资源描述
河北省承德一中2026届高二上物理期末质量检测试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、已知电流强度为I的通电直导线在距离为r的地方产生的磁感应强度大小为,k 为常数.如图所示,三根通有电流大小相等的长直导线垂直正方向abcd 所在平面,且分别位于a、c、d 三个顶点.a、d 处导线中的电流方向与 c处导线的电流方向相反.已知 a 处导线在 b 处产生的磁感应强度大小为 B,则 b点的磁感应强度大小为( )
A. B.
C. D.
2、如图所示,一个边长为0.5m、三边电阻不相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为10T的匀强磁场中.若通以图示方向的恒定电流,电流强度大小为0.4A,则金属框受到的磁场力大小为()
A0 B.2N
C.3N D.4 N
3、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
4、在科学发展史上,很多科学家做出了杰出的贡献.他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法,下列叙述正确的是
A.法拉第首先发现了电流磁效应,并引入“场”的概念用来研究电和磁现象
B.点电荷是一个理想模型,只有电荷量很小的带电体才可看成点电荷
C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律,洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
D.物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的
5、一物体运动的v t图像如图所示,下列说法正确的是
A.O到A的速度变化比B到C的速度变化快
B.AB平行于时间轴,则物体在AB这段时间内是静止的
C.O到A的速度方向与B到C的速度方向相反
D.物体的位移越来越大
6、关于四个公式①P=UI;②P=I2R;③P=;④P=,下列叙述正确的是( )
A.公式①④适用于任何电路的电功率的计算
B.公式②③适用于任何电路的电功率的计算
C.公式①②③适用于任何电路的电功率的计算
D.以上均不正确
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、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示.这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确是
A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半
B.利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R
C.回旋加速器的加速电压越大,带电粒子获得的最大动能越大
D.粒子每次经过D型盒狭缝时,电场力对粒子做功一样多
8、如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,放置一根长为L,质量为m,通电电流为I的导线。若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场B的方向和大小为()
A.方向垂直斜面向下,
B.方向垂直水平面向上,
C.方向水平向左,
D.方向竖直向下,
9、比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列物理量的表达式用比值法定义的是( )
A.电场强度E=F/q B.电势φ=Ep/q
C.电容C=Q/U D.电流I=U/R
10、如图甲,电动势为E,内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙,下列说法正确的是
A.电源的电动势E=V,内阻r=4Ω
B.定值电阻R消耗的最大功率为0.96W
C.图乙中Rx=25Ω
D.调整滑动变阻器Rp的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W
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)某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件
(1)图中已经用导线将部分器材连接,请补充完成图中实物间的连线________
(2)若连接好实验电路并检查无误后,闭合开关的瞬间,观察到电流计指针发生偏转,说明线圈______(填“A”或“B”)中有了感应电流.开关闭合后,他还进行了其他两项操作尝试,发现也产生了感应电流,请写出两项可能的操作:
①_________________________________;
②_________________________________
12.(12分)某同学在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,设计了如图所示的装置。线圈A通过电流表甲、高阻值的电阻、变阻器R和开关连接到干电池上,线圈B的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表相同,零刻度居中,闭合开关后,当滑动变阻器R的滑片P不动时,甲、乙两个电流表指针的不同的位置如图所示。
(1)当滑片P较快地向左滑动时,甲表指针的偏转方向是___,乙表指针的偏转方向是___(填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)
(2)断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,乙表的偏转情况是___(填“向左偏”、“向右偏”或“不偏转”)
(3)从上述实验可以初步得出结论:______
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】根据左手定则判断三根导线在b处的磁场方向,根据求解三根导线在b处的磁感应强度的大小,然后合成即可.
【详解】a 处导线在 b 处产生的磁感应强度大小为 B,可知c处导线在b点的磁感应强度大小为B;d处导线在b点的磁感应强度大小为;根据右手定则可知a 处导线在 b 处产生的磁感应强度方向沿bc方向向下;d处导线在 b 处产生的磁感应强度方向垂直db方向斜向下;c处导线在 b 处产生的磁感应强度方向沿ba方向;根据平行四边形法则可知,三根导线在b处的磁感应强度大小为,故选B.
2、B
【解析】流沿两条路通过,一条是沿ABC,一条是沿AC,沿ABC方向流出的电流受到的安培力为,沿AC方向流出的电流受到的安培力为,因为,所以,故B正确
考点:考查了安培力的计算
【名师点睛】关键是理解中的L是垂直磁场方向的有效长度,
3、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。
4、D
【解析】A、奥斯特首先发现了电流的磁效应,法拉第引入“场”的概念用来研究电和磁现象,故A错误;
B、点电荷是一个理想模型,带电体能否视为点电荷只需要分析其体积和大小是否在所研究的问题中能忽略,与电荷量无关,故B错误;
C、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律,故C错误;
D、物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的,故D正确;
故选D
5、D
【解析】A.速度时间图象的斜率代表物体的加速度,斜率越大速度变化越快,故O到A的速度变化比B到C的速度变化慢,故A错误;
B.AB平行于时间轴,斜率为零,加速度为零,物体做匀速直线运动,故B错误;
C.O到A的速度与B到C的速度均为正值,则速度方向相同,选项C错误;
D.整个过程物体的速度方向不变,故位移一直增大,故D正确;
6、A
【解析】适用于任何电路计算电功率,可用于计算纯电阻电路的热功率,P=适用于纯电阻电路的功率的计算,公式P=适用于任何电功率的计算,在纯电阻电路中,欧姆定律U=IR成立,三个公式可通用,都可以用来计算电路的电功率和热功率;对非纯电阻电路欧姆定律不成立,计算电功率只能用公式P=UI,计算热功率只能用P=I2R,P=不成立,故A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、BD
【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子,根据洛伦兹力提供向心力,判断粒子的最大速度与什么因素有关.加速粒子时,交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等
【详解】加速粒子时,交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等,这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速,选项A错误;当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大,即,则,则要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R,带电粒子获得的最大动能与加速电压无关,选项B正确,C错误;粒子每次经过D型盒狭缝时,电场力对粒子做功均为qU,选项D正确;故选BD.
【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用,以及知道最大速度与什么因素有关
8、AD
【解析】A.若磁场方向垂直于斜面向下,由左手定则知安培力平行于斜面向上,根据平衡条件,
BIL=mgsinα
得:
A正确;
B.若磁场方向垂直水平面向上,则安培力水平向右,通电导线不可能平衡,B错误;
C.若磁场方向水平向左,则安培力竖直向上,根据平衡条件
BIL=mg
得:
C错误;
D.若磁场方向竖直向下,由左手定则知安培力水平向左,根据平衡条件:
BIL=mgtanα
则
D正确。
故选AD。
9、ABC
【解析】A、电场强度与放入电场中电荷无关,所以属于比值定义法.故A正确
B、电场中的电势定义式,属于比值定义法.故B正确
C、电容C由本身的性质决定,与所带的电荷量及两端间的电势差无关.所以属于比值定义法.故C正确
D、根据欧姆定律,可知电流I与电压U成正比,与电阻R成反比,不属于比值定义法,故D错误.故选ABC
【点睛】所谓比值定义法,就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法.比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变
10、BC
【解析】将R看成电源内阻,当电源的内外电阻相等时RP的功率最大,由图读出RP的功率最大值及对应的阻值,即可求得电源的内阻,根据功率公式求出电源的电动势.根据滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等列式,可求得Rx.当RP=0时电路中电流最大,R消耗的功率最大.根据内外电阻相等时电源的输出功率最大求该电源的最大输出功率
【详解】由图乙知,当RP=R+r=10Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,R=6Ω,可得内阻 r=4Ω
最大功率 P==0.4W,解得 E=4V,故A错误.滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等,有 4Rx=(R+r)2,解得 Rx=25Ω,故C正确.当回路中电流最大时,定值电阻R消耗的功率最大,故最大功率为 Pmax=()2R=0.96W,故B正确.当外电路电阻与电阻相等时,电源的输出功率最大.本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值,故滑动变阻器RP的阻值为0时,电源的输出功率最大,最大功率为 P出max=()2R=0.96W,故D错误.故选BC
【点睛】解决本题的关键是掌握推论:当外电路电阻与电阻相等时,电源的输出功率最大.对于定值电阻,当电流最大时其消耗的功率最大.对于变阻器的最大功率,可采用等效法研究
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.(2)B; ③.将滑动变阻器的滑片快速滑动; ④.将线圈A(或铁芯)快速抽出;断开开关的瞬间
【解析】感应电流产生的条件:穿过闭合线圈的磁通量发生变化,所以要想探究这个问题就要从这个条件出发,尽可能的改变穿过线圈B的磁通量,达到电流计发生偏转的效果
【详解】(1)连接实物图如图所示:
(2)闭合开关的瞬间,观察到电流计指针发生偏转,说明线圈B中有了感应电流,
根据感应电流产生的条件:穿过闭合线圈的磁通量发生变化即可,所以要想是电流计指针发生偏转,则还可以采取的措施为:将线圈A(或铁芯)快速抽出;断开开关的瞬间
12、 ①.向右偏 ②.向左偏 ③.向左偏 ④.穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流,感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化
【解析】(1)[1][2]当滑片P较快地向左滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,可知甲表指针向右偏转,根据楞次定律判断可知,线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针(从上往下看),从“-”接线住流入乙表,乙表向左偏转。
(2)[3]断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,根据楞次定律判断可知,线圈B中产生的感应电流方向沿顺时针(从上往下看),从“-”接线住流入乙表,乙表向左偏转
(3)[4]由上知,当流过A线圈的电流变化时,A产生的磁场强弱发生变化,穿过线圈B的磁通量变化,从而在乙线圈产生感应电流,而且当磁场增强时,线圈乙中产生的磁场方向与原磁场相反,可得出的结论是:穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流,感应电流的磁场总要阻得引起感应电流的磁通量变化。
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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