资源描述
四川省广安市广安中学2025-2026学年高二物理第一学期期末学业水平测试试题
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,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,最后经过x轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为
A. B.
C. D.
2、下列物理量属于矢量的是
A.电势 B.电势能
C.电功率 D.磁感应强度
3、如图所示,在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场.质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场,图中实线是它们的轨迹.已知O是PQ的中点,不计粒子重力.下列说法中正确的是
A.粒子a带负电,粒子b、c带正电
B.射入磁场时粒子a的速率最小
C.射出磁场时粒子b的动能最小
D.粒子c在磁场中运动的时间最长
4、如图所示,A、B、C是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,下列说法中正确的是( )
A.B、C的角速度相等,且小于A的角速度
B.B、C的线速度大小相等,且大于A的线速度
C.B、C的向心加速度相等,且大于A的向心加速度
D.B、C的周期相等,且小于A的周期
5、如图所示,质量为、长度为的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在、点,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为;棒中通以某一方向的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为,重力加速度为.则( )
A.金属棒中的电流方向由指向
B.金属棒所受安培力的方向垂直于平面向上
C.金属棒中的电流大小为
D.每条悬线所受拉力大小
6、如图所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁平行,则线框在由N极匀速平移到S极的过程中,线框中的感应电流的情况是( )
A.线框中始终无感应电流
B.线框中始终有感应电流
C.线框中开始有感应电流,当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流,以后又有了感应电流
D.开始无感应电流,当运动到磁铁中部上方时有感应电流,后来又没有感应电流
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、两个原来不带电的物体甲和乙,相互摩擦后,下列情况中不可能发生的是( )
A.甲带正电荷,乙带等量负电荷
B.甲带负电荷,乙带等量正电荷
C.甲和乙都带等量正电荷
D.甲和乙都带等量负电荷
8、如图所示,R0为热敏电阻(温度升高电阻迅速减小),D为理想二极管(正向电阻为0,反向电阻无穷大),C为平行板电容器.当开关K闭合,滑动变阻器R的触头P在适当位置时,电容器C中央有一带电液滴刚好静止.M点接地,则下列说法正确的是( )
A.开关K断开,则电容器两板间电场强度为零
B.将热敏电阻R0加热,则带电液滴向上运动
C.滑动变阻器R的触头P向下移动,则带电液滴在C处电势能减小
D.滑动变阻器R的触头P向上移动,则带电液滴在C处电势能增大
9、如图所示的电路中,L为电感线圈(电阻不计),A、B为两灯泡,以下结论正确的是( )
A.合上开关S时,A先亮,B后亮
B.合上开关S时,A、B同时亮,以后B变暗直至熄灭,A变亮
C.断开开关S时,A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭
D.断开开关S时,A熄灭,B先变亮再逐渐熄灭
10、一根长为0.2m、电流为2A的通电导线,放在B=0.5T的匀强磁场中,受到磁场力的大小可能是
A.0.1N B.0.2N
C.0.3N D.0.4N
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)设金属导体的横截面积为,单位体积内的自由电子数为,自由电子定向移动速度为,那么在时间内通过某一横截面积的自由电子数为_________;若电子的电荷量为,导体中的电流为,则电子定向移动的速率为_________。
12.(12分)某同学想通过实验测定一个阻值约为50Ω的电阻Rx的阻值。设计了一个如图所示的电路图。请你帮助他完善实验设计。
(1)如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=20Ω,想要实现对Rx的测量,要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉一根导线_______即可。(填“ab”、“cd”、“ed”或“ef ”)
(2)如果实验室提供的滑动变阻器最大电阻R1=200Ω,想要实现对Rx的测量,要求电路简单,可操作性强,则在此电路图的基础上去掉两根导线_______、______即可。(填“ab”、“cd”、“ed”或“ef ”)
(3)如果不加修改,直接用上图测量,请你从安全、精确、可操作等角度评价这一方案,并预测可能出现的问题___。
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)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、B
【解析】运动轨迹如图:
2、D
【解析】标量只有大小没有方向,而矢量既有大小也有方向,可以根据这个特征求解本题
【详解】电势、电势能、电功率只有大小没有方向所以是标量,而磁感应强度既有大小也有方向为矢量,故D对
故选D
3、D
【解析】根据左手定则可知α粒子带正电,b、c粒子带负电,所以选项A错误;由洛伦磁力提供向心力,可知,可知b速度最大,c的速度最小,动能最小,所以选项BC错误;根据和可知,即各粒子的周期一样,粒子C的轨迹对应的圆心角最大,所以粒子c在磁场中运动的时间最长,选项D正确
4、A
【解析】A.根据万有引力提供向心力
得到
所以轨道越大,角速度越小,B、C的角速度相等,且小于A的角速度,A正确;
B.根据万有引力提供向心力
得到
所以轨道越大,线速度越小, B、C的线速度大小相等,且小于A的线速度,B错误;
C.根据万有引力提供向心力
得到
轨道越大,向心加速度越小,B、C的向心加速度相等,且小于A的向心加速度,C错误;
D.根据周期公式,结合选项A分析得到,B、C的周期相等,且大于A的周期,D错误;
故选A。
5、C
【解析】A:根据左手定则,可以知道金属棒中的电流方向由指向,故A项错误
B:金属棒所受安培力的方向垂直于和磁场方向水平向右,与平面不垂直,故B项错误
C:对金属棒受力分析如图:
则,得,故C选项是正确的
D:由受力分析可以知道,,得,故D项错误
所以选C
6、B
【解析】条形磁铁中部磁性较弱,两极磁性最强,线圈从左向右移动过程中,线圈中磁通量先减小后反方向增大,因此线圈中始终有感应电流
A.线框中始终无感应电流,与结论不相符,选项A错误;
B.线框中始终有感应电流,与结论相符,选项B正确;
C.线框中开始有感应电流,当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流,以后又有了感应电流,与结论不相符,选项C错误;
D.开始无感应电流,当运动到磁铁中部上方时有感应电流,后来又没有感应电流,与结论不相符,选项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、CD
【解析】原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后,电子从甲物体转移到乙物体,使甲带正电荷,乙带等量的负电荷,A说法正确,不符合题意;原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后,电子从乙物体转移到甲物体,使甲带负电荷,乙带等量的正电荷,B说法正确,不符合题意;原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后,电子从甲物体转移到乙物体,使甲带正电荷,乙带等量的负电荷,或电子从乙物体转移到甲物体,使甲带负电荷,乙带等量的正电荷,甲和乙不可能都带等量的正电荷,C说法错误,符合题意;原来不带电的甲乙两物体相互摩擦后,电子从甲物体转移到乙物体,使甲带正电荷,乙带等量的负电荷,或电子从乙物体转移到甲物体,使甲带负电荷,乙带等量的正电荷,甲和乙不可能都带等量的负电荷,D说法错误,符合题意
【点睛】物体相互摩擦后会带电,这就是摩擦起电,在摩擦起电过程中,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电;摩擦起电过程中,电荷是守恒的,正负电荷的代数和保持不变
8、BC
【解析】A.根据平衡条件可知液滴受电场力向上,大小等于重力。开关K断开时,电容器直接接在电源两端,电压增大,电场强度增大。故A错误。
B.热敏电阻加热时,热敏电阻阻值减小,则由闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压增大,故电容器两端的电压增大,电场强度增大,液滴向上运动。故B正确。
C.滑动变阻器R的触头P向下移动,滑动变阻器接入电阻增大,则总电流减小,内压及R0两端的电压减小,则滑动变阻器两端的电压增大,会充电,电容器两端的电势差增大,液滴向上运动,电场力做正功,电势能减小。故C正确。
D.当变阻器的滑片P向上移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则总电流增大,内压及R0两端的电压增大,则滑动变阻器两端的电压减小,故不会充电,由于二极管,也不会放电,故电容器两端的电势差不变,电势能不变。故D错误。
9、BD
【解析】AB.合上S时,电路中立即建立了电场,故立即就有了电流,故灯泡A、B同时变亮;但通过线圈的电流要增加,会产生自感电动势,电流缓慢增加;当电流稳定后,线圈相当于直导线,灯泡B被短路,故电键闭合后,灯泡A、B同时亮,但B逐渐熄灭,A更亮,B正确,A错误;
CD.断开S时,A灯立即熄灭;线圈产生自感电动势,和灯泡B构成闭合电路,B灯先闪亮后逐渐变暗;CD错误。
故选BD
【点睛】本题考查了通电自感和断电自感,关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小,即总是阻碍电流的变化
10、AB
【解析】当通电导线与磁场垂直时,导线所受的磁场力最大,为
当导线与磁场平行时,导线所受磁场力最小为零。则导线所受磁场力范围为
故选AB。
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. ②.
【解析】[1]在时间内通过某一横截面积的自由电子数为:
;
[2]根据电流的定义式:
解得:
12、 ①.ed ②.ab ③.ed ④.当滑动变阻器划片滑到b端时,电路会造成短路
【解析】(1)[1]因为滑动变阻器的最大阻值小于待测电阻,故使用分压式接法,所以要去掉图中的ed导线;
(2)[2][3]如果滑动变阻器最大电阻R1=200Ω,则为了方便测量,需要采用限流式接法,故要去掉图中ab和ed两根导线即可;
(3)[4]如果不加修改,则会有安全隐患,当滑动变阻器划片滑到b端时,电路会造成短路。
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、 (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、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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