资源描述
内蒙古土默特左旗一中2025-2026学年物理高二第一学期期末达标测试试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.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、下图是磁流体发电机原理示意图,A、B极板间的磁场方向垂直于纸面向里,等离子束从左向右进入板间,下述正确的是( )
A.A板电势高于B板,负载R中电流向上
B.B板电势高于A板,负载R中电流向上
C.A板电势高于B板,负载R中电流向下
D.B板电势高于A板,负载R中电流向下
2、真空中两个相同的带等量异号电荷(电荷量的绝对值为q)的金属小球A和B(均可看做点电荷),分别固定在两处,两球间静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接触,然后移开C,则
A.C最终带电量的绝对值为 B.C最终带电量的绝对值为
C.小球A、B间的作用力变为 D.小球A、B间的作用力变为
3、如图,a、b两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流,两导线旁有一点P,P点到a、b距离相等,要使P处磁场方向向右,则a、b中电流方向为
A.都向外
B.都向里
C.a中电流向外,b中电流向里
D.a中电流向里,b中电流向外
4、回旋加速器是加速带电粒子的装置,其主体部分是两个D形金属盒,两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中,并分别与高频交流电源两极相连接,从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速,如图所示,现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能,下列方法可行的是( )
A.增大金属盒的半径 B.减小狭缝间的距离
C.减小磁场的磁感应强度 D.增大高频交流电压
5、如图为甲、乙两人沿直线跑步的v-t图像,下列说法正确的是
A.t=0时刻甲、乙的速度相同
B.t=t1时刻甲、乙的速度相同
C.0-t1内甲的平均速度比乙的大
D.0-2t1内甲的平均速度比乙的大
6、关于电容器的电容,下列说法正确的是
A.电容器所带的电荷越多,电容就越大
B.电容器两极板间的电压越高,电容就越大
C.电容器所带电荷增加一倍,电容就增加一倍
D.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量
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,半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置,在-R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子,粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v,重力忽略不计,所有粒子均能到达y轴,其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间,则( )
A.粒子到达y轴的位置一定各不相同
B.磁场区域半径R应满足R≤
C.从x轴入射的粒子最先到达y轴
D.Δt=-,其中角度θ的弧度值满足sinθ=
8、如图所示的xOy平面内,存在正交的匀强磁场和匀强电场,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直xOy平面向里,匀强电场大小为E,方向沿y轴正方向.将一质量为m、带电量为q的粒子从O点由静止释放,粒子的运动曲线如图所示,运动周期为T,P点距x轴的距离为粒子运动过程中距x轴最大距离的一半,粒子的重力忽略不计.以下说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子运动到最低点时,粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等
C.粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为
D.粒子在运动过程中,距x轴的最大距离为
9、磁场中某区域的磁感线如图所示,则( )
A.a、b两点磁感强度大小相等
B.a、b两点磁感强度大小不等,Ba>Bb
C.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力一定比放在b处时大
D.同一小段通电导线放在a处时所受的磁场力可能比放在b处时小
10、某空间存在磁感应强度大小为B的正方形匀强磁场区域ABCD,磁场方向垂直纸面(图中未画出),电荷量为+q的粒子(不计重力)从B点沿BC方向以速度v射入磁场,粒子从AD边上的E点离开磁场。已知正方形区域边长为d,,下列说法正确的是
A.正方形区域磁场方向垂直纸面向外
B.粒子的质量为
C.粒子在磁场中运动的时间为
D.若粒子射入磁场的速度大于(方向不变),则粒子一定从CD边射出
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)在研究电磁感应现象的实验中所用的器材有:灵敏电流计、直流电源、带铁芯的线圈L1、线圈L2、开关、滑动变阻器(控制电流大小,以改变磁场的强弱),如图所示
(1)按实验要求在实物图上连线____
(2)若将滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上,而在开关刚闭合时灵敏电流计指针右偏.那么开关闭合后,滑动变阻器的滑动触头向C移动时,灵敏电流计指针将______(填:左偏、右偏或者不偏)
12.(12分)在电场中某点放入一点电荷,电量q、受到的电场力F.则电场中该点电场强度大小为________.若在该点放入另一个点电荷,电量q′=3q、电场中该点电场强度大小为________,点电荷q′受到的电场力大小为________
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
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,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、C
【解析】根据左手定则,正电荷所受洛伦兹力向上,负电荷所受洛伦兹力向下,所以A板带正电,为电源正极,B板带负电,为电源负极;所以电流方向从上到下,故C正确,ABD错误。
故选C。
2、C
【解析】AB.不带电的同样的金属小球C先与B接触:
,
带电的同样的金属小球C再与A接触:
,
故AB错误
CD.原来真空中两个静止点电荷间的静电力大小为:
,
与C接触后,两点电荷间的静电力大小为:
;
故C正确,D错误。
故选C。
3、C
【解析】根据安培定则,由a电流在P处的磁场方向知,a电流周围的磁感线是逆时针方向,电流方向垂直纸面向外;b电流在P处的磁场方向知,b电流周围的磁感线是顺时针方向,电流方向应垂直纸面向里,故C正确,ABD错误;
故选C.
4、A
【解析】带电粒子从D形盒中射出时的动能 Ekm=mvm2 ;带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,则圆周半径 R=;联立可得Ekm=显然,当带电粒子q、m一定的,则Ekm∝R2 B2即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大,与加速电场的电压和狭缝距离无关,故选A
【点睛】本题回旋加速器考查电磁场的综合应用:在电场中始终被加速,在磁场中总是匀速圆周运动.所以容易让学生产生误解:增加射出的动能由加速电压与缝间决定.原因是带电粒子在电场中动能被增加,而在磁场中动能不变
5、B
【解析】由图可知,t=0时刻甲速度为零、乙的速度为v1,选项A错误;t=t1时刻甲、乙的速度相同,选项B正确;0-t1内甲的平均速度为,乙的平均速度为v1,则甲的平均速度比乙的小,选项C错误;0-2t1内甲的平均速度,等于乙的平均速度,选项D错误
6、D
【解析】电容表征电容器容纳电荷的本领大小,由电容器本身的特性决定,与两极板间的电压、所带的电荷量无关.A、电容器所带的电荷越多,两板间电压越大,电容不变,故A错误
B、电容器两极板间的电压越高,所带的电荷越多,电容不变,故B错误
C、电容器所带电荷增加一倍,两极板间的电压增加一倍,电容不变,故C错误
D、电容的物理意义是表征电容器容纳电荷本领的大小.故D正确
故选D
点评:电容,采用的是比值定义法,有比值定义法共性,C与U、Q无关,由电容器本身决定
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】粒子射入磁场后做匀速圆周运动,其运动轨迹如图所示:
y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴,其它粒子在磁场中发生偏转。
A.由图可知,发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上,所以粒子到达y轴的位置不是各不相同的,故A错误;
B.以沿x轴射入的粒子为例,若,则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域,所以要求,所有粒子才能穿过磁场到达y轴,故B正确;
C.从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长,所以该粒子最后到达y轴,而y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴,时间最短,故C错误;
D.从x轴入射的粒子运动时间为:
沿y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴,时间最短,则
所以
其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角,根据几何关系有:
则有:
而,所以有:
故D正确
8、AC
【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。
详解】A.粒子由静止开始运动,故开始时电场力方向向下,故带正电,A正确;
B.粒子运动到最低点时,合运动的洛伦兹力向上,电场力向下,合力提供向心力,故洛伦兹力大于电场力,B错误;
C.粒子的初速度为零,将初速度沿水平方向分解为水平向左和水平向右的两个相等分速度v1和v2,大小都是v,向右的分速度v2,对应的洛伦兹力f2与电场力平衡,故
粒子的第二分运动以v1的初速度向左运动,做逆时针的匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有:
其中:
联立解得:
粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为:
C正确;
D.粒子在运动过程中,距x轴的最大距离为:
D错误。
故选AC。
9、BD
【解析】AB.磁感线的疏密程度反映磁感应强度的大小,由图可知a、b两点中a点处磁感线密,因此a点磁感应强度大,即Ba>Bb,故A错误,B正确;
CD.通电导线在磁场中的受力大小除了跟磁感应强度有关外,还跟电流与磁感线方向夹角大小有关,因此同一通电导线在a、b处受力大小无法判断,故C错误,D正确。
故选BD。
10、ABC
【解析】A.由题意可知带电粒子从E点离开,根据左手定则可知正方形区域磁场方向垂直纸面向外,故A正确;
B.粒子运动轨迹如图所示
根据几何关系有
可解得;又因为带电粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力有
可得
故B正确;
C.根据几何关系有
所以θ=60°,故粒子在磁场中运动的时间为
故C正确;
D.当粒子恰好从D点射出时有,结合前面的分析可知此时的速度为
根据几何关系可知粒子的速度大于时,粒子才从CD边射出,故D错误。
故选ABC。
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.右偏
【解析】(1)实物连线如图;
(2)在电键刚闭合时,回路中的电流增大,原线圈中电流产生的磁场增大,所以副线圈中的磁通量增大,此时电流表指针右偏;电键闭合后滑动变阻器的滑动触头迅速向接线柱C移动时,接入电路的有效电阻减小,所以回路中的电流增大,原线圈中的电流产生的磁场增大,穿过副线圈的磁通量增大,灵敏电流计指针也将右偏;
12、 ①. ②. ③.3F
【解析】在电场中放入一点电荷q,电荷受到的电场力为F,则该点电场强度大小为:E=;若在该点放一个电荷量为3q的点电荷,场强不变,仍为,故电场力:F′=3q•E=3F;
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、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
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、(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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