资源描述
2026届新疆生产建设兵团七师高级中学物理高二上期末经典试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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、如图所示,在第Ⅰ象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子分别以相同速率沿与x轴正方向成30°角的方向从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动的时间之比为( )
A.1∶ B.1∶1
C.1∶2 D.2∶1
2、如图所示,绝缘细绳的一端定在O点,另一端系一个质量为m,带电量为+q的小球.为了使小球能静止在图示位置且绳的拉力不为零,可以加一个与纸面平行的匀强电场则所加电场的方向正确的是
A.水平问左
B.水平向右
C.竖直下
D.竖直向上
3、如图所示为回旋加速器的示意图.两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,一质子从加速器的A处开始加速.已知D型盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B,高频交变电源的电压为U、频率为f,质子质量为m,电荷量为q.下列说法不正确的是()
A.质子的最大速度不超过2Rf
B.质子的最大动能为
C.高频交变电源的频率
D.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关,且随电压U增大而增加
4、下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高,物体内所有分子热运动的速率都增大
B.物体的温度升高,物体内分子的平均动能增大
C.物体吸收热量,其内能一定增加
D.物体放出热量,其内能一定减少
5、两个小灯泡,分别标有“1 A 4 W”和“2 A 1 W”的字样,则它们均正常发光时的电阻阻值之比为( )
A.2∶1 B.16∶1
C.4∶1 D.1∶16
6、如图所示,圆形区域内有一垂直纸面匀强磁场,P为磁场边界上的一点,有无数带有同种电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的1/6,将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2,结果相应的弧长变为原来的2倍,则B2/B1等于
A. B.
C. D.
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,等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场,直角边bc长度为L.三个完全相同的带正电的粒子1、2、3,分别从b点沿bc方向以速率v1、v2、v3射入磁场,在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3,且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2,做匀速圆周运动的轨道半径分别为r1、r2、r3.不计粒子的重力及粒子间的相互作用.下列关系式一定成立的是
A.v1=v2 B.v2<v3
C. D.
8、如图所示,L1和L2为两平行的虚线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2上.带电粒子从A点以初速v斜向上与L2成30°角射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计重力影响,下列说法中正确的是:( )
A.该粒子一定带正电
B.带电粒子经过B点时速度一定与在A点时速度相同
C.若将带电粒子在A点时初速度变大(方向不变),它仍能经过B点
D.若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2成45°角斜向上,它仍能经过B点.
9、有关分子的热运动和内能,下列说法正确的是( )
A.一定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变
B.物体的温度越高,分子热运动越剧烈
C.物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和
D.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的
10、近期我国多个城市的数值突破警戒线,受影响最严重的是京津冀地区,雾霾笼罩,大气污染严重.是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成的主要原因.下列关于的说法中正确的是( )
A.的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
B.在空气中的运动属于布朗运动
C.倡导低碳生活减少煤和石油等燃料使用能有效减小在空气中的浓度
D.中颗粒小一些的,其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈
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)有一根细长而均匀的金属管线样品,长约60cm,电阻约为6Ω,横截面如图甲所示
(1)用螺旋测微器测量金属管线外径,示数如图乙所示,金属管线的外径为_______mm;
(2)现有如下器材:
A.电流表(量程0.6A,内阻约0.1Ω)
B.电流表(量程3A,内阻约0.03Ω)
C.电压表(量程3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器(1750Ω,0.3A)
E.滑动变阻器(15Ω,3A)
F.蓄电池(6V,内阻很小)
G.开关一个,带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值,电流表应选______,滑动变阻器应选_______.(只填代号字母)
(3)请将图丙所示的实际测量电路补充完整.( )
(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ,通过多次测量得出金属管线的电阻为R,金属管线的外径为d,要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S,在前面实验的基础上,还需要测量的物理量是______.(所测物理量用字母表示并用文字说明).计算中空部分横截面积的表达式为S=_______.(用字母填写表达式)
12.(12分)(1)如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图可以是图中的__
A.B. C. D.
(2)多用电表的欧姆挡有三个倍率,分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω.,用×10Ω档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到__挡.如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤:___,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是___Ω
(3)若换直流2.5V档测电压,指针在表盘上的位置不变,则电压读数为_____V
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】画出正负电子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示
由图可知,正电子圆弧轨迹对应的圆心角为120°,负电子圆弧轨迹对应的圆心角为60°,又正负电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T=相同,故正负电子在磁场中运动的时间之比为2∶1。
故选D。
2、B
【解析】小球带正电,为了使小球能静止在图示位置且绳的拉力不为零,根据平衡条件可得,电场线的方向应该沿着重力和绳子拉力合力的反方向,由此可知,B正确,ACD错误
3、D
【解析】A.质子出回旋加速器的速度最大,此时的半径为R,则,A正确
B.根据向心力公式,质子最大动能联立解得,B正确
C.回旋加速器能够加速粒子的条件就是粒子圆周运动的周期等于交变电流的周期,粒子圆周运动周期所以,C正确
D.由选项B分析可知质子最大动能,与电压U无关,D错误
4、B
【解析】随着物体温度的升高,物体内分子的平均速率、平均动能增大,但是不是每一个分子的热运动速率都增大,故A 错误B 正确;物体的内能变化是与物体吸热或放热有关,还与做功有关,因此只有吸热或放热,没有说明做功情况,无法判断内能变化,故C、D 均错误
考点:温度的含义,热力学第一定律
5、B
【解析】由P=I2R得:两灯泡的电阻分别为:,;所以电阻之比为:,所以ACD错误,B正确,故选B
6、B
【解析】画出导电粒子运动轨迹,找出临界条件角度关系,利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力,分别表示出圆周运动的半径,进行比较即可
【详解】设圆的半径为r
(1)磁感应强度为B1时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,∠POM=60°,如图所示:
所以粒子做圆周运动的半径R为:sin30°=,解得:R=0.5r
磁感应强度为B2时,相应的弧长变为原来的2倍,即弧长为圆的周长的1/3,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,∠PON=120°,如图所示:
所以粒子做圆周运动的半径R′为:sin60°=,解得:R′=r,由带电粒子做圆周运动的半径:,由于v、m、q相等,则得:;故选B
【点睛】带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动;直线运动一般由动力学公式求解,圆周运动由洛仑兹力充当向心力,一般的曲线运动一般由动能定理求解
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】三个相同的带电粒子以不同速度沿同一方向进入三角形磁场区域,由半径公式,则速度较大的带电粒子进入磁场时做匀速圆周运动的半径大,而再由带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间t=T,可知第一、二两种粒子在磁场中偏转角度相同为90°,而第三个粒子偏转60°,打在ac边上,画出其运动轨迹,由偏转角度求出半径
【详解】根据题设条件,三个相同的带电粒子从b点沿bc方向以不同速度进入三角形磁场区域,粒子在磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:,粒子轨道半径与速度成正比,又因为三个粒子在磁场中运动的时间之比为t1:t2:t3=3:3:2,显然它们在磁场中的偏转角度之比为3:3:2.即粒子1、2打在ab上,而粒子3打在ac上,轨迹如图所示:
粒子1、2打在ab上,而粒子3打在ac上,粒子3的速度比1、2的速度大,粒子2的速度大于粒子1的速度,故A错误,B正确;对速度为v1和v2的粒子,其偏转角度均为90°,由几何关系可知r1<L,对速度为v3的粒子偏转60°,运动轨迹如图所示,由几何关系知:r3×sin60°=L,解得:,故C错误,D正确;故选BD
【点睛】三个相同的粒子以不同速度沿相同方向进入三角形磁场区域,由于半径不同,再加上在磁场中的时间之比就能确定三个粒子偏转角之比,再综合磁场区域与粒子通过直线边界的对称性,从而确定三个粒子打在磁场边界的位置,从而可以比较速度大小,也能求出半径关系
8、BC
【解析】带电粒子的运动轨迹如图中实线(带负电荷时)或虚线(带正电荷时)所示.由带电粒子在磁场中运动规律和几何知识可知粒子过B点时的速度与过A点时的速度相同.
【详解】设磁场间隙宽度为d,速度方向与边界线夹角为α,则由图知AB=2dtanα,与粒子速度无关,仅由d和α决定.所以答案为BC
9、ABC
【解析】A、温度是分子平均动能的标志,所以温度不变,分子的平均动能不变,故A正确;
B、物体的温度越高,分子热运动越剧烈,故B正确;
C、物体的内能就是物体内部所有分子的动能和分子势能的总和,故C正确;
D、布朗运动是由液体分子之间的不规则运动,对悬浮在液体中的微粒撞击引起的,故D错误;
故选ABC
10、BCD
【解析】布朗运动是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的运动,是分子运动的具体表现;温度越高、颗粒越小,布朗运动越明显.
【详解】PM2.5的数量级为10-6m,空气中氧气分子的尺寸数量级为10-10m,故选项A错误;PM2.5在空气中的运动时空气中悬浮颗粒的运动,属于布朗运动,选项B正确;倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度,选项C正确;微粒越小,因受其它颗粒碰撞受力越不平衡,布朗运动越剧烈,选项D正确;故选BCD.
【点睛】此题关键是理解布朗运动的特征以及影响布朗运动的因素,知道温度越高、颗粒越小,布朗运动越明显.
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.A ③.E ④. ⑤.管线长度L ⑥.
【解析】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为1mm,可动刻度读数为0.01×12.5mm=0.125mm,所以最终读数为1mm+0.01×12.5mm=1.125mm;
(2)[2]电路中的电流大约为:
所以电流表选择A;[3]待测电阻较小,若选用大电阻滑动变阻器,从测量误差角度考虑,所以滑动变阻器选择E;
(3)[4]待测电阻远小于电压表内阻,属于小电阻,所以电流表采取外接法;滑动变阻器可以采用限流式接法;
(4)[5]根据,则有:
所以还需要测量的物理量是管线长度;
[6]则中空部分的横截面积:
12、 ①.(1)A; ②.(2)×100, ③.重新进行欧姆调零, ④.2200; ⑤.(3)1.00
【解析】红表笔插在正极孔中,与内部电源的负极相连,选档后要进行调零;用欧姆表测电阻,应选择适当的档位,使指针指在中央刻度线附近,欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零;欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数;根据量程由图示表盘确定其分度值,然后读出其示数
【详解】(1)每次换挡时都要进行欧姆调零,所以电阻要可调节,所以要串接有滑动变阻器;正极插孔接电源的负极,故A正确,BCD错误
故选A;
(2)用×10挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,说明待测电阻较大,所选档位太小,为了较准确地进行测量,应换到×100挡.如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是:重新进行欧姆调零;由图示表盘可知,该电阻的阻值是22×100=2200Ω;
(3)选择开关指向直流电压2.5V档,由图示表盘可知,其分度值为0.05V,示数为1.00V;
故答案为(1)A;(2)×100,重新进行欧姆调零,2200;(3)1.00
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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