资源描述
2025年江西省赣州市赣源中学高二上物理期末考试试题
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、两个半径为R的带电金属球所带同种电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为( )
A. B.
C. D.无法确定
2、用均匀导线做成的正方形线圈边长为l,如图所示,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,当磁场以的变化率增强时,不考虑磁场的变化对虚线右侧的影响,则
A.线圈中感应电流方向为adbca
B.线圈中产生的电动势E=·l2
C.线圈中a点电势高于b点电势
D.线圈中b、a两点间的电势差为
3、2010年元月9日上午,山东润泽电力有限公司投资的兆瓦级太阳能光伏电站正式并网发电,这是山东省第一家并网发电的太阳能示范电站,每年发电量约为130万度.现有一块太阳能电池板,用电压表测得它的两端电压1600mV,用电流表测得短路电流为80mA,若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是(电表均为理想电表)()
A.0.4V B.0.8V
C.1.2V D.1.6V
4、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.4m,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示.当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是()
A.Uab=0.1V
B.Uab=-0.1V
C.Uab=0.4V
D.Uab=-0.4V
5、在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下、匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从点以初速度水平抛出,小球着地时的速度为,在空中的飞行时间为。若将磁场撤除,其他条件均不变,那么小球着地时的速度为,在空中飞行的时间为,小球所受空气阻力可忽略不计。则关于和和的大小比较,以下判断正确的是( )
A. B.
C. D.
6、如图,a、b、c三个粒子由同一点沿垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场.以下说法错误的是( )
A.a和b在电场中运动的时间相等
B.电场力对b做的功比对a做的功多
C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
D.若想让c也打在下极板上,可增大两板间的电压
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,两个同心金属环水平放置,半径分别为r和2r,两环间有磁感应强度大小为B、方向垂直环面向里匀强磁场,在两环间连接有一个电容为C的电容器,a、b是电容器的两个极板。长为r的金属棒AB沿半径方向放置在两环间且与两环接触良好,并绕圆心以角速度做逆时针方向(从垂直环面向里看)的匀速圆周运动。则下列说法正确的是
A.金属棒中有从A到B电流 B.电容器a极板带正电
C.电容器两端电压为 D.电容器所带电荷量为
8、如图,长直通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面,电流方向向上.下列说法中正确的是( )
A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是
B.若线圈竖直向下运动,无感应电流产生
C.当线圈以ab边为轴转动时(小于),其中感应电流方向是
D.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是
9、沿x轴方向存在一静电场,电场强度的大小关于位置的变化规律如图所示(图线为正弦图线),则下列说法正确的是( )
A.Ob两点的电势差等于Od两点的电势差
B.a、c两点的电势相等
C.电子在O点的电势能大于电子在c点的电势能
D.正电荷由a点沿x轴运动到c点的过程中,电场力先做负功再做正功
10、速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束,其运动轨迹如图所示,其中,则下列相关说法中正确的是()
A.甲束粒子带正电,乙束粒子带负电
B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于
D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等,则甲、乙两束粒子的质量比为2∶3
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,是某同学测量电池的电动势和内阻的实验中得到的图线,则该电池的电动势为___________ V,内阻为___________Ω(结果保留两位有效数字)
12.(12分)某同学用多用电表测量一未知电阻阻值,选择了“×1k”挡位,并进行了欧姆调零。测量时发现指针指在图1所示位置,则应改换_________挡位。重新欧姆调零之后,指针位置如图2所示,则该电阻的阻值为_________Ω。
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、C
【解析】当两球心相距时,两球不能看成点电荷,电荷的中心不在几何中心;因为是同种电荷,排斥,电荷中心距离大于,故
故选C。
2、D
【解析】A.磁感应强度增大,由楞次定律可知,感应电流沿acbda方向,故A错误;
B.由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势为:
故B错误;
C.acb段导线相当于电源,电流沿a流向b,在电源内部电流从低电势点流向高电势点,因此a点电势低于b点电势,故C错误;
D.设导线总电阻为R,则b、a两点间的电势差为:
故D正确;
故选D。
3、C
【解析】根据题意可知太阳能电池板的内阻为:,若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻连成一闭合电路,根据闭合电路欧姆定律可得路端电压是,故C正确,ABD错误
4、D
【解析】根据法拉第电磁感应定律,求出感应电动势的大小,根据楞次定律判断出感应电流的方向,再通过闭合电路欧姆定律求出电流以及电势差
【详解】题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势,从而在线框中有感应电流产生,把左半部分线框看成电源,其电动势为E,内电阻为r/2,画出等效电路如图所示
则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压,设l是边长,且依题意知:=10 T/s.由E=得:;所以有:,由于a点电势低于b点电势,故有:Uab=-0.4V.故选D
5、C
【解析】因为洛伦兹力对小球永远不做功,则根据动能定理,磁场存在与否,重力和电场力对小球做功相同,由
得小球着地时的速率都应该是相等的,即
存在磁场时,小球就要受到向右上方的洛伦兹力,有竖直向上的分力,由
得小球在竖直方向的加速度小于没有磁场时的加速度,在空中飞行的时间要更长些,即
故C正确,ABD错误。
故选C。
6、B
【解析】A.粒子的质量和电量相同,知加速度相同。a、b两粒子在竖直方向上的位移相等,根据,a、b运动的时间相等,c的运动时间最短,A正确;
B.a、b两粒子在竖直方向上的位移相等,粒子的质量和电量相同,即受到的电场力相等,根据可知电场力对两粒子做功相等,B错误;
C.因为
又
因为垂直电场方向上做匀速直线运动,所以
C正确;
D.要使c粒子也打在极板上,即要求c粒子的竖直方向上的位移增大,可以增大粒子运动的加速度,即增大两极板间的电压,D正确。
本题选错误的,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、BC
【解析】A.根据右手定则可知,AB棒做切割磁感线运动,但电路没有闭合,所以金属棒AB中没有感应电流,故A错误;
B.AB棒切割磁感线产生感应电动势高低为:A端为低电势、B端为高电势,则电容器a极板带正电,b极板带负电,B正确;
C.电容器两端电压等于切割感应电动势,根据有:
C正确;
D.根据得:
D错误;
故选BC。
8、BCD
【解析】当通过线圈的磁通量发生变化时,线圈中将会产生感应电流.根据楞次定律判断感应电流的方向
【详解】A.当导线框向右平移时,穿过线圈的磁通量垂直纸面向里且减少,根据右手螺旋定则与楞次定律可知,感应电流方向是a→b→c→d→a,即顺时针方向.故A错误;
B.若线圈竖直向下平动,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流产生.故B正确;
C.当线圈以ab边为轴转动时(小于90∘),穿过线圈的磁通量垂直纸面向里且减少,根据右手螺旋定则与楞次定律可知,感应电流方向是a→b→c→d.故C正确;
D.当线圈向导线靠近时,穿过线圈的磁通量垂直纸面向里且增大,根据楞次定律可知,其中感应电流方向是a→d→c→b.故D正确
故选BCD
9、BD
【解析】AC.由图可知,x轴正方向电场方向从b指向d,,故Ob两点的电势差小于Od两点的电势差,电子在O点的电势能小于电子在c点的电势能,A、C错误;
B.由对称性可知,a、c两点的电势相等,B正确;
D.正电荷由a点沿x轴运动到c点的过程中,电场力方向先向右后向左,故电场力先做负功再做正功,D正确;
故选BD。
10、BD
【解析】甲粒子在磁场中向上偏转,乙粒子在磁场中向下偏转,根据左手定则知甲粒子带负电,乙粒子带正电,故A错误;根据洛伦兹力提供向心力,,解得:,由v、B都相同,r甲<r乙,则甲的比荷大于乙的比荷,故B正确;能通过狭缝S0的带电粒子,根据平衡条件:qE=qvB1,解得,粒子速率:,故C错误;由图示粒子运动轨迹可知,,,由题意可知:S0A=S0C,则:r甲:r乙=2:3,由B可知,粒子轨道半径:,由题意可知:v、q、B都相同,则:,则甲、乙两束粒子的质量比为2:3,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、 ①.1.5 ②.0.83
【解析】电源的U-I图象与纵坐标交点的纵坐标轴是电源的电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻,根据图示图象可以求出电源电动势与内阻
【详解】由图可知,图象与纵轴的交点坐标值是1.5,则电源的电动势为E=1.5V;
电源内阻;
【点睛】测定电动势和内电阻的实验中为了减小误差采用了图象分析法,要根据实验原理得出公式,并结合图象的斜率和截距得出正确的结果
12、 ①.×100 ②.1900
【解析】考查欧姆表读数。
【详解】(1)[1]由于欧姆表表盘零刻度在右侧,并且刻度不均匀,由欧姆表的构造可知,表针越靠近中央读数越准,从图1可知,电阻阻值较小,因此选用小档位测量,因此应将档位换为×100。
(2)[2]欧姆档是倍率档,由于是×100档位,因此电阻阻值为
19×100Ω=1900Ω
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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