资源描述
云南省昭通市昭阳区建飞中学2026届高二物理第一学期期末综合测试模拟试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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,两段长度和材料相同、各自粗细均匀金属导线a、b,单位体积内的自由电子数相等,横截面积之比Sa∶Sb=1∶2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面,电子的电荷量e=1.6×10-19C。下列说法正确的是( )
A.流经导线a的电流为0.16A
B.流经导线b的电流为0.32A
C.a、b的电阻之比Ra∶Rb=1∶2
D.自由电子在导线a和b中的定向移动速率之比va∶vb=1∶2
2、如图,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻.线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行,线框平面与磁场方向垂直.设OO′下方磁场区域足够大,不计空气阻力影响,则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()
A. B.
C. D.
3、一带有绝缘座的空心球壳A带有4×10-8C的正电荷,带绝缘柄的金属小球B带有2×10-8C的负电荷,使B球与A的内壁接触,如图所示,则A、B的带电量分别为( )
A.QA=1×10-8C QB=1×10-8C
B.QA=2×10-8C QB=0
C.QA=0 QB=2×10-8C
D.QA=4×10-8C QB=-2×10-8C
4、如图所示,一束带电量为的粒子沿管的轴线进入螺线管,忽略重力,粒子在管内的运动是( )
A.不管从哪端通入电流,粒子都做匀速圆周运动
B当从a端通入电流时,粒子做匀加速直线运动
C.当从b端通入电流时,粒子做匀加速直线运动
D.不管从哪端通入电流,粒子都做匀速直线运动
5、如图所示,在纸面内半径为R的圆形区域中存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,O点为圆形区域的圆心,磁感应强度大小为B,一个比荷绝对值为k的带电粒子以某一速率从M点沿着直径MON方向垂直射入磁场,运动轨迹如图所示,并从P点离开磁场。已知直径MON、POQ的夹角θ=60°,不计粒子的重力,下列说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子做圆周的运动半径为
C.粒子运动的速率为BR
D.粒子在磁场中运动的时间为
6、关于磁感应强度的方向,下列方法不正确的是 ( )
A.小磁针静止时S极所指的方向
B.小磁针静止时N极所指的方向
C.小磁针N极的受力方向
D.同磁场方向一致
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,竖直放置,AB边水平,,,。带电小球a固定在顶点A,带电小球b固定在顶点B,另一个带电小球c在库仑力和重力的作用下静止在顶点C。设小球a、b所带电荷量比值的绝对值为k。则( )
A.a、b带异种电荷 B.a、b带同种电荷
C. D.
8、如图所示,M.N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值.静止的带电粒子带电荷量为,质量为m(不计重力)从P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为,孔Q到板的下端C的距离为L,当M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,则()
A.两板间电压的最大值
B.CD板上可能被粒子打中区域的长度
C.粒子在磁场中运动的最长时间
D.能打到N板上的粒子的最大动能为
9、下列仪器或设备在使用过程中应用了静电现象的有( )
A.避雷针 B.指南针
C.静电复印机 D.变压器
10、霍尔传感器测量转速的原理图如图所示,传感器固定在圆盘附近,圆盘上固定4个小磁体.在a、b间输入方向由a到b的恒定电流,圆盘转动时,每当磁体经过霍尔元件,传感器c、d端输出一个脉冲电压,检测单位时间内的脉冲数可得到圆盘的转速.关于该测速传感器,下列说法中正确的有
A.图示位置时刻c点电势高于d点电势 B.圆盘转动越快,输出脉动电压峰值越高
C.c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转速的4倍 D.增加小磁体个数,传感器转速测量更准确
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.(6分)现有一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为0.30Ω),电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ);电流表A(量程为0.6A,内阻为0.70Ω),滑动变阻器R(10Ω,2A),电键一个及导线若干
(1) 为了更准确地测出电源电动势和内阻,某组同学用右图所示电路测得多组电压和电流值,得到如图所示 U-I图线,由图可得该电源电动势E=_______V,内阻 r=_______Ω.(结果均保留两位小数)
(2)某小组在实验时,发现电流表坏了,于是不再使用电流表,仅用电阻箱R′替换掉了滑动变阻器,电路图如右图所示.他们在实验中读出几组电阻箱的阻值R′和电压表的示数U,描绘出 的关系图像,得到的函数图像是一条直线.若该图像的斜率为k,纵轴截距为b,则此电源电动势E=_________,内阻r=__________.该组同学测得电源电动势E测_____E真,内阻r测_____r真.(填“>”“=”或“<”)
12.(12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=__
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)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)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
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、A
【解析】AB.根据电流的定义式求解通过、导体的电流
A正确,B错误;
C.根据电阻定律
可知
C错误;
D.根据电流的微观表达式
可知
D错误。
故选A。
2、A
【解析】线框先做自由落体运动,ab边进入磁场做减速运动,加速度应该是逐渐减小,而A图象中的加速度逐渐增大.故A错误.线框先做自由落体运动,ab边进入磁场后做减速运动,因为重力小于安培力,当加速度减小到零做匀速直线运动,cd边进入磁场做匀加速直线运动,加速度为g.故B正确.线框先做自由落体运动,ab边进入磁场后因为重力大于安培力,做加速度减小的加速运动,cd边离开磁场做匀加速直线运动,加速度为g,故C正确.线框先做自由落体运动,ab边进入磁场后因为重力等于安培力,做匀速直线运动,cd边离开
【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动,即比较安培力与重力的大小关系,结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析
3、B
【解析】将B与A的内表面接触后,正、负电荷中和后,金属小球B不带电,剩余的电荷分布在球壳A的外表面,带电量为
故ACD错误,B正确。
故选B。
4、D
【解析】不管螺线管通有什么方向的电流,螺线管内部磁场方向始终与轴线平行,带电粒子沿着磁感线运动时不受洛伦兹力的作用,由于忽略粒子重力,所以应一直保持原运动状态不变,故ABC错误,D正确;
故选D。
5、C
【解析】A.粒子向右偏转,根据左手定则可知,粒子带负电,故A错误;
B.粒子做圆周运动的圆心为O′,如图所示
根据几何知识有粒子做匀速圆周运动的半径为
故B错误;
C.因为
所以粒子运动的速率为
故C正确;
D.粒子在磁场中运动的圆心角为α=120°,所以粒子在磁场中运动的时间为
故D错误。
故选C。
6、A
【解析】磁感应强度的方向就是磁场的方向,是小磁针静止的时候N极所指的方向,也是小磁针的N极所受力的方向,磁感应强度的方向沿磁感线的切线方向,与通电导线所受安培力的方向垂直;
【详解】磁感应强度的方向即为:小磁针静止时N极的受力方向即小磁针N的指向就是该点的磁感应强度B的方向,通磁场的方向一致,故选项A错误,选项BCD正确
【点睛】本题关键要掌握磁感应强度的物理意义,知道磁场的方向就是磁场方向,与通电导线所受安培力的方向垂直
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.根据同种电荷相斥,异种电荷相吸,且小球c所受库仑力的合力的方向竖直向上,可知,a,b的电荷同号,故A错误,B正确;
CD.对小球c受力分析,如图所示
因AB=5cm,BC=3cm,CA=4cm,因此CA⊥BC,那么两力的合成构成矩形,依据相似三角形之比,则有
而根据库仑定律
,
综上所得
故C正确,D错误。
故选BC。
8、BD
【解析】粒子运动轨迹如图所示
A.当M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上,由几何知识得
粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
在加速电场中,由动能定理得
解得
故A错误;
B.设粒子轨迹与CD相切于H点,此时粒子半径为,粒子轨迹垂直打在CD边上的G点,则GH间距离即为粒子打中区域的长度s,根据几何关系
解得
根据几何关系可得粒子打中区域的长度
故B正确;
C.粒子在磁场中运动的周期为
粒子在磁场中运动的最大圆心角
所以粒子在磁场中运动的最长时间为
故C错误;
D.当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时,即粒子半径
时,打到N板上的粒子的动能最大,最大动能
根据洛伦兹力提供向心力可得
解得
故D正确。
故选BD.
9、AC
【解析】利用静电现象的原理的是避雷针和静电复印机,而指南针是利用地磁场的原理,而变压器是利用电磁感应的原理制成的,故AC正确,BD错误。
故选AC。
10、CD
【解析】A.霍尔元件中移动的是自由电子,根据左手定则,电子向上表面偏转,即c点,所以d点电势高于c点,故A错误;
B.最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡,设霍尔元件的长宽厚分别为a、b、c,有
所以
输出脉动电压峰与圆盘转动快慢无关,故B错误;
C.当小磁体靠近霍尔元件时,就是会产生一个脉冲电压,因此c、d端输出脉冲电压的频率是圆盘转动频率的4倍,即为转速的4倍,故C正确;
D.当增加小磁体个数,传感器c、d端输出一个脉冲电压频率变高,那么传感器转速测量更准确,故D正确。
故选CD。
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、 ①.1.48—1.50 ②.0.30 ③. ④. ⑤.< ⑥.<
【解析】(1)[1][2].由图可得该电源电动势E=1.50V,内阻
(2)[3][4].由闭合电路欧姆定律:
U=IR';
联立变形得:
;
变形可得:
又此式可知图中直线斜率
,
解得:
[5][6].将电压表内阻等效为电源的内阻,则电源内阻测量值
电源电动势测量值
即该组同学测得电源电动势E测<E真,内阻r测<r真
12、 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
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)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、 (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
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