中,下列所描述的现象与实验事实相符合的是
A.闭合开关瞬间,电流表指针不会发生偏转
B.开关闭合稳定后,电流表指针会发生偏转,且示数不变
C.开关闭合稳定后,把线圈A插入及拔出线圈B这两个过程,电流表指针都会发生偏转,且偏转方向相反
D.断开开关瞬间,电流表指针不会发生偏转
5、如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,有两个质量和电荷量都相等的粒子沿ad方向射入磁场后分别从b、e两点射出,不计粒子重力。下列说法正确的是
A.两粒子都带正电
B.从e点射出的粒子速率是从b点射出粒子的两倍
C.从b点射出的粒子在磁场中运动时间较长
D.从e点射出的粒子在磁场中运动时间较长
6、一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下列说法中正确的是( )
A.A板带正电
B.有电流从b经用电器流向a
C.金属板A、B间的电场方向向下
D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力小于所受电场力
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,在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为+q、质量为m的带电球体,管道半径略大于球体半径.整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直.现给带电球体一个水平速度v0,则在整个运动过程中,带电球体克服摩擦力所做的功可能为( )
A.0
B.m()2
C.
D.
8、实验室经常使用的电流表是磁电式仪表。这种电流表的构造如图甲所示,蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的,让线圈通以如乙图所示的稳恒电流(b端电流方向垂直纸面向内)。下列说法正确的是
A.当线圈在如图乙所示的位置时,b端受到的安培力方向向上
B.线圈转动时,螺旋弹簧被扭动,阻碍线圈转动
C.线圈通过的电流越大,指针偏转角也越大
D.电流表表盘刻度是均匀的
9、速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,其中,则下列相关说法中正确的是()
A.甲束粒子带正电,乙束粒子带负电
B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量比为2∶3
10、关于通电导线所受安培力F的方向,以下各图示正确的是
A. B.
C. D.
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)用多用电表测量一个阻值约为200Ω的电阻,测量步骤如下:
(1)将选择开关旋转到“Ω”挡( )位置.(填“×1”、“×10"、“×100”或“×1k”)
(2)将红,白表笔分别插入“+”,“—”插孔,并将两表笔短接,进行( )使电表指针对准右侧“0”刻线
(3)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图所示,该电阻的阻值为( )Ω
(4)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置
12.(12分)如图1是研究某光电管发生光电效应的电路图,当用频率为的光照射金属K时,通过调节光电管两端电压U,测量对应的光电流,绘制了如图2的I-U图象.当用频率为的光照射金属K时,光电子的最大初动能=________________.已知电子所带电荷量为e,图象中、及普朗克常量h均为已知量
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】磁感应强度在0到内,由法拉第电磁感应定律可得,随着向外磁场的均匀变小,由于磁感应强度随时间变化率不变,则感应电动势大小不变,感应电流的大小也不变;同理,磁感应强度在到内,由法拉第电磁感应定律可得,随着向里磁场的均匀变大,由于磁感应强度随时间变化率不变,则感应电动势大小不变,感应电流的大小也不变;由于磁感应强度是向外在减小,向里在增大.所以由楞次定律可得线圈感应电流是逆时针,由于环中感应电流沿顺时针方向为正方向,则感应电流为负的
A.图像与分析相符,故A正确。
B.图像与分析不符,故B错误。
C.图像与分析不符,故C错误。
D.图像与分析不符,故D错误。
2、B
【解析】A.当粒子达最大半径时,粒子将不能再加速;故根据
得
则最大动能
最大动能与U无关,故A错误;
B.由动能定理得
联立得
两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计,则时间为粒子在磁场中运动的时间,磁场中运动的周期,则
所以增大加速电压U,粒子达到最大动能Ek所用时间将减少,故B正确;
C.增大磁感应强度B,要使该粒子仍能正常加速,即粒子做圆周运动的周期与交流电周期相等,由公式可知,粒子做圆周运动的周期减小,故C错误;
D.增大磁感应强度B,粒子获得的最大动能
将变大,故D错误。
故选B。
3、B
【解析】AB.由图象可知,电压从40V降低到36V,电容器的电量减小,则属于放电过程,故A错误,B正确;
C.根据图象,当电压为40V时,电量为0.2C,故电容为
故C错误;
D.C如果该电容器两端的电压从40V降低到36V,则
∆Q=C∆U=0.005F×(40﹣36)V=0.02C
故D错误;
故选B。
4、C
【解析】当通过闭合回路的磁通量发生变化,就会产生感应电流,电流表指针发生偏转.
【详解】A、开关闭合的瞬间,则通过螺线管B中的磁通量从无到有,则产生感应电流,电流表指针发生偏转,故A错误;
B、开关闭合稳定后,则通过螺线管B中的磁通量不变,电流表指针不发生偏转,故B错误;
C、开关闭合稳定后,把线圈A插入及拔出线圈B这两个过程,穿过线圈B的磁通量发生变化,产生感应电流,指针发生偏转,故C正确;
D、开关断开的瞬间,则通过螺线管B中的磁通量从有到无,则产生感应电流,电流表指针发生偏转,故D错误;
故选C.
【点睛】解决本题的关键掌握感应电流的产生条件,知道当通过闭合回路的磁通量发生变化,就会产生感应电流.
5、C
【解析】A.由图和左手定则可知,向上偏的粒子带正电,向下偏的带负电,故A错误;
B.粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,有
得
设正六边形的边长为a,如图分析可得
得
所以速率之比等于半径之比即为3:1,故B错误;
CD.粒子在磁场中运动的时间为
因两粒子的质量和电荷量都相等,同一个磁场,故它们在磁场中运动的时间与转过的圆心角α成正比,因θ1>θ2,故从b点射出的粒子在磁场中运动时间较长,故C正确,D错误。
故选C。
6、B
【解析】A.根据左手定则知,正电荷向下偏,负电荷向上偏,则A板带负电.故A错误;
B.因为B板带正电,A板带负电,所以电流的流向为b经用电器流向a.故B正确;
C.因为B板带正电,A板带负电,所以金属板间的电场方向向上.故C错误;
D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力.故D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、ABCD
【解析】AC
当水平速度v0产生的洛伦兹力小于重力时,小球逐渐减速到零,则摩擦力做功为;
当水平速度v0产生的洛伦兹力等于重力时,小球做匀速直线运动,则摩擦力做功为零;
AC正确;
BD.当水平速度v0产生的洛伦兹力大于重力时,小球先做减速运动后做匀速直线运动,由动能定理可知,摩擦力做功为
解得
当时,小球先做减速运动后做匀速直线运动,由动能定理可得
解得
BD正确。
故选ABCD。
8、BCD
【解析】A.由左手定则可判定:当线圈转到如图乙所示的位置,端受到的安培力方向向下,故A错误;
B.当通电后,处于磁场中的线圈受到安培力作用,使其转动,螺旋弹簧被扭动,则受到弹簧的阻力,从而阻碍线圈转动,故B正确;
C.线圈通过的电流越大受到的安培力越大,指针偏转角也越大;故C正确;
D.因线圈在各位置的磁感应强度是相同的,所以偏角和电流成正比,故表盘刻度是均匀的,故D正确;
故选BCD。
9、BD
【解析】甲粒子在磁场中向上偏转,乙粒子在磁场中向下偏转,根据左手定则知甲粒子带负电,乙粒子带正电,故A错误;根据洛伦兹力提供向心力,,解得:,由v、B都相同,r甲<r乙,则甲的比荷大于乙的比荷,故B正确;能通过狭缝S0的带电粒子,根据平衡条件:qE=qvB1,解得,粒子速率:,故C错误;由图示粒子运动轨迹可知,,,由题意可知:S0A=S0C,则:r甲:r乙=2:3,由B可知,粒子轨道半径:,由题意可知:v、q、B都相同,则:,则甲、乙两束粒子的质量比为2:3,故D正确;
10、AD
【解析】根据左手定值可知,A图中的安培力竖直向上,故A正确;B中安培力竖直向下,故B错误;C中垂直纸面向外,故C错误;D安培力竖直向上,D正确;故选AD
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.×10 ②.欧姆调零 ③.190
【解析】(1)待测电阻的阻值为200Ω,则应将选择开关旋转到“Ω”挡的“×10”位置
(2)将红,白表笔分别插入“+”,“—”插孔,并将两表笔短接,进行欧姆调零,使电表指针对准右侧“0”刻线
(3)电阻的阻值为19×10Ω=190Ω
12、
【解析】装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数等于Uc时,电流表示数为0,知道光电子点的最大初动能,根据光电效应方程EKm=hv-W0,求出逸出功.最后由光电效应方程求出光电子的最大初动能;
【详解】由图2可知,当该装置所加的电压为反向电压,当电压是Uc时,电流表示数为0,知道光电子点的最大初动能为:Ekm=e•Uc,根据光电效应方程EKm=hv-W0,则:W0=hv-eUc
当用频率为2ν的光照射金属K时,Ek=2hv-W0=hv+eUc
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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