资源描述
广东省清远市第一中学实验学校2025年物理高二第一学期期末经典试题
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,长度的通电直导线位于匀强磁场中,导线与磁场方向垂直。当导线中的电流时,导线所受安培力的大小该匀强磁场的磁感应强度大小为
A. B.
C. D.
2、锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法不正确的是( )
A.电能转化为化学能的功率为UI-I2r
B.充电器输出的电功率为UI+I2r
C.电池产生的热功率为I2r
D.充电器的充电效率为×100%
3、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是:()
A.阻碍引起感应电流的磁通量
B.与引起感应电流的磁场反向
C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D.与引起感应电流的磁场方向相同
4、如图所示,光滑的水平面上有竖直向下的匀强磁场,水平面上平放着一个试管,试管内壁光滑,底部有一个带电小球.现在对试管施加一个垂直于试管的水平拉力F,在拉力F作用下,试管向右做匀速运动,带电小球将从管口飞出.下列说法正确的是
A.小球带负电
B.小球离开试管前,洛伦兹力对小球做正功
C.小球离开试管前的运动轨迹是一条抛物线
D.维持试管做匀速运动的拉力F应为恒力
5、下面关于电磁感应现象的说法中,正确的是( )
A.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零,闭合电路中就一定有感应电流产生
B.穿过闭合电路中的磁通量减少,则闭合电路中感应电流减小
C.穿过闭合电路中的磁通量变化越大,则闭合电路中的感应电动势越大
D.穿过闭合电路中的磁通量变化越快,则闭合电路中的感应电动势越大
6、如图,a、b两颗人造地球卫星分别在如图所示的两个不同的轨道上运行,下列说法中正确的是()
A.a卫星的运行速度比第一宇宙速度大
B.b卫星的运行速度较小
C.b卫星受到的向心力较大
D.a卫星受到的向心力较大
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、如图甲所示,质量的“”形金属细框竖直放置在两水银槽中,“”形框的水平细杆CD长L=0.20m,处于磁感应强度大小B1=0.1T,方向水平向右的匀强磁场中,有一匝数n=300,面积S=0.01m2的线圈通过开关S与两水银槽相连,线圈处于与线圈平面垂直,沿竖直方向的匀强磁场中,其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示,t=0.22s时闭合开关S,细框瞬间跳起(细框跳起瞬间安培力远大于重力),跳起的最大高度h=0.20m,不计空气阻力,重力加速度,下列说法正确的是
A.0~0.10s内线圈中的感应电动势大小为3V
B.开关S闭合瞬间,CD中的电流方向由C到D
C.磁感应强度B2的方向竖直向下
D.开关S闭合瞬间,通过细杆CD的电荷量为0.03C
8、用伏安法测电阻的实验,可以采用图示a、b两种方法把伏特表和安培表连入电路,这样测量出来的电阻值与被测电阻的真实阻值比较,下列正确的是
A.两种接法的测量值都小于真实值
B采用a图接法,测量值小于真实值
C.采用b图接法,测量值大于真实值
D.两种接法的测量值都大于真实值
9、关于匀强磁场中的运动电荷,下列说法正确的是( )
A.电荷一定受到磁场力 B.电荷可能不受磁场力
C.若电荷仅受磁场力,则速度一定不变 D.若电荷仅受磁场力,则动能一定不变
10、如图,两块正对平行金属板M、N与电池相连,N板接地,在与两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷,如果M板向下平移一小段距离,则
A.点电荷受到的电场力变大 B.M板的带电荷量增加
C.P点的电势不变 D.点电荷在P点具有的电势能增大
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)在测定电源电动势和内电阻实验中,选择合适的器材组成如图所示的电路
(1)将电阻箱R阻值调到R1=28Ω时,电压表读数为U1=1.4V,将电阻箱R阻值调到R2=13Ω时,电压表读数为U2=1.3V,根据这两组数据求得电源电动势E=___V;内电阻r=___Ω.(保留两位有效数字)
(2)多次改变电阻箱的电阻R,读出对应的电压表读数U,然后用图象法处理数据,以电压表读数U为纵轴,以为横轴,做出图象得到一条直线.电动势等于图象的___;内电阻等于图象的___
12.(12分)某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中,通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω,为了使测量结果尽量准确,从实验室找出以下供选择的器材:
A.电池组(3V,内阻约1Ω);
B.电流表A1(0~3A,内阻0.0125Ω);
C.电流表A2(0~0.6A,内阻0.125Ω);
D.电压表V1(0~3V,内阻4kΩ);
E.电压表V2(0~15V,内阻15kΩ);
F.滑动变阻器R1(0~20Ω,额定电流1A);
G.滑动变阻器R2(0~2000Ω,额定电流0.3A);
H.开关、导线若干。
(1)上述器材中,电流表应选_______,电压表应选_______,滑动变阻器应选_______(填写器材前的字母)。为使通过待测金属丝的电流能从0~0.5A范围内改变,电路应选_______(填写甲、乙、丙、丁)。
(2)若用L表示金属丝接入电路中的长度,d表示直径,U表示金属丝上的电压。I表示金属丝中的电流,请用以上字符写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=______________________。
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)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、D
【解析】由图可知电流与磁场方向垂直,因此直接根据安培力的大小为:
可得:
A.与分析不符,故A错误;
B.与分析不符,故B错误;
C.与分析不符,故C错误;
D.与分析相符,故D正确;
故选D。
2、B
【解析】ABC.由可知充电器输出的电功率为,根据热功率公式可得电池产生的热功率为,电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律有电能转化为化学能的功率为:,故A、C正确,B错误;
D.充电器的充电效率为,故D正确;
3、C
【解析】当磁通量增大时,感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同;即感应电流的磁场一定是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
A.阻碍引起感应电流的磁通量,与分析不相符,故A项错误;
B.与引起感应电流的磁场反向,与分析不相符,故B项错误;
C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化,与分析相符,故C项正确;
D.与引起感应电流的磁场方向相同,与分析不相符,故D项错误
4、C
【解析】A.小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,根据左手定则判断,小球带正电;故A错误.
B.洛伦兹力是不做功的,因为在向上的洛伦兹力产生的同时,还产生了与F方向相反的一个洛伦兹力,两个洛伦兹力抵消,不做功;故B错误.
C.设管子运动速度为v1,小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动.小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力F1=qv1B,q、v1、B均不变,F1不变,则小球沿管子做匀加速直线运动.与平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线;故C正确.
D.设小球沿管子的分速度大小为v2,则小球受到垂直管子向左的洛伦兹力的分力F2=qv2B,v2增大,则F2增大,而拉力F=F2,则F逐渐增大;故D错误.
5、D
【解析】A.穿过闭合电路中的磁通量不为零,但是如果磁通量不变,在闭合电路中也没有感应电流产生,选项A错误;
B.穿过闭合电路中的磁通量减少,感应电动势不一定减小,则闭合电路中感应电流不一定减小,选项B错误;
C.穿过闭合电路中的磁通量变化越大,但是磁通量的变化率不一定大,则闭合电路中的感应电动势不一定越大,选项C错误;
D.穿过闭合电路中的磁通量变化越快,则闭合电路中的感应电动势越大,选项D正确。
故选D。
6、B
【解析】A.卫星与地球间的万有引力提供向心力
可得
即卫星轨道越大,则运行速度越小,又因为第一宇宙速度
由于a的轨道半径大于地球的半径,故a卫星的运行速度比第一宇宙速度小,所以A错误;
B.根据
又
故
故B正确;
CD.因向心力由万有引力提供,故
对a、b卫星而言,表达式中GM是定值,向心力的大小取决于比值的大小,而题目中只给出半径大小关系,没有给出卫星的质量关系,故无法判断的大小,所以无法比较a、b卫星的向心力大小,故CD错误。
故选B。
【名师点睛】本题主要考查卫星运动中卫星所受万引力提供向力,并由此方程推导得出卫星运行速度大小与半径关系进行讨论。
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.由图像可知内,线圈中感应电动势大小,A错误;
BC.由题意可知细杆所受安培力方向竖直向上,由左手定则可知电流方向为,由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上,由图示图像可知,在内穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律可得磁感应强度方向竖直向上,故B正确C错误;
D.对细框由动量定理得,细框竖直向上做竖直上抛运动,电荷量,解得,D正确
8、BC
【解析】两种接法都有误差:a图为电流表外接法,误差来源于电流表的示数不只是通过R的电流,还包括了电压表的电流;b图是电流表内接法,误差来源于电压表的示数不只是电阻R 的电压,还包括了电流表的分压,要根据测量值的计算式去分析偏大还是偏小
【详解】a图接法:电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和,即 I=IR+IV 电压表的示数U是R两端电压的真实值,则,故B正确;b图接法:电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和,即U=UR+UA 电流表的示数I是通过R的真实值,则,故C正确,AD错误,故选BC.
【点睛】待测电阻远大于电流表内阻时,电流表的分压小,可忽略不计,用电流表内接法.测量值偏大.待测电阻远小于电压表内阻时,电压表的分流小,可忽略不计,用电流表外接法,测量值偏小
9、BD
【解析】AB.洛伦兹力的大小:
为速度与磁感应强度的夹角,当时,,当时,所以运动的电荷在磁场中不一定受到磁场力,A错误,B正确;
CD.根据左手定则可知洛伦兹力方向始终与电荷的运动方向垂直,所以洛伦兹力只改变速度方向不改变速度大小,所以电荷仅受洛伦兹力,速度改变,动能一定不变,C错误,D正确。
故选BD。
10、AB
【解析】本题考查电容器的动态分析。
【详解】A.由题分析得知,电容器的板间电压保持不变,将M板向下平移一小段距离,板间距离减小,由公式可知,板间场强增大,点电荷受到的电场力增大,故A正确;
B.电容器的板间电压保持不变,将M板向下平移一小段距离,板间距离减小,电容器的电容C增大,根据可知,M板的带电量增加,故B正确;
C.板间场强增大,P点与下板间的距离未变,则由,可知P点与下极板之间电势差增大,下极板电势为零,且P点的电势高于下极板的电势,则P点的电势升高,故C错误;
D.该点电荷带负电,而P点电势升高,则点电荷在P点具有的电势能减小,故D错误。
故选AB。
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 ②.2.0 ③.纵轴截距 ④.斜率的绝对值
【解析】由闭合电路欧姆定律,分别研究电阻箱电阻为R1和R2的情况,列出含有电动势和内阻的方程组求解;由图象中的截距的含义及闭合电路的欧姆定律的表达式要求得电动势和内电阻
【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可知:E=U+Ir=U+r,根据题意可知:E=1.4+ r,E=1.3+r,解得:E=1.5V,r=2.0Ω
(2)由图示电路图可知,电源电动势:E=U+Ir=U+r,整理得:U=E﹣r,则U﹣图象与纵轴的截距等于电源电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻
【点睛】本题是一道电学测定某电源的电动势和内电阻实验题
12、 ①.C ②.D ③.F ④.甲 ⑤.
【解析】(1)[1]由于电源电动势为3V,由
可知电路中最大电流约为0.5A,则电流表选C;
[2]电表读数要达到半偏,则电压表选D;
[3]为了操作方便,应选择和被测电阻相差不大的,故选F;
[4]要求电流从零变化,故选用滑动变阻器的分压接法,又,故采用电流表的外接法,所以电路图甲符合。
(2)[5]根据欧姆定律可得
根据电阻定律可得
联立解得
即被测电阻的电阻率为。
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、(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、 (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、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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