资源描述
黑龙江省双鸭山市一中2026届高二物理第一学期期末考试试题
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、一矩形线圈,绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势随时间的变化如图所示,下列说法中正确的是( )
A.时刻通过线圈的磁通量最小
B.时刻通过线圈的磁通量最大
C.时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.每当改变方向时,通过线圈的磁通量都为最大
2、在我市某重点中学的操场上,四位同学按如图所示的装置研究利用地磁场发电问题,他们把一条大约10m 长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路.两个同学迅速摇动这条电线,另外两位同学在灵敏电流计旁观察指针摆动情况,下列说法中正确的是:
A.为了使指针摆动明显,摇动导线的两位同学站立的方向应沿东西方向
B.为了使指针摆动明显,摇动导线的两位同学站立的方向应沿南北方向
C.当导线在最高点时,观察到感应电流最大
D.当导线在最低点时,观察到感应电流最大
3、放在光滑水平面上的物体,仅在两个同向水平力的共同作用下开始运动,若这两个力分别做了6J和8J的功,则该物体的动能增加了( )
A.48J B.14J
C.10J D.2J
4、电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是
A.从a到b,上极板带正电
B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电
D.从b到a,下极板带正电
5、两个相同的圆形线圈,通以方向相同但大小不同的电流I1和I2,如图所示.先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上,问释放后它们的运动情况是()
A.相互吸引,电流大加速度大
B.相互吸引,加速度大小相等
C.相互排斥,电流大的加速度大
D.相互排斥,加速度大小相等
6、如图所示,一段长方体形导电材料,已知该导电材料单位体积内自由运动电荷数为n,左右两端面的边长都为a和b,内有带电量为-q()的自由运动电荷.导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时,则导电材料上、下表面之间的电压U及上、下表面的电势高低的表述正确的是.( )
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、如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场,粒子射入电场时的初动能均为Ek0。已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则( )
A.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场
B.t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上
C.所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0
D.若入射速度加倍成2v0,则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半
8、如图甲所示,在足够长的光滑的斜面上放置着金属线框,垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定垂直斜面向上为正方向).t=0时刻将线框由静止释放,在线框下滑的过程中,下列说法正确的是
A.线框中产生大小、方向周期性变化的电流
B.MN边受到的安培力先减小后增大
C.线框做匀加速直线运动
D.线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失
9、如图是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.现用该装置加速氘核(带电量为e、质量为2m)和氦核(带电量为2e、质量为4m).若不考虑粒子重力及在电场中的运动时间,则下列说法中正确的有(电源频率可保证电荷到达D型盒间隙时能改变电压方向)
A.氘核和氦核运动的周期相同
B.氘核和氦核的最大动能相同
C.要使氘核的最大动能变成原来的4倍,可仅将磁感应强度增大为原来的2倍
D.要使氘核的最大动能变成原来的1/4,可仅将磁感应强度变为原来的1/2
10、如图所示,空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度大小为B,电场强度大小为,且电场方向与磁场方向垂直.在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60º夹角且处于竖直平面内.一质量为m,带电量为+q的小球套在绝缘杆上.若给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动.已知小球电量保持不变,重力加速度为g,则以下说法正确的是()
A.小球的初速度为
B.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止
C.若小球的初速度为,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止
D.若小球的初速度为,则运动中克服摩擦力做功为
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)在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中,一位同学记录了6组数据如下表:
(1)根据数据选定下列供选用的仪器,则:
电流表选________档 ,电压表选_________档 ,滑动变阻器选_________
①干电池(E=1.5V);
②直流电流表(0~0.60 A档,内阻约0.1Ω),(0~3.00 A档,内阻约0.02Ω);
③直流电压表(0~3.00 V档,内阻约5 kΩ),(0~15.0 V档,内阻约25 kΩ,);
④滑动变阻器R1(0~10Ω,允许最大电流为1.00 A) R2(0~1 000Ω,允许最大电流0.60 A);
⑤开关一个,
⑥导线若干
(2)在图1所示的实物图中按所选规格连线_______________
(3)根据记录数据在图2所示的坐标纸上作U—I 图象,并根据图象求出E=___,r=___
12.(12分)某学习小组用多用电有欧姆档测量某一电阻,并对电阻欧姆档进行了一些研究,下图是多用电表欧姆档内部电路示意图,电流表的满偏电流为,电源电动势为。
(1)请根据下列步骤完成电阻测量并回答相关问题:
①旋动定位螺丝,使指针对准电流的“0”刻度线;
②将选择开卷旋转到电阻档“×100”的位置;
③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动电阻档调零旋钮,使指针对准电阻的“0”刻度线;
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度太小。为了得到比较准确的测量结果,应该将选择开关旋转到电阻档________(填“”或“”)的位置,进行到测量前还需要新进行欧姆调零;
⑤测量出该电阻的阻值。
(2)该欧姆表的内阻是________。
(3)若表针偏转到满刻度的处时,待测电阻的阻值是_________。
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)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、D
【解析】A.由图可知,t1时刻线圈的感应电动势最小(零),则磁通量的变化率也为零,所以通过线圈的磁通量为最大,故A错误;
B.由图可知,t2时刻线圈的感应电动势最大,故磁通量的变化率也最大,通过线圈的磁通量最小,故B错误;
C.由图可知,t3时刻线圈的感应电动势最小(零),则磁通量的变化率绝对值为零,故C错误;
D.每当e转换方向时,线圈与磁场垂直,线圈通过中性面时,磁通量最大,故D正确;
故选D。
2、A
【解析】做此题要知道产生感应电流的条件:一是闭合回路中的一部分导体,二是必须做切割磁感线运动;
AB、由于地球的周围存在磁场,且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极,所以当两个同学朝东西方向站立,并迅速摇动电线时,导线就会做切割磁感线运动,则电路中就产生了感应电流,故A对,B错;
CD、当导线在最高点和最低点时,导线的速度方向和磁场方向平行,所以此时不产生电流,故CD错误;
3、B
【解析】运用动能定理:
△E=w合=6J+8J=14J
所以该物体的动能增加了14J.故B正确,ACD错误
故选B
4、D
【解析】由图知,穿过线圈的磁场方向向下,在磁铁向下运动的过程中,线圈的磁通量在增大,故感应电流的磁场方向向上,再根据右手定则可判断,流过R的电流从b到a,电容器下极板带正电,所以A、B、C错误,D正确
5、B
【解析】同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,根据牛顿第二定律比较两个线圈的加速度大小
【详解】两个圆形线圈,电流同向,根据同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,知两线圈相互吸引.因为线圈1对线圈2的力和线圈2对线圈1的力大小相等,方向相反,根据牛顿第二定律知,加速度大小相等.故B正确,ACD错误.故选B
【点睛】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系.同向电流相互吸引,异向电流相互排斥
6、B
【解析】由左手定则判断电荷的移动方向,从而得出上下表面的电势高低,利用洛伦兹力与电场力平衡计算电压的大小
【详解】电荷带负电,由左手定则可判断出电荷向上偏转,上板带负电,故,
设两板间的电压为U,则电场强度,利用电流的微观表达式可得,电荷的速度,稳定时洛伦兹力与电场力平衡,有,代入计算可得,故选B.
【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡
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】AB.粒子在平行极板方向不受电场力,做匀速直线运动,故所有粒子的运动时间相同;t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场,沿上板右边缘垂直电场方向射出电场,说明竖直方向分速度变化量为零,说明运动时间为周期的整数倍;故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场;由于t=0时刻射入的粒子在电场方向上始终做单向的直线运动,竖直方向的位移最大,故所有粒子最终都不会打到极板上,A正确,B错误;
C.t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大,为;根据分位移公式,有
由于L=d,故
故最大动能
C正确;
D.粒子入射速度加倍成2v0,则粒子从电场出射时间减半,穿过电场的运动时间变为电场变化半周期的整数倍,则不同时刻进入电场的侧向位移与原v0相比关系就不确定,如t=0时刻,粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比减半,进入电场,入射速度v0时,侧向位移为0,入射速度2v0时,侧向位移为,D错误。
故选AC。
第II卷(非选择题
8、BC
【解析】A.穿过线圈的磁通量先向下减小,后向上增加,则根据楞次定律可知,感应电流方向不变,选项A错误;
B.因B的变化率不变,则感应电动势不变,感应电流不变,而B的大小先减后增加,根据F=BIL可知,MN边受到的安培力先减小后增大,选项B正确;
C.因线圈平行的两边电流等大反向,则整个线圈受的安培力为零,则线圈下滑的加速度为gsin θ不变,则线框做匀加速直线运动,选项C正确;
D.因安培力对线圈不做功,斜面光滑,则线框的机械能守恒,选项D错误
9、ACD
【解析】A项:带电粒子大磁场中运动周期,两粒子的比荷相等,所以周期相等,故A正确;
B项:根据得,最大动能,所以氦核的最大动能较大,故B错误;
C、D项:由可知,要使氘核最大动能变成原来的4倍,磁场变为原来的2倍,同理可知,要使氘核的最大动能变成原来的1/4,可仅将磁感应强度变为原来的1/2
故CD正确
故选ACD
10、ACD
【解析】A.对小球进行受力分析如图,
电场力的大小:,由于重力的方向竖直向下.电场力的方向水平向右,二者垂直,合力:,由几何关系可知,重力与电场力的合力与杆的方向垂直,所以重力与电场力的合力不会对小球做功,而洛伦兹力的方向与速度的方向垂直,所以也不会对小球做功.所以,当小球做匀速直线运动时,不可能存在摩擦力,没有摩擦力,说明小球与杆之间就没有支持力的作用,则洛伦兹力大小与重力、电场力的合力相等,方向相反.所以qv0B=2mg
所以.故A正确;
B.若小球的初速度为,则洛伦兹力:f=qv0B=3mg>FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向下的支持力,则摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐减小,摩擦力减小,小球做加速度不断减小的减速运动,最后当速度减小到时,小球开始做匀速直线运动.故B错误
C.若小球的初速度为,则洛伦兹力:f=qv0B=mg<FG+F,则在垂直于杆的方向上,小球还受到杆的垂直于杆向上的支持力,而摩擦力:f=μFN.小球将做减速运动;随速度的减小,洛伦兹力减小,则支持力逐渐增大,摩擦力逐渐增大,小球的加速度增大,所以小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止.故C正确;
D.若小球的初速度为,球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止,运动中克服摩擦力做功等于小球的动能,所以.故D错误
故选ACD.
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).0~0.60 A (2).0~3.00 V (3).0~10Ω (4).图见解析 (5).1.45V (6).0.70
【解析】(1)干电池电动势约为1.5V,电压表应选0~3.00V挡位,根据实验数据得出最大电流为0.57A,因此电流表应选0~0.60A挡位;干电池电动势约为1.5V,电流表量程为0.6A,电路最小电阻约为:R=2.5Ω,为方便实验操作,滑动变阻器应选0~10Ω;
(2)应用伏安法测电源电动势与内阻实验,电压表测路端电压,电流表测电路电流,实验电路图如图所示:
故实物图如图所示:
(3)利用表中坐标值,采用描点法并连线得图象如图所示;
由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir,再由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动势为1.45V;
而图象的斜率表示电源的内阻,;
【点睛】本题考查了实验器材的选取、作实验电路图、求电动势与内阻,知道实验器材的选取原则、知道实验原理、掌握应用图象法处理实验数据的方法即可正确解题.在计算电源的内阻的时候,一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的
12、 ①.× ②. ③.
【解析】(1)④[1].将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置,将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度太小,说明所选挡位太小,为准确测量电阻阻值,应该将选择开关旋转到电阻挡×1k的位置。
(2)[2].欧姆表内阻为:
(3)[3].若表针偏转到满刻度的2/3处时,由闭合电路欧姆定律得:
即:
解得:
RX=3.75×103Ω;
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
展开阅读全文