资源描述
湖北省仙桃、天门、潜江三市2025-2026学年高二物理第一学期期末学业质量监测试题
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、如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场,则质子射入磁场的运动速率越大,
A.其轨迹对应的圆心角越大
B.其在磁场区域运动的路程越大
C.其射出磁场区域时速度的偏向角越大
D.其在磁场中的运动时间越长
2、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度方向是( )
A.向上
B.向下
C.向左
D.向右
3、下列说法正确的是
A.安培提出了分子电流假说 B.法拉第发现了电流磁效应
C.楞次发现了电流热效应 D.奥斯特发现了电磁感应定律
4、如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正的电小球,其质量为m,带电荷量为q,小球可在棒上滑动.现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中,设小球所带电荷量不变,在小球由静止下滑的过程中()
A.小球的加速度恒定不变
B.小球的加速度先减小,后增大
C.小球的速度先增大,后匀速下落
D.棒对小球弹力的大小不变
5、磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,Ba>Bb
B.a、b两处磁感应强度的大小不等,Ba<Bb
C.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大
D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小
6、如图所示,相互平行且等间距的直线a、b、c、d为一匀强电场中的等势面,一带正电的粒子以初速度v射入该匀强磁场,AB为其运动轨迹.若不计粒子所受重力,下列说法正确的是
A.四个等势面的电势关系满足
B.粒子从A点运动到B点的过程中,速度大小不变
C.粒子从A点运动到B点的过程中,动能先减少后增大
D.粒子从A点运动到B点的过程中,电势能减小
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、金属探测器是用来探测金属的仪器,如图所示,关于其工作原理,下列说法中正确的是()
A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场
B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到
C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流
D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流
8、如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示,则( )
A.在0~x2间,场强方向没有发生变化
B.在0~x2间,场强先减小后增大
C.若一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐减小
D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在0~x2间一直做加速运动
9、如图所示,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直于纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是( )
A.Ga最大 B.Gb最大
C.Gc最大 D.Gb最小
10、如图所示,一边长为L的正方形abcd,P是bc的中点若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场,则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子不计重力恰好从P点射出若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场,则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出由此可知
A.匀强电场的电场强度为
B.匀强磁场的磁感应强度为
C.带电粒子在匀强电场中运动加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小
D.带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为1:2π
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)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响.实验器材如图所示
①测量E和r实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式___________,利用测量数据作出U-I图像,得出E和r
②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果影响,请在图中用笔画线代替导线连接电路_________
③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图像如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:
在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势___________(填“增大”“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”“减小”或“不变”)
曲线(c)对应的电源电动势E=_____________V,内阻r=____________Ω,当外电路总电阻为2500Ω时,该电源的输出功率P=_____________mW.(均保留三位有效数字)
12.(12分)在解锁智能手机的过程中,可以采用人脸识别,也可以输入正确的密码,则要完成解锁手机,上述两种方式的逻辑关系是( )
A.“或”关系 B.“与”关系 C.“非”关系 D.不存在逻辑关系
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)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
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、B
【解析】设磁场区域半径为R,轨迹圆心角为α,如图示:
粒子在磁场中运动的时间为,而轨迹半径,而,粒子速度越大,则r越大,α越小(与射出磁场时的速度偏向角相等),t越小,故B对
考点: 带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】带电粒子在有界磁场中的常用几何关系
(1)四个点:分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线交点
(2)三个角:速度偏转角、圆心角、弦切角,其中偏转角等于圆心角,也等于弦切角的2倍
2、B
【解析】根据题意,由右手螺旋定则知a与c导线产生磁场正好相互抵消,由右手螺旋定则知b与d导线电流产生磁场方向相同都为竖直向下,则得磁场方向竖直向下。
故选B。
3、A
【解析】安培提出了分子电流假说,说明了一切磁现象都是由电流产生的,故A正确;奥斯特发现了电流的磁效应,揭示了电现象和磁现象之间的联系,故B错误;焦耳发现了电流热效应;故C错误;法拉第发现了电磁感应定律,故D错误.故A正确,BCD错误
4、C
【解析】小球下滑过程中,受到重力、摩擦力(可能有)、弹力(可能有)、向左的洛伦兹力、向右的电场力;开始阶段,洛伦兹力小于电场力,小球向下做加速运动,速度增大,洛伦兹力增大,小球所受的杆的弹力向左,大小减小,滑动摩擦力减小,小球所受的合力增大,加速度增大,小球做加速度增大的加速运动;当洛伦兹力等于电场力时,合力等于重力,加速度最大;小球继续向下做加速运动,洛伦兹力大于电场力,速度增大,洛伦兹力增大,小球所受的杆的弹力向右,大小为增大,滑动摩擦力增大,小球所受的合力减小,加速度减小,当时,,小球做匀速运动,所以小球小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,最后做匀速运动,故选项C正确,A、B、D错误;
故选C
5、A
【解析】AB.磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小,由a、b两处磁感线的疏密程度可判断出
Ba>Bb
所以A正确,B错误;
CD.安培力的大小跟该处的磁感应强度的大小B、电流大小I、导线长度L和导线放置的方向与磁感应强度的方向的夹角有关,故C、D错误。
故选A。
6、D
【解析】根据题图和“等势面”可知,考查了电场强度和电势的关系以及电场力做功;根据曲线运动中,合外力指向凹的一侧,以及电荷只受电场力作用,可知电场力将指向运动轨迹的内侧,电场线和等势线垂直,从而得电场力竖直向下,由于粒子带正电,电场强度的方向竖直向下,即可判断各点电势的高低;正电荷沿轨迹AB运动,根据电场力做功情况,即可判断动能的变化以及电势能的变化
【详解】A、由轨迹AB可知,带正电的粒子受到的电场力竖直向下,则有电场强度的方向竖直向下,沿着电场线的方向,电势越来越低,故,故A错误;
BCD、粒子从A运动到B,电场力做正功,电势能减小,动能增大,速度大小变大,故BC错误,D正确
【点睛】解题的突破口:做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧,电场线与等势线垂直
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、AC
【解析】金属探测器利用涡流探测金属物品原理是:线圈中交变电流产生交变的磁场,会在金属物品产生交变的感应电流,而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流,引起线圈中交变电流发生变化,从而被探测到。
A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场,与结论相符,选项A正确;
B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到,与结论不相符,选项B错误;
C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流,与结论相符,选项C正确;
D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流,与结论不相符,选项D错误;
故选AC。
8、AD
【解析】A.φ-x图象的切线斜率表示电场强度,故在0~x2间,场强方向没有发生变化,故A正确;
B.φ-x图象的切线斜率表示电场强度,在0~x2间,斜率先变大后变小,故场强先增大后减小,故B错误;
C.由图看出,在0~x2间,电势逐渐降低,负电荷在电势低的地方电势能高,若一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐升高。故C错误;
D.从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,受到的电场力方向与速度方向相同,做加速运动,即该电荷在O~x2间一直做加速运动。故D正确。
故选AD。
9、CD
【解析】a球受力平衡,有
Ga=qE①
重力和电场力等值、反向、共线,故电场力向上,由于电场强度向下,故球带负电;
b球受力平衡,有
Gb+qvB=qE②
c球受力平衡,有
Gc=qvB+qE③
解得
Gc>Ga>Gb
故选CD.
10、BC
【解析】A.带电粒子在电场中做类平抛运动,有
联立解得
故A错误;
B.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
由几何关系有
联立解得
故B正确;
C.粒子在匀强磁场中运动的加速度
故C正确;
D.带电粒子在匀强电场中运动的时间
在匀强磁场中运动的时间
带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为
故D错误。
故选BC。
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.U=E-Ir ②. ③.不变 ④.增大 ⑤.0.975 ⑥.478 ⑦.0.268
【解析】①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式U="E-Ir" ,利用测量数据作出U-I图像,U-I图像与纵轴截距等于电源电动势E,图线斜率的绝对值等于电源内阻r
②由于将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,所以把电流表与滑动变阻器串联后与电源开关构成闭合回路,电压表并联在电源和开关两端,实物图如图所示
③图线与纵轴的交点的纵坐标即为电动势,由图象可知,图象与纵轴的交点纵坐标不变,所以电动势不变;图线斜率的绝对值即为内阻,由图象可知,(a)(b)(c)(d)图象斜率的绝对值变大,电源内阻变大.由此可知:随电极间距的减小电源内阻增大.由图示图象可知,图象与纵轴交点坐标值为0.975,电源电动势E=0.975 V;(c)对应图线斜率绝对值约为478(从线上选取两点即可求斜率),电源的输出功率
12、A
【解析】由题意可知,采用人脸识别或输入正确的密码均可以解锁,故采用的是“或”关系。故A正确,BCD错误。
故选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、(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、 (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、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
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