资源描述
浙江省宁波诺丁汉大学附属中学2025年物理高二第一学期期末教学质量检测试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,在相互正交的水平匀强磁场的混合场区域内,有一质量为m、电荷量为q的微粒以垂直于磁场方向且与水平方向成θ角的速度v从O点进入混合场区,该微粒在电场力、磁场力和重力的共同作用下,恰好沿直线运动到A点.下列说法中正确的是( )
A.该微粒一定带负电荷
B.该电场的场强大小为Bvcos θ
C.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动
D.该磁场的磁感应强度大小为
2、关于磁感应强度的说法中,正确的是( )
A.一小段通电导体在磁场中某处不受磁场力作用,则该处的磁感应强度一定为零
B.一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小,说明该处的磁感应强度越小
C.磁场中某点的磁感应强度方向,就是放在该点的一小段通电导体所受磁场力方向
D.磁场中某点的磁感应强度的大小和方向与放在该点的通电导线所受磁场力无关
3、如图所示,厚度均匀的木板放在水平地面上,木板上放置两个相同的条形磁铁,两磁铁的极正对.在两磁铁竖直对称轴上的点固定一垂直于纸面的长直导线,并通以垂直纸面向里的恒定电流,木板和磁铁始终处于静止状态,则()
A.导线受到的安培力竖直向上,木板受到地面的摩擦力水平向右
B.导线受到的安培力竖直向下,木板受到地面的摩擦力水平向左
C.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力水平向右
D.导线受到的安培力水平向右,木板受到地面的摩擦力为零
4、如图,在倾角为θ的光滑绝缘斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒,一匀强磁场垂直于斜面,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上(重力加速度为g)则( )
A.如果磁场方向垂直斜面斜向上,磁感应强度的大小为
B.如果磁场方向垂直斜面斜向下,磁感应强度的大小为
C.如果磁场方向垂直斜面斜向上,磁感应强度的大小为
D.如果磁场方向垂直斜面斜向下,磁感应强度的大小为
5、如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置,下列情况中不会引起电流表指针偏转的是
A.闭合开关时 B.断开开关时
C.闭合开关后拔出线圈A时 D.断开开关后移动变阻器的滑片时
6、采用220 kV高压电向远方的城市输电,输送功率一定时,当输电电压变为110 kV,输电线上损耗的功率变为原来的
A. B.
C.4倍 D.2倍
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,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接,要使小导线圈N获得逆时针方向的感应电流,则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置) ()
A.向右匀速运动 B.向左减速运动
C.向右减速运动 D.向右加速运动
8、如图所示,虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个等势面,设两相邻等势面的间距相等.一电子(不计重力)射入电场后的运动轨迹如图中实线所示,其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的一些交点.由此可以判定()
A.O处的点电荷一定带正电
B.a、b、c三个等势面的电势关系是
C.电子从位置1到2和从位置3到4的过程中电场力做功的关系是︱W12︱=2∣W34∣
D.电子在1、2、3、4四个位置具有的电势能与动能的总和相等
9、如图所示,虚线为某点电荷电场的等势面,现有两个比荷(即电荷量与质量之比)相同的带电粒子(不计重力)以相同的速率从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动,则可判断( )
A.两个粒子电性相同
B.经过b、d两点时,两粒子的加速度的大小相同
C.经过b、d两点时,两粒子的速率相同
D.经过c、e两点时,两粒子的速率相同
10、如图所示,a、b、c是负点电荷所形成的电场中一条电场线上的三点,a、b间距离等于b、c间的距离,电场线的方向由a到c。用、、和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强,可以判定( )
A.Ea<Eb<Ec B.Ea>Eb>Ec
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)为测定电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
A.待测电源(电动势约为9V)
B.电压表(视为理想电压表,量程为3V)
C.电阻箱R(0∼999.9Ω)
D.定值电阻R0
E.开关、导线若干
(1)用欧姆表(×1)测电阻R0,欧姆表的指针如图甲所示,则R0=______Ω
(2)为达到测定的目的,请将图乙所示的仪器连成一个完整的实验电路___________
(3)某同学应用所测得的数据,绘出的1/U−R图象是一条直线,如图丙所示,测得直线的斜率k=1/90,纵坐标的截距b=2/15,则电源的电动势E=_______V,内阻r= _______Ω
12.(12分)某同学利用如图甲电路测量干电池的电动势E和内阻r
(1)为了较准确的测量,请根据图甲电路图将图乙实物图补充完整_____;
(2)用选定器材测干电池的电动势E和内阻r,根据图甲实验电路测得多组U、R数据,请根据数据在图丙作出图象_____;
(3)根据图象求得E=______V,r=______Ω;
(4)利用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值相比有偏差,其原因是______________
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】粒子从O沿直线运动到A,必定做匀速直线运动,根据左手定则和平衡条件可判断电性,并可求出B和E;
【详解】A、若粒子带正电,电场力向右,洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方,则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡,若粒子带负电,符合题意,故A正确;
BD、粒子受力如图,由平衡条件得,所以该电场场强大小为,由平衡条件得,解得磁场的磁感应强度大小为,故B、D错误;
C、粒子如果做匀变速运动,重力和电场力不变,而洛伦兹力变化,粒子不能沿直线运动,与题意不符,故C错误;
故选A
【点睛】关键是带电粒子在复合场中运动的问题,要抓住洛伦兹力与速度有关的特点
2、D
【解析】A、通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时,可能是由于通电导线与磁场平行,B并不为零。故A错误。
B、一小段通电导体在磁场中某处受到的磁场力越小,可能是磁场与线圈接近平行;不能说明该处的磁感应强度越小;故B错误;
C、通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向相互垂直;故C错误;
D、磁感应强度的定义式
采用比值定义法,可知磁感应强度与该点是否放通电导线无关,由磁场本身的特性决定。故D正确。
3、C
【解析】AB.做出两磁铁的磁场经过C点的磁感线,并标出两磁场在C点的磁场方向,由矢量合成可知,合磁场的方向竖直向上
根据左手定则可知,导线受到的安培力水平向右,A、B不符合题意;
CD.根据牛顿第三定律可知,木板和磁铁组成的整体受到通电导线对它们水平向左的作用力,因此木板受到地面的摩擦力的方向水平向右,C符合题意,D不符合题意;
4、B
【解析】AC.如果磁场方向垂直斜面斜向上,则所受的安培力沿斜面向下,则导体棒不可能平衡,选项AC错误;
BD.根据左手定则知,若磁场的方向垂直斜面向下,则安培力的方向沿斜面向上。
根据平衡知,安培力
FA=BIL=mgsinθ
解得:
则B正确,D错误;
故选B。
5、D
【解析】闭合开关时,穿过B线圈的磁通量从无到有,磁通量发生了变化,可以产生感应电流,会引起电流表指针的偏转,故A不合题意;断开开关时,穿过B线圈的磁通量从有到无,磁通量发生了变化,可以产生感应电流,会引起电流表指针的偏转,故B不合题意;闭合开关后拔出线圈A时,穿过B线圈的磁通量发生了变化,可以产生感应电流,会引起电流表指针的偏转,故C不合题意;断开开关后,移动变阻器的滑片时,磁通量始终为零,不会产生感应电流,不会引起电流表指针的偏转,故D符合题意
6、C
【解析】输送电流,输电线上损失的功率△P=I2R=()2R;可知输电线损失的功率与输送电压的平方成反比,所以当输电电压变为原来的一半时,输电线上损耗的功率变为原来的4倍.故C正确,ABD错误;
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】根据棒的切割磁感线,依据右手定则可确定感应电流的方向,由法拉第电磁感应定律来确定感应电流的大小;从而由右手螺旋定则来确定线圈M的磁通量的变化,再根据楞次定律,即可确定线圈N中的感应电流的方向
【详解】若要让N中产生逆时针的电流,M必须让N中的磁场“减小”或“×增大”所以有以下两种情况.
垂直纸面向外的磁场()且大小减小,根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,则有导体棒向左减速运动;
同理,垂直纸面向里的磁场(×)且大小增大,根据楞次定律与法拉第电磁感应定律,则有导体棒向右加速运动;故B,D正确,A,C错误;
故选BD.
【点睛】考查右手定则、法拉第电磁感应定律、右手螺旋定则与楞次定律的应用,注意各定律的作用,同时将右手定则与左手定则区别开
8、BD
【解析】根据电子的运动轨迹判断受力情况,从而确定场源电荷的电性;根据功能关系判断能量的转化情况;根据沿着电场线电势降低判断电势的变化情况
【详解】由于曲线运动的合力应该指向内侧,故从电子的运动轨迹可以看出,电子受到排斥力,故场源电荷是负电荷,故A错误;由于场源电荷是负电荷,又由于沿着电场线电势降低,故结合负点电荷的电场线分布规律可以知道:φa<φb<φc,故B正确;由于负点电荷的电场不是匀强电场,电场线越密的地方,等差等势面也越密.故从位置1到位置2电场力做的功大于从位置3到位置4电场力做功的两倍,故C错误;电子在运动的整个过程中,只受电场力,故只有电场力做功,电场力做功等于电势能的减小量,总功又等于动能的增加量,故电势能和动能之和守恒,故D正确;故选BD
【点睛】题关键是要根据运动轨迹确定受力情况,然后结合点电荷的电场线和等势面情况来确定电势情况和能量的转化情况
9、BD
【解析】A.由图可知电荷1受到中心电荷的斥力,而电荷2受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同,故A错误
B.两粒子经过b、d两点时,受到库仑力作用,由牛顿第二定律可得,,由题意可知,两粒子的加速度大小相同,故B正确
C.根据图中运动轨迹可知,粒子1做减速运动,而粒子2做加速运动,开始它们的速率相同,当两粒子经过b、d(同一等势面)两点时,两粒子的速率不会相同,故C错误
D.两个粒子的初速度仅仅是方向不同,速率相等,而粒子1从a到c、粒子2从a到e电场力做功均为零,则经过c、e两点两粒子的速率相等,故D正确
10、AC
【解析】AB.由于电场线是负点电荷形成的电场中一条电场线,根据沿电场线方向电势降低可知负点电荷在电场线的右侧,根据可知:
故A正确,B错误;
CD.根据越靠近点电荷,电场强度越大可知
由于、间距离等于、间的距离,根据可知:
既有:
解得:
故C正确,D错误;
故选AC。
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.(1)10.0 ②.(2)如图: ③.(3)9.0 ④.2.0
【解析】(1)欧姆档所用档位为×1;指针示数为10.0;故最终读数为:10.0×1=10.0Ω;
(2)由题中给定仪器可知由于没有电流表,故无法直接用伏安法进行测量;同时由于电压表量程过小;故通过电压表和定值电阻组合,由欧姆定律求解电流;再与电阻箱连接;则可得出等效的安阻法;如图所示;
(3)由闭合电路欧姆定律可知:E=U+(R+r)
变形可得:
由图象可知,b=;
解得:E=9.0V;r=2.0Ω;
12、 ①. ②. ③.1.45(1.42~1.46均正确) ④.0.42(0.4~0.5均正确) ⑤.电压表内阻不是无穷大
【解析】(1)[1]由电路图连接实物图如图:
(2)[2]据所给数据画图如图
(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律有:
解得:
则有:
可得:
(4)[5]由于电压表的分流会引起误差,电压表内阻越大误差越小,所以其原因是电压表内阻不是无穷大。
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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