资源描述
河北省辛集中学2026届物理高二第一学期期末达标检测模拟试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、在图所示的电路中,闭合开关S后,小灯泡正常发光,当电源两端电压不变,将滑动变阻器滑片P向左移动时,下列说法正确的
A.灯泡L1将变得更亮些
B.灯泡L1将变得更暗些
C.灯泡L2将变得更亮些
D.灯泡L2亮度不变
2、两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置,构成一个平行板电容器,将两金属板分别与电源两极相连接,如图所示.闭合开关S达到稳定后,在两板间有一带电液滴p恰好处于静止状态.下列判断正确的是( )
A.液滴带正电
B.保持开关S闭合,减小两板间的距离,液滴向下运动
C.断开开关S,减小两板间的距离,液滴向上运动
D.断开开关S,增大两板间的距离,液滴仍处于静止
3、如图所示的图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知( )
A.R的阻值为0.5Ω
B.电源电动势为4.0V,内阻为0.5Ω
C.2s内电阻R上消耗的电能为4J
D.若将两个相同电阻R串联接入该电源,则电流变为之前的一半
4、如图所示,真空中有两个点电荷q1,q2,它们的质量分别为m1,m2,现在用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上,在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β,且两点电荷此时处于同一水平线上,用T1和T2分别为两根丝线的弹力,则以下说法中正确的是( )
A.若α>β,则有m2>m1,T2<T1
B.若α>β,则有m2>m1,T2>T1
C.若α>β,则有q2>q1,T2>T1
D.若α>β,则有q2<q1,T2<T1
5、如图所示,在矩形区域abcd区域中,分布着垂直于纸面向外的匀强磁场,ab长为L,在ab的中点P处有一电子发射源,出射电子速率取一切可能值,所有电子出射的速度方向均与ab成30°角,下列说法正确的是( )
A.只要初速度大小取合适的值,电子可以在磁场中做完整的圆周运动
B.电子入射速度越大,在磁场中运动的时间一定越短
C.从ad边出射的电子一定比从bc出射的电子运动时间短
D.当时,cd边无电子射出
6、如图所示是一种转子和定子都有线圈的电动机原理图(转向器未画出),在图示状态,线圈转动方向如图中箭头方向所示,则电源的正极应是( )
A.a端 B.b端
C.a端或b端都可以 D.无法判断
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,两条粗糙平行导轨间的距离是0.5m,导轨与2Ω的电阻连接,水平固定放置在桌面上,导轨一部分位于有理想边界的磁场中,磁场垂直导轨平面向下.质量为0.2kg的金属杆垂直放置于导轨上,与导轨接触良好,导轨以及金属杆的电阻可忽略不计.在t0=0时刻,给金属杆施加一个水平向左的恒定拉力F,金属杆由静止开始运动,在t1=10s时,以速度v1=4m/s进入匀强磁场,且恰好做匀速运动,在t2=15s时刻,撤去拉力F,与此同时磁感应强度开始逐渐减小,金属杆中不再有感应电流,金属杆匀减速运动到t3=20s时停止,下面说法正确的是( )
A拉力F=0.08N
B.t1~t2时间内磁感应强度0.4T
C.回路磁通量的最大值为4Wb
D.t2~t3时间内磁感应强度随时间均匀减小
8、如图所示,用细绳悬挂一矩形导线框且导线框底边水平,导线框通有逆时针方向的电流(从右侧观察).在导线框的正下方、垂直于导线框平面有一直导线PQ.原PQ中无电流,现通以水平向右的电流,在短时间内()
A.从上往下观察导线框顺时针转动
B.从上往下观察导线框向右平移
C.细绳受力会变得比导线框重力大
D.导线框中心的磁感应强度变大
9、在竖直面内用两个一样的弹簧吊着一根铜棒,铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场,棒中通以自左向右的电流,如图所示。当棒静止时,弹簧秤的读数为F1;若将棒中的电流方向反向,当棒静止时,弹簧秤的示数为F2,且F2>F1,根据这两个数据,可以确定( )
A.磁场的方向 B.磁感强度的大小
C.安培力的大小 D.铜棒的重力
10、如图所示,U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨间距为L,在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻.有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上,弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置.现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开,导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处.已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep,在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好,导体棒ab的电阻r=R,导轨电阻不计,则下列说法中正确的是( )
A.导体棒ab在运动过程中能产生交变电流
B.定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半
C.导体棒ab向右运动时安培力做负功,向左运动时做正功
D.导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半
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)有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,现有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻0.4Ω)D.电流表(0~0.6A,内阻1Ω)
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,允许最大电流为2A)
F.滑动变阻器(最大阻值为500Ω,允许最大电流为1A)
G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干
(1)实验时,选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验,其理由是__________:
(2)实验中所用电压表应选用_______,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)
12.(12分)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )
A.测电阻时如果指针偏转角过大,应将选择开关S拨至倍率较小的挡位,重新调零后测量
B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻,应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
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)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)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
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】此为简单的串联电路,将滑线变阻器滑片P向左移动时,电阻增大,电源的电动势和内阻不变,电流减小,灯泡都会变暗,故B正确,ACD错误
2、D
【解析】A.液滴受向下的重力和向上的电场力而平衡,因上极板带正电,可知液滴带负电,选项A错误;
B.当保持开关S闭合,则两极板间的电压不变。若减小两板间的距离,则根据
因此两板间的电场强度增加,所以电场力大于重力,出现液滴向上运动。故B错误;
CD.当断开开关S,则两极板间的电量不变。若改变两板间的距离,则根据
,
以及
可得
所以两板间场强与两板间距无关,即无论增大还是减小两板距离,两板间的电场强度都不变,因此电场力仍等于重力,则液滴仍处于静止状态。故C错误,D正确;
故选D。
3、C
【解析】A.R的图线的斜率大小等于R的阻值,则=2.0Ω,故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律得,U=E−Ir,当I=0时,U=E,由图可读出电源的电动势E=4.0V,内阻等于图线a的斜率大小,则=2.0Ω,故B错误;
C.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态,由图读出电阻两端电压U=2.0V,电路中电流I=1.0A,则电阻在2s内消耗的电能E=UIt=4J,故C正确;
D.由于电源内阻的存在,若将两个相同电阻R串联接入该电源,则电流比原来的一半大,故D错误。
故选C。
4、B
【解析】对q1,q2受力分析,根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系.再根据电场力和重力的关系得出两球质量的关系
【详解】设左边球为A,右边球为B,则对A、B球受力分析,
根据共点力平衡和几何关系得:m1g=F1cotα,m2g=F2cotβ,T1=,T2=;不论q1与q2谁大谁小,它们之间库仑力总是等值、反向、共线的,即总有F1=F2,所以不能判断q1,q2的大小.当α>β,则有m2>m1,T2>T1,所以B正确,ACD错误.故选B
5、D
【解析】粒子做圆周运动的半径:,可见电子的速率越大,则左圆周运动的半径越大,而周期,与速率大小无关,则圆心角越大运动时间越长
【详解】A项:如图,
粒子速率越小轨道半径越小,转过的最大圆周如图中黑线所示,无法做完整的圆周运动,故A错误;
B项:电子入射速度越大,运动半径越大,但是比图中黑线半径更小的所有运动情况转过的圆心角相同,则运动时间相同,故并不一定是入射速度越大在磁场中运动的时间越短,故B错误;
C项:如图中蓝线和红线,从ad边出射的电子一定比从bc出射的粒子转过的圆心角大,则运动时间长,故C错误;
D项:当粒子轨迹恰好与bc边相切时,若不能从cd边射出,则cd边无电子射出,
由几何关系知相切时的轨迹半径R=L,则粒子距离ad最远距离为:,若bc>时,则粒子不能从cd边射出,故D正确
故选D
【点睛】本题的关键是画出从各边射出的代表轨迹,找出恰好不从每个边射出的临界情况,熟练应用粒子做圆周运动的周期公式和半径公式
6、C
【解析】若a是电源的正极,则两个通电螺线管产生的磁场的方向是:N极向左,S极向右,线框所在磁场的区域的磁场方向向左;线框左侧的边电流的方向向里,由左手定则可知,该边受到的安培力向上,与题干中转动的方向相同;若b是电源的正极,则两个通电螺线管产生的磁场的方向是:S极向左,N极向右,线框所在磁场的区域的磁场方向向右;线框左侧的边电流的方向向外,由左手定则可知,该边受到的安培力向上,与题干中转动的方向相同。由分析可知,电源的正极是a端或b端都可以。
故选C。
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、BC
【解析】根据金属杆的受力情况,由牛顿第二定律列方程,由加速度定义式求出求出金属杆的加速度,然后求出拉力F;应用安培力公式求出安培力,然后应用平衡条件求出磁感应强度;当穿过回路的磁通量不变时不产生感应电流,据此求出磁感应强度的变化规律
详解】由加速度定义式可知,加速度大小:,,在0﹣10内,金属杆做匀加速直线运动,杆没有进入磁场,由牛顿第二定律得:F﹣μmg=ma1,由题意可知,15s末撤去拉力,没有感应电流,杆不受安培力作用,杆所受的合外力为滑动摩擦力,由牛顿第二定律得:μmg=ma2,代入数据解得:F=0.24N,故A错误;在t1~t2内,金属杆做匀速直线运动,速度:v=4m/s,金属杆受到的安培力:,金属杆做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:,代入数据解得:B0=0.4T,故B正确;15﹣20s内不产生感应电流,穿过回路的磁通量保持不变,金属杆在10﹣15s内的位移:d=vt=4×5=20m,
磁通量最大值:Φ=B0Ld=0.4×0.5×20=4Wb,故C正确;在15s后的金属杆的加速度:a=a2=0.8m/s2,金属杆的位移:x=v1(t﹣15)﹣a(t﹣15)2=4(t﹣15)﹣0.4(t﹣15)2,磁通量保持不变,则:B0Ld=BL(d+x),解得:,故D错误.所以BC正确,AD错误
【点睛】电磁感应与力学相结合的综合题
8、ACD
【解析】A.由安培定则判断出通电导线Q在线框处磁场方向从里向外,根据左手定则,知外侧电流受安培力向左,内侧电流受安培力向右,从上往下看,导线框将顺时针转动,故A项正确,B项错误;
C.线框沿顺时针方向转动一个小角度后,靠近导线Q处的边的电流的方向向右,由左手定则可知,其受到的安培力的方向向下,所以整体受安培力向下,细绳受力会变得比导线框重力大.故C项正确;
D.线框沿顺时针方向转动一个小角度后,电流PQ产生的磁场方向从里向外穿过线框,根据安培定则,线框产生磁场的方向也是从里向外,则线框中心的磁感应强度变大.故D项正确
9、ACD
【解析】A.因为电流反向时,弹簧秤的读数F2>F1,所以可以知道电流自左向右时,导体棒受到的磁场力方向向上,根据左手定则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里,故磁场的方向可以确定,故A正确。
B.由于电流大小不知,所以无法确定磁感应强度的大小,故B错误;
CD.令铜棒的重力为G,安培力的大小为F,则由平衡条件得:
2F1=G-F
当电流反向时,磁场力变为竖直向下,此时同样根据导体棒平衡有:
2F2=G+F
联立可得:棒的重力
G=F1+F2
安培力F的大小
F=F2-F1
因此可确定安培力的大小与铜棒的重力,故CD正确。
10、AB
【解析】根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向;导体棒运动过程中,产生电能,根据功能关系分析导体棒开始运动后弹性势能与动能和电能的相互转化;根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中,电阻R上产生的焦耳热.
【详解】A、导体棒在弹簧的弹力和安培力的作用下向右和向左往返运动切割磁感线,根据右手定则知电流不断改变方向,则产生的电流为交流电;故A正确.
B、导轨光滑,则导体棒在往返运动到停止时一定在弹簧恢复到原长处,由于弹力做正功释放弹性势能,安培力做负功发电生热,由能量守恒定律可知,而,两电阻阻值相等且串联,则;故B正确.
C、导体棒向右运动时安培力向左,向左运动时安培力向右,故安培力一直阻碍导体棒的运动,始终所负功;故C错误.
D、由功能关系可知安培力做负功功衡量其它能转化为电能的多少,有,故D错误.
故选AB.
【点睛】弄清运动过程中能量如何转化,并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键,当然右手定则和安培定则也熟练运用.
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)描绘灯泡的 I-U 图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据; ②.(2)A, ③.D, ④.E
【解析】(1)[1]描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,并要多取几组数据,滑动变阻器应选择分压接法;
(2)[2] 灯泡额定电压为4V,电压表应选A;
[3] 灯泡额定电流
电流表应选D;
[4]为方便实验操作,滑动变阻器应选择总阻值较小的E
12、AC
【解析】A.测量电阻时如果指针偏转过大,说明电阻较小,所以应将选择开关S拨至倍率较小的档位,每次换挡都需要重新调零后测量,故A正确;
B.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,不会影响测量结果,B错误;
C.测量电路中的某个电阻,内置电源接通,所以应该把该电阻与电路断开,C正确;
D.每次换挡都需要重新调零,但是不换挡不需要调零,所以测量阻值不同的电阻时并不是必须重新调零,D错误;
故选AC。
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、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) (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
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