资源描述
2025-2026学年江苏省田家炳中学物理高二第一学期期末考试模拟试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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,虚线a、b、c代表电场中一簇等势线,相邻等势面之间的电势差相等,实线为一带电质点(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P,Q是这条轨迹上的两点,据此可知 ( )
A.a、b、c三个等势面中,a的电势最高
B.电场中Q点处的电场强度大小比P点处大
C.该带电质点在P点处的动能比在Q点处大
D.该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
2、图为某种交变电流的波形,则该交变电流有效值为
A.1.5A B.A
C.3.0A D.A
3、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
4、如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.O为MN的中点,c、O、d在M、N的连线上,a、b位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是
A.O点处的磁感应强度为零
B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相同
C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相反
D.b、d两点处磁感应强度的方向不同
5、半径为r带缺口的刚性金属环在纸面上固定放置,在环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板A、B连接,两板间距为d且足够大,如图甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向外为正,变化规律如图乙所示.在平行金属板A、B正中间有质量未知、电荷量大小为q的带电液滴,液滴在0到0.1 s处于静止状态,已知重力加速度为10m/s2.则以下说法正确的是( )
A.液滴带正电
B.第0.3s时液滴的运动方向改变
C.液滴质量为
D.第0.4s内液滴位移大小为0.04(单位:米)
6、有一内阻为50Ω,满偏电流为10mA的电流计,现要将其改装成量程为0-3V的电压表。下列做法正确的是
A.并联一个阻值为250Ω的定值电阻
B.串联一个阻值为250Ω的定值电阻
C.并联一个阻值为300Ω的定值电阻
D.串联一个阻值为300Ω的定值电阻
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,闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后垂直于磁场方向进入一有界磁场.从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内,下列说法正确的是( )
A.a端的电势低于b端
B.ab边所受安培力方向为水平向左
C.线圈可能一直做匀速运动
D.线圈可能一直做匀加速直线运动
8、如图所示,电阻不计导轨OPQS固定,其中PQS是半径为r的半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心.OM是长为r的可绕O转动的金属杆,其电阻为R、M端与导轨接触良好.空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置起以角速度ω逆时针匀速转到OS位置.则该过程中
A.产生的感应电流大小恒定,方向为 OPQMO
B.通过OM的电荷量为
C.回路中的感应电动势大小为Br2ω
D.金属杆OM的发热功率为
9、如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd则()
A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→d
B.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生
C.当线圈以通电导线为轴转动时,其中感应电流方向是a→b→c→d
D.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d
10、回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列方法可行的是( )
A.增大磁场磁感应强度 B.减小狭缝间的距离
C.增大D形金属盒的半径 D.增大两D形金属盒间的加速电压
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)如图是“探究感应电流的产生条件”实验的器材
(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路______;
(2)写出三个操作使灵敏电流计的指针发生偏转
A.______;
B.______;
C.______
(3)该实验得到的实验结论是______
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】电荷所受电场力指向轨迹内侧,由于不知道质点带正电还是带负电,因此无法确定电场的方向,无法判断电势的高低,故A错误.等势线密的地方电场线密场强大,故P点位置电场强,故B错误.从P到Q过程中运动的方向与电场力的方向之间的夹角是钝角,所以电场力做负功,电势能增加,所以带电质点在P点处的动能比在Q点处大;而在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小,故C正确,D错误.故选C
2、B
【解析】由有效值的定义可得:
,
代入数据解得
,
故B正确,ACD错误;
故选B。
3、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
4、B
【解析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向,根据平行四边形定则进行合成
【详解】根据右手螺旋定则,M处导线在o点产生的磁场方向水平向左,N处导线在o点产生的磁场方向水平向左,合成后磁感应强度不等于0,故A错误.M在a处产生的磁场方向垂直于aM偏上,在b出产生的磁场方向垂直bM偏下,N在a处产生的磁场方向垂直于aN偏下,在b处产生的磁场方向垂直于bN偏上,根据平行四边形定则,知a处的磁场方向水平向左,b处的磁场方向水平向左,且合场强大小相等,故B正确.M在c处产生的磁场方向水平向左,在d处产生的磁场方向水平向左,N在d处产生的磁场方向水平向左,在c处产生的磁场方向水平向左,根据场强的叠加知,c、d两点处磁感应强度大小相等,方向相同,故C错误.b、d两点处磁感应强度的方向均是水平向左,选项D错误;故选B
【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系,会根据平行四边形定则进行合成
5、C
【解析】由楞次定律可以判断出两极板哪个是正极,哪个是负极;由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势,然后由匀强电场场强与电势差的关系可以求出两极板间的场强大小
【详解】A、根据题意液滴在0~0.1s处于静止状态,知液滴受到向上的电场力和向下的重力平衡,根据楞次定律,线圈中的感应电动势沿顺时针方向,A板接高电势,B板接低电势,两板间的电场方向向上与电场力的方向相反,所以液滴带负电,故A错误;
B、根据楞次定律,在0.1s~0.3s内,线圈内感应电动势逆时针方向,上极板接低电势,下极板接高电势,两极板间电场向下,电场力向下,根据牛顿第二定律,其中,解得a=2g,液滴向下做初速度为0的匀加速运动,在第0.3s时速度最大,运动方向不改变,故B错误;
C、根据法拉第电磁感应定律,两极板间的电场强度,根据受力平衡,有,得;故C正确.
D、根据楞次定律在0.3s~0.4s内,感应电动势顺时针方向,上极板接高电势,下极板接低电势,电场方向向上,液滴在0.3s~0.4s内做匀速直线运动,0.1s~0.3s匀加速直线运动,位移为,0.3s时速度v=at=2g×0.2=0.4g,在0.3s-0.4s匀速直线运动,位移,所以在第0.4s时液滴距初始位置距离为0.08g,故D错误;
故选C.
【点睛】本题考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律、匀强磁场场强与电势差的关系的应用,注意将产生感应电流的部分看作电源,则可知电容器两端的电压等于线圈两端的电压
6、B
【解析】把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻,
串联电阻阻值:
。
A.并联一个阻值为250Ω的定值电阻。与上述结论不符,故A错误;
B.串联一个阻值为250Ω的定值电阻。与上述结论相符,故B正确;
C.并联一个阻值为300Ω的定值电阻。与上述结论不符,故C错误;
D.串联一个阻值为300Ω的定值电阻。与上述结论不符,故D错误。
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、AC
【解析】从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场的这段时间内,可能做匀速运动,可能做加速运动,也可能做减速运动,根据安培力公式,安培力与速度成正比,根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况,确定运动性质
详解】A项:ab边切割磁感线,根据右手定则,电流从a端流向b端;ab边相当于电源,电源内部,电流从负极流向正极,故b端相当于电源正极,电势高,故A正确;
B项:再根据左手定则,安培力向上,故B错误;
C项:在ab边刚进磁场时,若安培力与重力平衡,则线圈一直做匀速直线运动,故C正确;
D项:在ab边刚进磁场时,若安培力小于重力,线圈加速,安培力F=也变大,所加速度变化,故不可能一直做匀加速直线运动,故D错误
故选AC
【点睛】本题的解题关键是抓住安培力公式F=BIL=,分析安培力的变化,确定加速度的变化,同时要掌握速度图象的斜率等于加速度这一知识点
8、AB
【解析】A项:由导体棒绕其端点在磁场中转动时产生的电动势为:,所以产生的电动势恒定,电流恒定,由于磁场方向垂直纸面向里,由右手定则可知电流的方向为OPQMO,故A正确;
B项:由公式,故B正确;
C项:由A分析可知,,,故C错误;
D项:由闭合电路欧姆定律得:发热功率为:故D错误.故应选:AB
9、BD
【解析】当导线框向右平移时,穿过线圈的磁通量减少,根据右手螺旋定则与楞次定律可知,感应电流方向是a→d→c→b,即顺时针方向.故A错误;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;当线圈以通电导线边轴转动时,由通电导线的磁场分布可知线圈的磁通量不变,因此没有感应电流;故C错误;当线圈向导线靠近时,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,其中感应电流方向是a→b→c→d.故D正确.故选BD
【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向,掌握感应电流的产生条件,会根据楞次定律判断感应电流的方向
10、AC
【解析】由洛伦兹力提供向心力,可知
计算得出
则动能
可知,动能与加速的电压无关,与狭缝间的距离无关,与磁感应强度大小和D形盒的半径有关,增大磁感应强度和D形盒的半径,可以增加粒子的动能,故选AC。
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. ②.将开关闭合或断开 ③.将螺线管A插入(或拔出)螺线管B ④.将滑动变阻器的滑处向左或向右移动 ⑤.只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,则闭合导体回路中就有感应电流
【解析】(1).电路连接如图;
(2)三个操作使灵敏电流计的指针发生偏转:A.将开关闭合或断开;B.将螺线管A插入(或拔出)螺线管B;C.将滑动变阻器的滑处向左或向右移动;
(3)结论:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,则闭合导体回路中就有感应电流
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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