资源描述
广东省佛山一中,石门中学,顺德一中,国华纪中2025年物理高二上期末教学质量检测试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、方形区域内有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,带电粒子a、b是经质谱仪筛选出的具有相同比荷的带电粒子,粒子从磁场左侧边界中点o垂直于边界垂直于磁场射入磁场中,运动轨迹如图所示,a、b粒子分别从方形磁场左下角和右下角离开磁场,则( )
A.粒子带正电
B.a粒子质量大于b粒子
C.a粒子在磁场中运动时间小于b粒子
D.a粒子进入磁场的速度大于b粒子
2、下列各图中,电流方向与其产生的磁场方向关系不正确的是( )
A. B.
C. D.
3、如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场,两板间距为d.一带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入,沿直线从下极板N的边缘射出,已知微粒的电量为q,质量为m,下列说法正确的是()
A.微粒的加速度不为零 B.微粒的电势能减少了mgd
C.M板的电势低于N极板的电势 D.两极板间的电势差为
4、如图所示,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,当开关S闭合时,在P点处有一个带电液滴处于静止状态.现将开关S断开后,再将A、B板分别沿水平方向向左、右平移一小段距离,此过程中下列说法正确的是( )
A.电容器的电容增加
B.电阻R中有电流流过
C.两极板间的电场强度不变
D.若带电液滴仍P点其电势能减小
5、两个可自由移动的点电荷,分别放在A、B两处,如图所示,A处电荷带负电Q1,B处电荷带正电Q2,且Q2=4Q1,另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在A、B直线上,欲使Q1、Q2、Q3三者均处于平衡状态,则( )
A.Q3为负电荷,且放于A的左方 B.Q3为负电荷,且放于B右方
C.Q3为正电荷,且放于A左方 D.Q3为正电荷,且放于B右方
6、下列关于电场线和磁感线的论述中,不正确的是( )
A.电场线和磁感线都是一些假想曲线,客观上并不存在
B.静电场电场线是不闭合的曲线,而磁感线是闭合的曲线
C.沿电场线的方向电势降低,沿磁感线的方向磁场减弱
D.磁感线和电场线都可以用来描述场的强弱和方向
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、如图所示的理想变压器电路中,变压器原、副线圈匝数比为,在a、b端输入正弦式交流电压有效值为U,甲、乙、丙三个灯泡均能正常发光,且三个灯泡的额定功率相等,则下列说法正确的是( )
A.乙灯的额定电流最大
B.甲灯的额定电压为
C.丙灯的电阻最小
D.甲灯的额定电压最小
8、如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器的滑片向b端移动时,则
A电压表读数减小
B.电流表读数增大
C.质点P将向上运动
D.上消耗的功率逐渐增大
9、说起车飞起来,小明记起课本上的一幅图(如图所示),说是可以把地球看作一座巨大的拱形桥,若汽车速度足够大,就可以飞离地面而成为人造地球卫星。小明知道地球自转周期为T=24 h,赤道上的重力加速度g1=9.780 m/s2,两极处的重力加速度为g2=9.832 m/s2,万有引力常量为G=6.67×10-11 N·m2/kg2,但他忘记了地球半径的具体数值,则小明利用上述数据,进行了如下推理,你认为正确的是( )
A.可以计算出地球的半径
B.可以计算出地球的质量
C.设地球半径为R,则汽车相对地心的速度至少为才能飞离地面
D.为了使汽车更容易飞离地面,汽车应该在低纬度地区自西向东加速运动
10、如图甲所示,足够长的水平光滑平行金属导轨MN、PQ,两导轨间距为1m,范围足够大的匀强磁场方向竖直向上,导轨M、P之间连接一个阻值为3Ω的电阻R,金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑的定滑轮与重物相连,细线对导轨的拉力平行于导轨,金属棒ab的质量为0.2kg、有效电阻为0.5Ω,重物的质量为0.4kg。将重物和金属棒由静止释放,金属棒的位移与时间的关系如图乙所示,其中0.4s~0.6s内的图线为直线,导轨的电阻不计,g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.t=0时刻金属棒的加速度大小为10m/s2
B.磁场的磁感应强度大小为2T
C.在0~0.6s内通过电阻R的电荷量为0.8C
D.在0~0.6s内电阻R产生的热量为1.925J
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)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置
(1)将图中所缺的导线补接完整________
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下,那么合上电键后进行下述操作时出现的情况是:
①将线圈A迅速入线圈B时,灵敏电流指针___________〔选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏”)
②线圈A插入线圈B稳定后,将滑动变阻器触头迅速向___________(选填“左”或“右”)滑动时,灵敏电流计指针会向右偏转
12.(12分)某同学利用如图所示的实验装置探究物体的加速度与质量的关系。
(1)实验中,需要平衡小车所受的阻力。在不挂细绳和砂桶的情况下,改变木板的倾斜程度,当小车能拖动纸带沿木板做__________(选填“匀速直线运动”或“匀变速直线运动”)时,说明已平衡了小车所受的阻力。
(2)实验中,保持砂桶质量不变,改变小车的质量,测量小车运动的加速度。如图所示为该同学某次实验中打出纸带的一部分,纸带上的A、B、C为三个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T = 0.10s,A、B间的距离x1 = 6.00cm,B、C间的距离x2 = 6.40cm,则小车的加速度a =__________m/s2。
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、A
【解析】A.由左手定则可知,粒子带正电,选项A正确;
B.由题中条件不能确定粒子质量关系,选项B错误;
C.根据可知,两粒子的周期相同,根据,因a粒子在磁场中的偏转角大,则a粒子在磁场中运动时间大于b粒子,选项C错误;
D.根据可知a粒子的运动半径较小,则进入磁场的速度小于b粒子,选项D错误;故选A.
2、B
【解析】A.伸开右手,大拇指所指电流的方向,即垂直纸面向外,弯曲的四指则指磁场方向,即逆时针方向(俯视),故A正确,不符合题意;
B.伸开右手,大拇指所指电流的方向,即竖直向上,弯曲的四指则指磁场方向,即逆时针方向(从上向下看),那么直导线右边的磁场垂直纸面进入,左边的磁场垂直纸面出来,故B不正确,符合题意;
C.伸开右手,弯曲的四指则指电流方向,即逆时针(从右向左看),大拇指则指圆环内部磁场的方向,即水平向右,故C正确,不符合题意;
D.伸开右手,弯曲的四指所指电流方向,即从左端进入,由右端出来,大拇指所指圆环内部磁场的方向,则磁感线应是向左,故D正确,不符合题意;
故选B。
3、D
【解析】考查电场力做功与电势能的关系。
【详解】A.重力竖直向下,平行板电容器两极板水平放置,则电场力也是竖直方向,要斜向下直线运动,则电场力一定向上,与重力平衡,加速度为0,A错误;
B.因受力平衡,做匀速直线运动,运动过程中,重力势能转化为电势能,重力势能减少了mgd,所以电势能增加了mgd,B错误;
C.带负电的微粒从上极板运动到下极板,电势能增加,由:
q为负值,可知,M板运动到N板过程中,电势降低,即M板的电势高于N板的电势,C错误;
D.由电场力做功与电势差的关系:
解得两极板间的电势差为,D正确。
故选D。
4、D
【解析】在电容器的电量不变的情况下,将A板左移、B右移,则导致电容变化,电压变化,根据E=U/d与C=相结合可得E=,从而确定电场强度是否变化.根据EP=qψ,和U=Ex,可确定电势能的变化
【详解】A.根据C=,当A板向左平移一小段距离,B板向右平移一小段,S减小,电容器电容C减小,故A错误;
B.因开关S断开,电容器无法充、放电,电阻R中无电流流过,故B错误;
C.根据E=U/d与C=相结合可得E=,因电量Q不变,S减小,故电场强度E增大,故C错误;
D.因场强增大,导致P点与B板的电势差增大,因B板接地,电势为零,即P点电势升高,带电粒子带负电,根据EP=qψ,带电液滴仍在P点时电势能减小,故D正确;
故选D.
5、C
【解析】假设Q3放在Q1Q2之间,那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同,Q3不能处于平衡状态,所以假设不成立
设Q3所在位置与Q1距离为r13,Q3所在位置与Q2的距离为r23,要能处于平衡状态,
所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小
即:
由于Q2=4Q1,
所以r23=2r13,所以Q3位于Q1的左方
根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,可判断Q3带负电
故选:C.
点睛:由于Q1带正电荷,Q2带负电荷,根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,要使整个系统处于平衡状态,对其Q3受力分析,去判断所处的位置
6、C
【解析】A.电场线和磁感线是为了形象的描述场的分布而引入的,是一些假想曲线,客观上并不存在,但电场和磁场客观存在,故A正确;
B.静电场电场线是由正电荷发出而止于负电荷不闭合的曲线,而磁感线是一系列闭合的曲线,故B正确;
C.由电场线上的功能关系可推出沿电场线的方向电势降低;而磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线的方向不能表示强弱,故沿磁感线的方向磁场不一定减弱,故C错误;
D.磁感线和电场线都能用线的疏密程度反映场的强弱,线的切线方向描述场的方向,故D正确。
本题选错误的,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、BD
【解析】A.由电路分析可知
甲的额定电流大于乙的额定电流,A错误;
BCD.由于乙与原线圈并联,因此
由于乙、丙功率相等,因此
由于匝数之比等于电流比的倒数,因此
因此可知
由于甲、乙功率相等,根据
可知
而
因此,可得
由于三个灯的功率相等,根据
甲的电流最大,因此甲的电阻最小,额定电压最小
因此,BD正确,C错误。
故选BD。
8、AB
【解析】由图可知,R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后,再由R1串连接在电源两端;电容器与R3并联;
当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时R1两端的电压也增大;故并联部分的电压减小;
由欧姆定律可知流过R3的电流减小,则流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大;故B正确;
因并联部分电压减小,而R2中电压增大,故电压表示数减小;故A正确;
因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,电荷向下运动,故C错误;
因R3两端的电压减小,由公式可知,R3上消耗的功率减小.故D错误
综上所述,故选AB
【点晴】本题考查闭合电路的欧姆定律,一般可以先将分析电路结构,电容器看作开路;再按部分-整体-部分的分析思路进行分析
9、ABD
【解析】AB.物体在赤道上
G=mg1+mω2R
故
g1=-ω2R
其中
ω=
在两极处
=mg2
故
g2=
两式联立解得
g2-g1=R
算出R后,可以算出地球质量M,故AB正确;
C.第一宇宙速度
v1=
故C错误;
D.为了利用地球自转能量,汽车应尽可能地在低纬度地区自西向东加速运动,故D正确。
故选ABD。
10、BC
【解析】A.据系统牛顿第二定律得
解得
故A错误;
B.导体棒匀速运动时,其速度为
据平衡条件得
解得
故B正确;
C.根据电磁感应过程的电荷量推论公式
故C正确;
D.根据系统能量守恒可得
解得回路中的焦耳热
电阻与导体棒电阻串联,则有
故D错误。
故选BC。
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) ②.(2)向右偏 ③.右
【解析】(1)注意该实验中有两个回路,一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路,二是电流计与大螺线管串联成的回路,据此可正确解答
(2)磁场方向不变,磁通量的变化不变时电流方向不变,电流表指针偏转方向相同,磁通量的变化相反时,电流表指针方向相反
【详解】(1)探究电磁感应现象实验电路分两部分,要使原线圈产生磁场必须对其通电,故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路,灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路,如图所示:
(2)闭合开关,穿过副线圈的磁通量增大,灵敏电流表的指针向右偏;
①闭合电键,将原线圈迅速插入副线圈时,磁场方向不变,穿过副线圈的磁通量增大,灵敏电流计指针将向右偏转一下
②原线圈插入副线圈后,由电路图可知,将滑动变阻器触头迅速向右拉时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,原线圈电流变大,穿过副线圈的磁场方向不变,但磁通量变大,灵敏电流计指针将向右偏转一下
【点睛】本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验,对于该实验注意两个回路的不同.知道磁场方向或磁通量变化情况相反时,感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键
12、 ①.匀速直线运动 ②.0.40
【解析】(1) [1]平衡摩擦力需要使重力沿斜面向下的分力等于阻力,合力为零,故需使小车做匀速直线运动。
(2) [2]小车的加速度
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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