资源描述
河南省鹤壁市浚县二中2025-2026学年物理高二上期末调研模拟试题
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、如图所示,MN为两个匀强磁场的分界面,两磁场的磁感应强度大小的关系为B1=2B2,一带电荷量为+q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入磁感应强度为B1的磁场,不计粒子的重力,则经过多长时间它将向下再一次通过O点( )
A. B.
C. D.
2、如图所示,abcd为水平放置的平行光滑金属导轨,导轨间距为l,电阻不计.导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B.金属杆放置在导轨上,与导轨的接触点为M、N,并与导轨成角.金属杆以的角速度绕N点由图示位置匀速转动到与导轨ab垂直,转动过程金属杆与导轨始终良好接触,金属杆单位长度的电阻为r.则在金属杆转动过程中()
A.金属杆中感应电流的方向是由N流向M
B.电路中感应电流大小始终减小
C.M点电势低于N点电势
D.电路中通过的电量为
3、下列关于电势和电势能的说法中正确的是( )
A.克服电场力做功时,电荷的电势能减少
B.电场强度为零的点,电势一定为零
C.沿着电场线的方向,电势逐渐降低
D.电荷在电场中电势为正值的地方,电势能必为正值
4、如图所示的速度选择器中有正交的电场和磁场,有一粒子沿垂直于电场和磁场的方向飞入其中,并沿直线运动(不考虑重力作用),则此粒子( )
A.一定带正电
B.一定带负电
C.可能带正电或负电,也可能不带电
D.一定不带电
5、如图,在等量异种点电荷形成的电场中,O为两电荷连线的中点,B、D位于该连线上,A、C位于该连线的中垂线上,ABCD构成一正方形.关于A、B、C、D四点的场强大小E和电势的关系,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6、如图虚线为某电场的等势面,有两个带电粒子(重力不计),以不同的速率沿不同的方向,从A点飞入电场后,沿不同的径迹1和2运动,由轨迹可以判定( )
A.两粒子带电多少一定不同
B.两粒子的电性可能相同
C.两粒子的电势能都是先减少后增大
D.经过B、C两点,两粒子的速率可能相等
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,A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点,A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V,正六边形所在平面与电场线平行.下列说法正确的是( )
A.通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线
B.匀强电场的电场强度大小为10V/m
C.匀强电场的电场强度方向为由C指向A
D.将一个电子由E点移到D点,电子的电势能将减少
8、如图所示,平行金属板中带电质点原来处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,的阻值和电源内阻相等,当滑动变阻器的滑片向端移动时,则()
A.消耗的功率逐渐减小
B.电流表读数减小,电压表读数增大
C.电源的输出功率逐渐增大
D.质点将向上运动
9、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图,结合上述材料,下列说法正确的是( )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的
10、如图所示,竖直放置的两平行金属板,长为L,板间距离为d,接在电压为U 的直流电源上。在两板间加一磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m,电荷量为q 的带正电油滴,从距金属板上端高为h 处由静止开始自由下落,并经两板上端连线中点P 进入板间。油滴在P 点所受的电场力与磁场力大小恰好相等,且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域。空气阻力不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是()
A.油滴刚进入电磁场时的加速度为g
B.油滴开始下落的高度
C.油滴从左侧金属板的下边缘离开
D.油滴离开电磁场时的速度大小为
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)(1)在一次实验时某同学用游标卡尺测量(如图所示),示数为___________ cm.在一次实验时某同学用螺旋测微器测量(如图),示数为_________________ mm.
(2)某电阻额定电压为3 V(阻值大约为10 Ω).为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:
A:电流表A1(量程300 mA,内阻约1 Ω)
B:电流表A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω)
C:电压表V1(量程3.0 V,内阻约3 kΩ)
D:电压表V2(量程5.0 V,内阻约5 kΩ)
E:滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)
F:滑动变阻器R2(最大阻值为1 kΩ)
G:电源E(电动势4 V,内阻可忽略)
H:电键、导线若干
①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需添器材前面的字母即可):电流表_______,电压表_________,滑动变阻器________.
②画出该实验电路图_____________________ .
12.(12分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需要测量一个规格为“”的小灯泡两端的电压和通过它的电流.现有如下器材:
A.直流电源(电动势,内阻不计)
B.电流表(量程,内阻约为)
C.电流表(量程,内阻约)
D.电压表(量程,内阻约)
E.电压表(量程,内阻约为)
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流)
(1)实验中,电流表应选择_________;电压表应选择____________.(填所选器材前的字母)
(2)为了尽可能地减小实验误差,请根据正确选择的器材设计电路并在方框中作出电路图______
(3)在正确操作的情况下,某同学根据实验所得的数据画出该小灯泡在伏安特性曲线如图所示.实验中,若把该小灯泡和一个阻值为的定值电阻串联在电动势为3、内阻为的直流电源上,则小灯泡此时的电阻为_________.(结果保留两位有效数字)
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,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
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】粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据:
有:
则:
根据左手定则,运动轨迹如图所示。
因为周期:
则:
所以它再一次到达O点的时间为:
故B正确,ACD错误。
故选B。
2、B
【解析】A.根据楞次定律可得回路中的感应电流方向为顺时针,所以金属杆中感应电流的方向是由M流向N,故A错误;
B.设MN在回路中的长度为L,其接入电路的电阻为R=rL,根据导体转动切割磁感应线产生的感应电动势大小计算公式可得,感应电流的大小为:,由于B、ω、r都是定值而L减小,所以电流I大小始终减小,故B正确;
C.由于导轨电阻不计,所以路端电压为零,即MN两点间的电压为零,M、N两点电势相等,故C错误;
D.由于导体棒MN在回路中的有效切割长度逐渐减小,所以接入电路的电阻R逐渐减小,不能根据计算通过电路的电量小于,故D错误
3、C
【解析】A.克服电场力做功时,电荷的电势能增加;故A错误;
B.电场强度为零的点,电势不一定为零,二者没有必然联系;故B错误;
C.沿着电场线的方向,电势逐渐降低。故C正确;
D.根据电势的定义式可知电势为正值的地方,正电荷的电势能为正值,而负电荷的电势能为负值。故D错误;
故选:C;
4、C
【解析】若带电粒子带正电,受到的洛伦竖直向下,电场力竖直向上,且,即速度,该电荷做匀速直线运动,从左向右运动;若带电粒子带负电,受到的洛伦竖直向上,电场力竖直向下,且,即速度,该电荷做匀速直线运动,也从左边射入,从右边射出,若不带电,则不受到任何力,所以做匀速直线运动,故C正确,ABD错误.
点睛:在速度选择器中,存在相互正交的匀强电场、磁场,带电粒子进入其中后受到电场力和洛伦兹力,只有两力平衡,粒子才能从左孔射入,从右孔射出.由左手定则判断洛伦兹力方向,当然也可以不带电,则做匀速直线运动
5、D
【解析】AB.等量异种电荷之间的电场线是中间疏,两边密,连线的中垂线上,由O点向两边逐渐变疏,可知
故AB错误
CD.沿电场线方向电势逐渐降低,等量异种电荷连线的中垂线是等势线,则
故C错误,D正确
6、D
【解析】试题分析:由图无法判定两电荷在同一位置时所受电场力的大小,故无法判定两粒子带电量的大小关系,故A错误.由图可知电荷1如果不受电场力的话将沿直线向中心电荷运动,而本题中电荷1却逐渐远离了中心电荷,故电荷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B错误.由B选项分析可知2粒子在从A向C运动过程中电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大,而粒子1在从A向B运动过程中电场力先做负功后做正功,电势能小增大后减小,故C错误;从A到B和从A到C电场力做功不同,而两粒子的初速度不同,所以经过B、C两点,两粒子的速率可能相等,D正确;
故选D
考点:带电粒子在电场中的运动
点评:根据轨迹判定“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”是解决本题的突破口
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、ACD
【解析】A、连接AC,AC中点电势为2V,由正六边形对称性,则EB、AF、CD均为电场中的等势线,故A正确
B、匀强电场的场强大小为,故B错误
C、电场线方向与EB垂直,即为C→A,故C正确
D、将一个电子由E点移到D点,电场力做负功电子的电势能增加,故D正确
所以应该选ACD
8、AC
【解析】当滑动变阻器的滑片向端移动时,其接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小.根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流增大.电容器极板间电压等于两端的电压,减小,并联部分的总电阻减小,则两端的电压减小,消耗的功率逐渐减小,电容器极板间场强减小,质点所受的电场力减小,所以质点将向下运动,正确,D错误.流过电流表的电流,增大,减小,则增大,所以电流表读数增大.两端的电压,减小,增大,则减小,所以电压表读数减小,B错误.由于的阻值和电源内阻相等,则外电路总电阻大于电源的内阻,当外电阻减小时,电源的输出功率逐渐增大,C正确
9、ABD
【解析】A.根据题意可知,地理南、北极与地磁场存在一个夹角,为磁偏角,故两者不重合,故A正确;
B.地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近,且地球内部也存在磁场,由地磁场的南极指向地磁场的北极,故B正确;
C.由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向,故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行,故C错误;
D.地球自转方向自西向东,地球的南极是地磁场的北极,由安培定则判断可知地球是带负电的,故D正确。
故选ABD。
10、ABD
【解析】A.油滴刚进入电磁场时(在P点),受重力、电场力和洛伦兹力,其中电场力与磁场力大小恰好相等,故合力等于重力G,根据牛顿第二定律,加速度为g,故A正确;
B.在P点由题意可知
qE=qvB
自由下落过程有
v2=2gh
U=Ed
由以上三式解得
故B正确;
C.根据左手定则,在P位置时受洛伦兹力向右,竖直方向在加速,故洛伦兹力在变大,故油滴从右侧金属板的下边缘离开,故C错误;
D.由左手定则可知油滴经过P点后向右侧金属板偏转,则油滴克服电场力做功,整个过程由动能定理有
得
故D正确;
故选ABD
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. ;; ③.A; ④.C; ⑤.E; ⑥.
【解析】(1)[1]20分度的游标卡尺,精确度是0.05mm,游标卡尺的主尺读数为104mm,游标尺上第1个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为:
1×0.05mm=0.05mm
所以最终读数为:
104mm+0.05mm=104.05mm=10.405cm;
[2]螺旋测微器的固定刻度为8mm,可动刻度为:
5×0.01mm=0.075mm
所以最终读数为:
8mm+0.075mm=8.075mm
(2)①[3]根据欧姆定律,流过电阻的最大电流:
故电流表选A;
[4]电阻额定电压为3V则电压表选C即可;
[5]为了尽可能提高测量准确度,选择滑动变阻分压式接法,为了方便调节,滑动变阻器选小阻值的E
② [6]即被测电阻为小电阻,选取电流表外接,题目要求为了尽可能提高测量准确度,选择滑动变阻分压式.故电路图如图
【点睛】选择器材通常的步骤:1、根据实验要求设计合理的实验电路.2、估算电路中电压、电流可能达到的最大值,以此选择电压表和电流表的量程
12、 ①.C ②.D ③. ④.
【解析】明确灯泡的额定值,从而根据安全和准确性原则进行分析,确定电表;根据实验原理明确实验中采用的接法,明确本实验采用滑动变阻器分压接法和电流表外接法;在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线,两图象的交点即为灯泡的工作点,再根据欧姆定律即可求得电阻大小;
【详解】解:(1)由题意可知,灯泡的额定电压为2.5V,电流为0.5A,因此为了保证实验中的安全和准确,电压表应选择D,电流表选择C;
(2)本实验中要求电流由零开始调节,故滑动变阻器应采用分压接法,同时由于灯泡内阻较小,故本实验采用电流表外接法,故原理图如图所示;
(3)在灯泡的伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线,如题图所示,由图可知,灯泡的电压为0.4V,电流为0.26A,故电阻;
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、(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
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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