资源描述
新疆哈密市十五中2026届物理高二第一学期期末联考模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,在半径为R圆形区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,从A点沿着AO方向垂直磁场射入大量带正电、电荷量为q、质量为m、速率不同的粒子,不计粒子间的相互作用力和重力,关于这些粒子在磁场中的运动以下说法正确的是( )
A.这些粒子出射方向的反向延长线不一定过O点
B.速率越大的粒子在磁场中通过的弧长越长,时间也越长
C.这些粒子在磁场中的运动时间相同
D.若粒子速率满足v=qBR/m,则粒子出射方向与入射方向垂直
2、如图所示,绝缘轻杆长为L,一端通过铰链固定在绝缘水平面,另一端与带电量大小为Q的金属小球1连接,另一带正电、带电量也为Q的金属小球2固定在绝缘水平面上。平衡后,轻杆与水平面夹角为30°,小球1、2间的连线与水平面间的夹角也为30°.则关于小球1的说法正确的是(已知静电力常量为k)( )
A.小球1带正电,重力为 B.小球1带负电,重力为
C.小球1带正电,重力为 D.小球1带负电,重力为
3、如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点,在A点由静止释放一个正的点电荷,点电荷仅在电场力的作用下沿着电场线从A点运动到B点,点电荷的速度随时间变化的规律如图乙所示,则下列说法正确的是
A.该电场可能是匀强电场
B.A点的电势高于B点的电势
C.从A点到B点,点电荷的电势能逐渐增大
D.点电荷在A点所受到的电场力大于在B点所受到的电场力
4、如图所示,截面为等腰直角三角形的物块固定在水平面上,两根长为L的细导体棒a、b被放在三角形的两个光滑直角面等高的地方,导体棒a的质量为ma,导体棒b的质量为mb。现分别对两导体棒通以同向电流Ia、Ib,且Ia=2Ib=2I,两棒恰能保持静止,则下列说法正确的是( )
A.两导体棒的质量之比ma:mb=2:1
B.两导体棒的质量之比ma:mb=1:2
C.电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小为
D.电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小为
5、如图所示,Q是带正电的点电荷,P1、P2为其电场中的两点.若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小,φ1、φ2为P1、P2两点的电势,则
A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2
C.E1<E2,φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ2
6、在一绝缘、粗糙且足够长水平管道中有一带电荷量为q、质量为m的带正电小球,管道半径略大于小球半径,整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,磁感应强度方向与管道垂直,现给带电小球一个水平速度v0,且,则在整个运动过程中,带电小球克服摩擦力所做的功为()
A.0 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,光滑绝缘水平面上相距7L的A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2,C点为AB连线上电势最低处,且BC=2L。若可视为质点的滑块从BC中点D处,以初速度向右运动,并保持在A、B之间往复运动。已知滑块的质量为m、带电量为+q,则
A.Q1︰Q2=25︰4
B.A、B连线上场强为零的地方应该有两处
C.当滑块从D向A运动过程,电场力先做正功后做负功
D.当滑块从C向B运动过程,电势能先减小后增大
8、忽略温度对电阻的影响,下列说法中错误的是( )
A.根据R=U/I知,虽然加在电阻两端的电压为原来的两倍,但导体的电阻不变
B.根据R=U/I知,加在电阻两端的电压为原来的两倍时,导体的电阻也变为原来的两倍
C.根据I=U/R知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
D.导体中的电流越大,电阻就越小
9、如图所示,在匀强电场和匀强磁场共存区域内,电场的场强为E,方向竖直向上,磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,一质量为m的带电粒子,在场区内的一竖直平面内做圆周运动,则下列说法中正确的是
A.粒子在运动过程中速率不变
B.带有电荷量为的负电荷
C.粒子沿圆周逆时针运动
D.粒子沿圆周顺时针运动
10、如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称.L1、L2所在区域处于磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外的匀强磁场中.已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和,方向也垂直于纸面向外,( )
A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为
B.流经L1电流在a点产生的磁感应强度大小为
C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为
D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为
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)用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻,被测电源是两节干电池串联成的电池组.可供选择的实验器材如下:
A.电流表,量程0.6 A,内阻约为0.5 Ω
B.电流表,量程100 mA,内阻约为5 Ω
C.电压表,量程3 V,内阻约为3 kΩ
D.电压表,量程15 V,内阻约为5kΩ
E.滑动变阻器,0~1000 Ω,0.1 A
F.滑动变阻器,0~10Ω,2 A
开关一个,导线若干
(1)为了尽量得到较准确的实验结果,电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选________(填器材前面的选项字母)
(2)有(甲)、(乙)两个可供选择的电路如图所示,为减小实验误差,应选___________电路进行实验
(3)如图是根据实验记录数据画出的U-I图象,则由图可求出该电源电动势为___________V,该电源内阻为______Ω(结果保留2位有效数字)
12.(12分)有一个小灯泡上标有“4.8 V 2 W”的字样,现在测定小灯泡在不同电压下的电功率,并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线.有下列器材可供选用:
A.电压表V1(0~3 V,内阻3 kΩ) B.电压表V2(0~15 V,内阻15 kΩ)
C.电流表A(0~0.6 A,内阻约1 Ω) D.定值电阻R1=3 kΩ
E.定值电阻R2=15 kΩ F.滑动变阻器R(10 Ω,2 A)
G.学生电源(直流6 V,内阻不计) H.开关、导线若干
(1)为了使测量结果更加准确,实验中所用电压表应选用_______,定值电阻应选用_______(均用序号字母填写);
(2)为尽量减小实验误差,并要求从零开始多取几组数据,请在方框内画出满足实验要求的电路图__________;
(3)根据实验做出P﹣U2图象,下面的四个图象中可能正确的是_____________
A、 B、
C、 D、
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)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
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、D
【解析】粒子从A点进,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,从圆周上面的B点出,设圆周运动圆心为,半径为,则AB为公共弦长,弦的垂直平分线过圆心,既过O点又过.根据几何关系,可得,所以粒子出磁场的速度沿圆形磁场的半径方向,出射方向的反向延长线一定过O点,选项A错.粒子圆周运动的圆心角设为,则有,粒子做圆周运动的周期,根据洛伦兹力提供向心力即得,速度越大的粒子,半径越大,那么转过的圆心角越小,运动时间,越短,选项BC错.若粒子速率满足v=qBR/m,则圆周运动半径,,,转过圆心角,所以速度偏向角等于,即出射方向与入射方向垂直,选项D对
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动
2、A
【解析】ABCD.分析小球1的受力情况,小球受到重力、库仑力和杆的弹力作用,由于杆通过铰链固定,则杆的弹力沿着杆向外,如图所示:
根据几何关系可知,杆与竖直方向夹角为60°,则重力和库仑力合成以后组成的矢量三角形为等边三角形,两球间距为L,库仑力大小为,则小球带正电,重力大小等于库仑力,重力为,故A正确BCD错误。
故选A。
3、B
【解析】AD.由题图乙可知,点电荷做初速度为零的变加速直线运动,加速度逐渐增大,说明该点电荷所受到的电场力逐渐增大,即该点电荷在A点所受到的电场力小于在B点所受到的电场力,所以沿着电场线的方向电场强度是逐渐增大的,故该电场一定是非匀强电场,故AD错误;
B.由于点电荷由静止开始运动,仅受电场力作用从A点运动到B点,且点电荷带正电,所以电场线方向由A点指向B点,又因为沿着电场线的方向电势逐渐降低,则,故B正确;
C.综上可知,正点电荷在B点时的电势能小于在A点时的电势能,所以从A点到B点,点电荷的电势能逐渐增大,故C错误
故选B
4、D
【解析】AB.对导体棒a、b受力分析如图所示,
由平衡条件得:对a有
F=magtan45°
同理对b有
F=mbgtan45°
解得:
ma:mb=1:1
故AB错误;
CD.根据磁感应强度定义式得:
电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小
电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小
故C错误,D正确;
故选D。
5、A
【解析】由公式、可知:
正电荷的电场线方向由P1指向P2,顺着电场线的方向电势降低,则电势
故A正确,BCD错误
6、C
【解析】ABCD.当时,,则小球与管道之间有弹力、摩擦力,圆环做减速运动到静止,且只有摩擦力做功。根据动能定理得
带电小球克服摩擦力所做的功为,故ABD错误, C正确。
故选C。
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.A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2,C点为连线上电势最低处。类比于等量同种点电荷的电场的特点可知, C点电场强度为0,AB之间电场强度为0的点只有一处。对C点,由点电荷的电场强度公式:
得:
故A正确,B错误;
C.类比于等量同种点电荷的电场的特点可知,AC之间的电场强度的方向指向C,BC之间的电场强度指向C;滑块从D向A的运动过程中,电荷受到的电场力的方向指向C,所以电场力先做正功后做负功。故C正确;
D.由C选项分析可知,当滑块从C向B运动过程,电荷受到的电场力的方向指向C,所以电场力做负功,电势能增大。故D错误。
故选:AC
8、BD
【解析】电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关
【详解】A、B、D项:电阻是导体本身的性质,与导体两端的电压无关,故A正确,B错误,D错误;
C项:由欧姆定律I=U/R可知,由于导体的电阻不变,所以通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比,故C正确
本题选不正确的,故应选:BD
【点睛】本题考查电阻的性质,要注意电阻是导体本身的性质,与电压及电流无关
9、AC
【解析】AB.带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场的复合场中做圆周运动,可知带电粒子受到的重力和电场力一定平衡,重力竖直向下,所以电场力竖直向上,与电场方向相同,可知带电粒子带正电;根据电场力和重力大小相等,得:
mg=qE
解得:
因粒子所受的洛伦兹力为向心力,则粒子一定做匀速圆周运动,速率不变,故A正确,B错误;
CD.粒子由洛仑兹力提供向心力,由左手定则可知粒子沿逆时针方向做圆周运动,选项C正确,D错误;
故选AC。
10、BD
【解析】根据右手螺旋定则来判定两直导线在a、b两处的磁场方向,再结合矢量的叠加法则,即可求解
【详解】整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外,且a、b两点的磁感应强度大小分别为和,方向也垂于纸面向外,
根据右手螺旋定则,L1直导线电流,在a、b两点磁场方向垂直纸面向里,大小相等,
同理,L2直导线的电流,在a点磁场方向垂直纸面向里,在b点磁场方向垂直纸面向外,但两点的磁场大小相等,
依据矢量叠加法则,则有:B0-B2-B1=
B0+B2-B1=
联立上式,可解得: ,
故选BD
【点睛】考查右手螺旋定则的应用,掌握矢量的合成法则,注意对称位置的磁场大小是相等的
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.A; ②.C; ③.F; ④.乙; ⑤.3.0; ⑥.1.0;
【解析】(1)根据二节干电池的电压约为3V,则根据电压值及实验中的基本要求可以选取电流表及电压表;
(2)甲图误差来源于电流表的分压作用,乙图误差来源与电压表的分流作用,相比较,电流表分压作用引起的误差更大;
(3)U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势,根据斜率表示内电阻求解电源内阻
【详解】(1)因二节干电池的电动势约为3V,故电压表的测量量程不能太大,由题意可知,电压表只能选3V量程的C; 通过电源的电流不能太大,故量程0~3A的电流表太大,无法准确测量,故电流表应选量程为0.6A的A;滑动变阻器选择F即可;
(2)甲图误差来源于电流表的分压作用,可以将电流表的内阻归结到电源中,故电动势测量值不变,内电阻测量值变大;乙图中误差来源与电压表的分流作用,由于电压表内电阻达到几千欧姆,误差较小,故选择乙方案;
(3)U-I图中图象与纵坐标的交点为是电源的电动势,故电动势为3.0V;根据斜率表示内电阻求解电源内阻,故内电阻为
【点睛】中学实验中选择仪表是常见的一种题型,要求学生能按照安全性和准确性的要求进行分析,先确定出必须用到的器材,再去根据题目中给出的条件去判断电流表和电压表.一定要注意判断图象与横轴的交点的横坐标是不是短路电流
12、 ①.A ②.D ③.见解析 ④.C
【解析】为了使测量误差小,电压表V2量程太大,所以用V1,又因为V1量程小于灯泡的额定电压,所以串联一个电阻组成一个稍大一些的电压表,故定值电阻与V1串联,测量灯泡两端的电压,新量程在6V左右即可,因为3kΩ与电压表V1内阻相等,所以新量程为6V,若选用15kΩ,新量程变为18V,太大了,所以定值电阻选用D;
为了多测几组数据,所以滑动变阻器采用分压式接法,电流表电阻较小与被测灯泡阻值接近,所以采用外接,电路图如下:
根据功率,电压,电阻的关系,随功率的增加小灯泡的电阻变大,所以图像的斜率变小,故C正确
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、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
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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