资源描述
四川省成都市龙泉驿区2025年物理高二上期末达标检测模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图3所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是()
A.电压表和电流表读数都增大
B.电压表和电流表读数都减小
C.电压表读数增大,电流表读数减小
D.电压表读数减小,电流表读数增大
2、下列说法正确的是( )
A.磁通量发生变化时,磁感应强度也一定发生变化
B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零;
C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大
D.根据阻碍的含义,感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反;
3、如图所示,大小为E、方向水平向右的匀强电场中有一与电场平行的圆,圆心为O,半径为R,AB为圆的一直径,AB与电场线夹角为,则O、A两点间的电势差等于( )
A. B.
C. D.
4、如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置,其核心部分是两个D型金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。下列说法正确的是()
A.粒子从磁场中获得能量
B.粒子被电场加速后,运动越来越快,走过半圆的时间越来越短
C.D形盘的半径R越大,粒子离开回旋加速器时最大动能越小
D.粒子第2次和第3次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为:
5、如图一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为2r.由于静电感应而在金属球上出现了电荷,这些感应电荷在球心激发的电场强度的大小和方向为
A.;方向向左
B.;方向向右
C.;方向向右
D.0
6、如图,一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为的点电荷,点电荷到金属球表面的最近距离为2r。下列说法正确的是
A.金属球在静电平衡后左侧带负电,右侧带正电
B.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于
C.感应电荷在球心激发的电场强度大小等于0
D.如果用导线的一端接触球的左侧,另一端接触球的右侧,导线会将球两侧的电荷中和
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,KLMN是一个竖直的n匝矩形导线框,全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,KL边水平,线框绕某竖直固定轴以角速度匀速转动。初始时的夹角为(图示位置),当线圈固定轴转动了后,则
A.此时穿过线框的磁通量为
B.此时线框中的电流方向为N→M→L→K→N
C.在此过程中磁通量改变了nBS
D.线框平面转到中性面时,线框中的感应电动势最大
8、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
9、下图中,洛伦兹力的方向判断正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10、如图是静电除尘装置示意图,装置的外壁连到高压电源的正极,中间的金属丝连到负极.将混浊气体通入该装置时,气体中的粉尘会不断向筒壁积累,最后在重力作用下坠落在筒底.在该装置除尘的过程中,下列说法正确的有
A.粉尘由于吸附作用而带上正电荷
B.粉尘由于吸附了电子而带上负电荷
C.带电粉尘在静电力作用下飞向筒壁
D.筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场
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)某同学想用以下器材组装一只欧姆表,并比较精确地测量一只几千欧电阻的阻值
A.电流计,满偏电流为1 mA,内阻为20 Ω
B.电流计,满偏电流为0.6 A,内阻为5 Ω
C.电动势15 V,内阻5 Ω的直流电源
D.电动势3 V,内阻3 Ω的直流电源
E.最大阻值为5 000 Ω的滑动变阻器
F.最大阻值为100 Ω的滑动变阻器
(1)以上器材应选用________(填字母),并在下面虚线框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图_____
(2)若用此欧姆表测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约为________Ω.
(3)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势基本不变,且仍然能正常调零,这将导致测量的结果________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)
12.(12分)质子(p)和α粒子以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为Rp和R,周期分别为Tp和T,则Rp∶R=_________,Tp∶T=_________。
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】当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,接在电路中的电阻变大,总电阻也变大,总电流变小,内电压变小,输出电压变大(V表读数变大),U1变小,U2变大,I2变大,A表读数变大,选项A正确
2、C
【解析】根据ϕ=BS可知,磁通量发生变化时,磁感应强度不一定发生变化,选项A错误;穿过线圈的磁通量为零,但是磁通量的变化率不一定为零,即感应电动势不一定为零,选项B错误;穿过线圈的磁通量变化越快,则磁通量的变化率越大,感应电动势越大,选项C正确.根据阻碍的含义,当磁通量增加时,感应电流的磁场和回路中原磁场的方向相反;当磁通量减小时,感应电流的磁场和回路中原磁场的方向相同,选项D错误;故选C.
3、C
【解析】匀强电场中OA线段沿电场线方向的距离,根据匀强电场中的场强与电势差的关系可得;故选C.
【点睛】掌握电场强度的三个公式适用范围和符号的意义:定义式,点电荷场源的决定式,匀强电场中的计算式.
4、D
【解析】A.磁场使粒子偏转,电场使粒子加速,粒子从电场中获得能量,故A错误;
B.粒子在磁场中的运动周期,可知粒子在D型盒每个半圆周内的运动时间都是相同的,选项B错误;
C.根据,最大动能
可知D形盘的半径R越大,粒子离开回旋加速器时最大动能越大,选项C错误;
D.则由动能定理,qU=△Ek,可知,每一次通过狭缝时获得的能量相同,粒子第2次和第3经过两D形盒间狭缝后的动能之比是2:3,所以速度之比是,根据:得:轨道半径之比为.故D正确;
故选D。
5、B
【解析】金属球在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布,金属球内部合电场为零,所以感应电荷在金属球球心处激发的电场场强与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等,方向相反,即为,方向两球心连线向右,故B正确,ACD错误
6、B
【解析】A.由于静电感应,金属球的左侧带正电,右侧带负电,故A错误;
BC.感应电荷的电场正好与点电荷的电场叠加,叠加后合场强为零,即感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小,方向相反,
,
方向向右,故B正确,C错误;
D.整个导体是一个等势体,如果用导线的一端接触金属球的左侧,另一端接触金属球的右侧,金属球两侧仍然有感应电荷,不会被中和,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、AB
【解析】A.此时穿过线框的磁通量为
故A正确;
B.图中的位置,线框的向右的磁通量增大,感应电流的磁场才方向向左,所以感应电流的方向为N→M→L→K→N,故B正确;
C.线圈固定轴转动了后,磁通量为
所以磁通量变化为0,故C错误;
D.线框平面转到中性面时,即线圈平面与磁场垂直,则没有任何边切割磁感线,所以感应电动势为0,故D错误。
故选AB。
8、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。
9、AD
【解析】A.根据左手定则,磁感线穿过手心,四指指向正电荷的运动方向向右,大拇指指向洛伦兹力的方向,判断出来洛伦兹力向上,故A正确;
B.根据左手定则,磁感线穿过手心,四指指向负电荷运动的反方向向左,大拇指指向洛伦兹力的方向,判断出来洛伦兹力向上,故B错误;
C.当速度与磁感线平行时,电荷不受洛伦兹力,故C错误;
D.根据左手定则,磁感线穿过手心,四指指向负电荷运动的反方向向下,拇指指向洛伦兹力的方向,判断出来洛伦兹力方向垂直纸面向外,故D正确。
故选AD。
【点睛】带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定则判断,由磁感线方向确定手心方向,由电荷运动方向确定四指指向,由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向。
10、BCD
【解析】装置的外壁连到高压电源的正极,中间的金属丝连到负极,粉尘向正极运动,可知粉尘吸附电子后带负电.故A错误,B正确;筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场,粉尘向正极运动,可知粉尘是在静电力作用下飞向筒壁.故C正确;装置的外壁连到高压电源的正极,中间的金属丝连到负极,因此筒壁与中间金属丝之间存在强大的静电场.故D正确
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.ADE ②. ③.6 000 ④.准确
【解析】(1)欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻,调零时电流表应该满偏;要测量一只约几千欧电阻的阻值,故中值电阻至少几千欧,然后根据闭合电路欧姆定律列式分析;
(2)同样根据闭合电路欧姆定律列式求解;
(3)电源的内阻不会影响测量结果,电源电动势发生变化会影响测量结果
【详解】(1) 欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内电阻,调零时电流表应该满偏,题中电源和电流表有四种组合:
组合一:AC组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:
组合二:BC组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:
组合三:AD组合,根据欧姆定律,调零后内阻:
组合四:BD组合,根据欧姆定律,调零后内阻为:
考虑滑动变阻器最大5000Ω,应该选组合三,故电流表选A,电源选D,滑动变阻器选E;
电路图如图:
(2) 指针指在满偏电流的三分之一处,根据闭合电路欧姆定律,有
代入数据解得:Rx=6000Ω;
(3) 用欧姆表测电阻时要对欧姆表进行调零,电源内阻对欧姆表的测量结果没有影响,电池长期未用,导致内阻增大,电源电动势认为保持不变,且仍然能正常调零,此欧姆计测量的结果是准确的
【点睛】本题关键明确欧姆表的改装原理,要能够根据闭合电路欧姆定律多次列式求解
12、 ①.1:2 ②.1:2
【解析】[1]质子()和α粒子()以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中,均做匀速圆周运动
由公式
得
可知,半径与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即
[2]由公式可知,周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比,即
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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