资源描述
河北省磁县滏滨中学2025-2026学年物理高二上期末检测试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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、下列关于小磁针在磁场中静止时的指向,正确的是( )
A. B.
C. D.
2、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
3、如图所示电路中,三个相同的灯泡额定功率是40 W,在不损坏灯泡的情况下,这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过()
A.40 W B.60 W
C.80 W D.120 W
4、闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是( )
A.经过Ⅰ时,a→d→c→b→a
B.经过Ⅱ时,a→b→c→d→a
C.经过Ⅱ时,无感应电流
D.经过Ⅲ时,a→b→c→d→a
5、如图所示,某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.匝数为n、边长为L的正方形线圈恰好有一半在磁场内,线圈平面与磁场方向垂直.则穿过此线圈的磁通量为
A.BL2
B.BL2
C.nBL2
D.nBL2
6、关于静电场的等势面,下列说法正确的是
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功
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、1931年英国物理学家狄拉克曾经预言,自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子,其周围磁感线呈均匀辐射状分布;如图所示,现一半径为R的线状圆环其环面的竖直对称轴CD上某处有一固定的磁单S极子,与圆环相交的磁感线跟对称轴成θ角,圆环上各点的磁感应强度B大小相等,忽略空气阻力,下列说法正确的是
A.若R为一闭合载流I、方向如图的导体圆环,该圆环所受安培力的方向竖直向上,大小为BIR
B.若R为一闭合载流I、方向如图的导体圆环,该圆环所受安培力的方向竖直向下,大小为2πBIRsinθ
C.若R为一如图方向运动的带电小球所形成的轨迹圆,则小球带负电
D.若将闭合导体圆环从静止开始释放,环中产生如图反方向感应电流、加速度等于重力加速度
8、如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,电表均为理想电表,开关S1,S2均处于闭合状态。则断开S2且电路稳定后,与S2断开前比较( )
A.A表示数变小 B.V表示数变大
C.电容器所带电荷量增加 D.电源内部消耗的热功率不变
9、如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=10∶1,原线圈输入的交流电压如图乙所示,副线圈电路接有滑动变阻器R和额定电压为12V、工作时内阻为2 Ω的电动机。闭合开关,电动机正常工作,电流表示数为1 A,则下列不正确的是( )
A.副线圈两端电压22V
B.电动机输出的机械功率为12 W
C.通过电动机的交流电频率为100 Hz
D.若电动机突然卡住不转,原线圈输入功率变大
10、如图所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于足够大的匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,以下说法正确的是( )
AMN这段导体做切割磁力线运动,MN间有电势差
B.穿过线框的磁通量不变化,MN间无感应电动势
C.MN间无电势差,所以电压表无示数
D.因为无电流通过电压表,所以电压表无示数
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,理想变压器的原.副线圈匝数之比为n1:n2=4:1,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等.a、b端加一交流电压后,两电阻消耗的电功率之比PA:PB=____;两电阻两端的电压之比UA:UB=__
12.(12分)如图所示,桌面上放有一只10匝线圈,线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体.当磁体竖直向下运动时,穿过线圈的磁通量将______(选填“变大”或“变小”),在上述过程中,穿过线圈的磁通量变化0.1Wb,经历的时间为0.5s,则线圈中的感应电动势为__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)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】A.根据磁极间的相互作用规律可知,A中N极应该指左,故A错误;
B.根据右手螺旋定则可知,环形导线磁场方向向外,小磁针N极应该向外,故B错误;
C.C中直导线产生的磁感线应该是顺时针方向(从上向下看),与小磁针的N极指向相同,故C正确;
D.D中螺线管里边的磁感线向左,小磁针的N极应该指向左边,故D错误
2、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
3、B
【解析】由电路图可知,
则L3消耗的功率最大,当L3消耗的功率是40 W时,根据可知,L1、L2各消耗功率10 W,则电路消耗的总功率为60 W,故选B
4、C
【解析】经过Ⅰ时,向里的磁通量增加,根据楞次定律则感应电流磁场方向向外,由右手定则判断感应电流方向为逆时针,故A错误;经过Ⅱ时,磁通量不变,则感应电流为0,故B错误,C正确;经过Ⅲ时,向里的磁通量减少,根据楞次定律感应电流的磁场方向向里,由右手定则判断感应电流方向为顺时针,故D错误.故选C
5、B
【解析】线圈平面与磁场垂直,在磁场中的有效面积为,又磁通量与线圈的匝数无关,根据,则该线圈的磁通量为,B正确,ACD错误
6、B
【解析】A.等势面相交,则电场线一定相交,故在同一点存在两个不同的电场强度方向,与事实不符,故A错误;
B.电场线与等势面垂直,B正确;
C.同一等势面上的电势相同,但是电场强度不一定相同,C错误;
D.将负电荷从高电势处移动到低电势处,受到的电场力方向是从低电势指向高电势,所以电场力方向与运动方向相反,电场力做负功,D错误;
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】AB.根据左手定则可知,通电圆环每一部分受到的安培力斜向下,利用微元法可知该圆环所受安培力的方向竖直向下,大小为
F安=2πBIRsinθ
故A错误,B正确;
C.若R为一如图方向运动的带电小球所形成的轨迹圆,说明形成的电流产生的安培力竖直向上,形成的电流应与图示电流方向相反,故小球带负电,故C正确;
D.若将闭合导体圆环从静止开始释放,在下落过程中穿过线框的磁通量增大,根据右手定则可知,产生的感应电流为环中产生如图反方向感应电流,受到的安培力向上,根据牛顿第二定律可知加速度小于g,故D错误。
故选BC。
8、AC
【解析】AB.分析电路结构,当断开且电路稳定后,电阻、串联,电容器测量电阻两端的电压,电压表测量电阻两端电压,电流表测量干路电流。断开且电路稳定后,总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律:
可知,干路电流减小,表示数变小,根据欧姆定律:
可知表示数变小,A正确,B错误;
C.路端电压增大,电阻两端的电压变大,根据电容的定义式:
可知,电容器电荷量增加,C正确;
D.根据电功率:
可知,干路电流减小,电源内部消耗的功率减小,D错误。
故选AC。
9、ABC
【解析】A.由乙图可知,输入电压的最大值为
则有效值
故A错误,符合题意;
B.输出的机械功率
故B错误,符合题意;
C.由乙图可知,输入交变电压的周期为0.02 s,则频率为
因为原副线圈交变电流频率相等,则通过电动机的交流电频率为50 Hz,故C错误,符合题意;
D.卡住电动机,电动机变成了纯电阻,电压不变,电流增大,输出功率增加,则原线圈输入功率增加,故D正确,不符合题意。
故选ABC。
10、AD
【解析】MN切割磁感线,所以MN产生感应电动势,MN间有电势差,故A正确、B错误;穿过线框的磁通量不变化,所以无感应电流,因此电压表无读数,故C错误,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、 ①.1:16 ②.1:4
【解析】[1]根据变压器原副线圈电流与匝数成反比得
电阻消耗的功率,所以两电阻消耗的电功率之比
[2]电阻两端的电压U=IR,所以两电阻两端的电压之比
12、 ①.变大 ②.2
【解析】在磁体竖直向下落时,穿过线圈的磁感应强度增大,故磁通量变大;由法拉第电磁感应定律可得:
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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