资源描述
新乡市重点中学2025年高二上物理期末检测试题
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、两个电子以大小不同的初速度沿垂直磁场的方向射入同一个匀强磁场中.设r1、r2为这两个电子的运动轨道半径,T1、T2是它们的运动周期,则()
A.r1=r2,T1≠T2 B.r1≠r2,T1≠T2
C.r1=r2,T1=T2 D.r1≠r2,T1=T2
2、如图所示,沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中,偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2=1∶2,则下列说法正确的是( )
A.离子的速度之比为1∶2
B.离子的比荷之比为2∶1
C.离子的质量之比为1∶2
D.离子的电荷量之比为1∶2
3、下列各图中,已标出电流及电流所产生磁场的磁感应强度的方向,其中正确的是()
A.
B.
C.
D.
4、一金属容器置于地面上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点.下列说法正确的是
A.小球带负电
B.A点的电场强度比B点的小
C.同一试探电荷在小球表面的电势能一定大于在A点的电势能
D.将同一试探电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同
5、如图所示,某种物质发射的一束竖直向上的粒子流在匀强磁场中分成3束,分别沿三条路径运动,则下列说法正确的是
A.沿路径1运动的粒子带负电
B.沿路径3运动的粒子带正电
C.沿路径2运动的粒子不带电
D.沿路径2运动的粒子带电量最大
6、如图所示,两根相距为L平行放置的光滑导轨,与水平面的夹角为θ,导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨向上的匀强磁场中,一根质量为m,电阻为r的通电金属杆ab位于导轨上,若ab恰好在导轨上处于静止状态,则关于通过ab的电流的方向和大小的说法正确的是( )
A.方向由b到a,大小I=
B.方向由b到a,大小I=
C.方向由a到b,大小I=
D.方向由a到b,大小I=
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、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
8、竖直放置的固定绝缘光滑轨道由半径分别为R的圆弧MN和半径为r的半圆弧NP拼接而成(两段圆弧相切于N点),小球带正电,质量为m,电荷量为q.已知将小球由M点静止释放后,它刚好能通过P点,不计空气阻力.下列说法正确的是( )
A.若加竖直向上的匀强电场,则小球能通过P点
B.若加竖直向下的匀强电场,则小球不能通过P点
C.若加垂直纸面向里的匀强磁场,则小球不能通过P点
D.若加垂直纸面向外的匀强磁场,则小球不能通过P点
9、垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别向两个方向以v、3v的速度匀速拉出磁场,如图所示,则导体框从两个方向移出磁场的过程中
A.导体框中产生的焦耳热相同
B.导体框中产生的感应电流方向相同
C.通过导体框某一截面的电荷量相同
D.导体框cd边两端电势差的绝对值相同
10、如图是一个回旋加速器示意图,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。现分别加速氘核()和氦核(),下列正确的是( )
A.它们的最大速度相同
B.两次所接高频电源的频率不同
C.若加速电压不变,则它们的加速次数相等
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
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)一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。两表笔中是黑表笔的是_______,当转换开关旋到位置3时,可用来测量________;当旋到位置________时,可用来测量电流,其中旋到位置________时量程较大。
12.(12分)用10分度游标卡尺测一工件外径的读数如图所示,读数为____________cm;用螺旋测微器测一圆形工件的直径读数如图所示,读数为_____________mm
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)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
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】设电子的初速度为v,磁场的磁感应强度为B,电子的质量和电量分别为m、q.根据牛顿第二定律得
qvB=m
得到,运动轨迹半径为r=,m、q、B相同,则r与v成正比,电子的初速度不同,则半径不同,即r1≠r2
电子圆周运动的周期T=,m、q、B均相同,则电子运动的周期相同,即T1=T2
A.r1=r2,T1≠T2,与结论不相符,选项A错误;
B.r1≠r2,T1≠T2,与结论不相符,选项B错误;
C.r1=r2,T1=T2,与结论不相符,选项C错误;
D.r1≠r2,T1=T2,与结论相符,选项D正确;
故选D.
2、B
【解析】粒子沿直线通过速度选择器,可知电场力和洛伦兹力平衡,有:,解得:.可知粒子的速度之比为1:1,故A错误.粒子进入偏转磁场,根据,得荷质比,因为速度相等,磁感应强度相等,半径之比为1:2,则荷质比为2:1.故B正确;由题目条件,无法得出电荷量之比、质量之比,故CD错误.故选B.
【点睛】离子通过速度选择器,所受的电场力和洛伦兹力平衡,根据平衡求出离子的速度之比.根据离子在磁场中运动的半径之比求出离子的荷质比
3、D
【解析】A.由右手螺旋定则可知,电流向外直导线周围的磁场分布为逆时针的同心圆;故A错误;
B.由右手螺旋定则可知,向上的电流左侧磁场应向外,右侧向里;故B错误;
C.由右手螺旋定则可知,电流由右方流入,内部磁感线应向右;故C错误;
D.由右手螺旋定则可知,环形电流的中心处磁场向上;故D正确;
4、B
【解析】电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于无穷远处(或负电荷),不形成闭合曲线,根据电场线的疏密可判定电场强度的强弱;依据沿着电场线方向电势是降低的,即可判定;在同一等势线上,电场力做功为零;
【详解】A、在静电场中,电场线起始于正电荷(或无穷远处),终止于无穷远处(或负电荷),不形成闭合曲线,所以小球带正电,故A错误;
B、电场线越疏,电场强度越弱,而电场线越密的,则电场强度越强,由图可知,则A点的电场强度比B点的小,故B正确;
C、根据沿着电场线方向电势是降低的,可知小球表面的电势比容器内表面的高,根据可知同一试探正电荷在小球表面的电势能一定大于在A点的电势能,同一试探负电荷在小球表面的电势能一定小于在A点的电势能,故C错误;
D、因A、B在同一等势面上,将同一试探电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功相同,均为零,故D错误;
故选B
【点睛】关键是知道沿着电场线方向电势是降低的,电场线越疏,电场强度越弱,而电场线越密的,则电场强度越强
5、C
【解析】粒子在匀强磁场中只受洛伦兹力作用;故由左手定则可得:不带电的粒子不受力,做直线运动(曲线2);带正电粒子在洛伦兹力作用下做逆时针偏转(曲线1);带负电粒子在洛伦兹力作用下做顺时针偏转(曲线3);故C正确,ABD错误
6、A
【解析】金属杆静止时,所受的安培力F沿斜面向上,由左手定则知杆ab中电流方向由b到a,杆受力如图所示:
由平衡条件得:F=mgsinθ,又F=BIL,联立解得:,故A正确,BCD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、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。
8、AC
【解析】应用动能定理求出小球到达P点的速度,小球恰好通过P点时轨道对球的作用力恰好为零,应用动能定理与牛顿第二定律分析答题
【详解】设M、P间的高度差为h,小球从M到P过程由动能定理得:,,小球恰好通过P点,重力提供向心力,由牛顿第二定律得:,r=2h;
A、若加竖直向上的匀强电场E(Eq<mg),小球从M到P过程由动能定理得:,解得:,则:,小球恰好通过P点,故A正确;
B、若加竖直向下匀强电场,小球从M到P过程由动能定理得:,解得:,则:,小球恰好通过P点,故B错误;
C、若加垂直纸面向里的匀强磁场,小球到达P点的速度v不变,洛伦兹力竖直向下,则:,小球不能通过P点,故C正确;
D、若加垂直纸面向外的匀强磁场,小球到达P点的速度v不变,洛伦兹力竖直向上,则:,小球对轨道有压力,小球能通过P点,故D错误;
故选AC.
【点睛】本题是一道力学综合题
9、BC
【解析】感应电流大小先由和欧姆定律分析,根据焦耳定律分析产生的热;感应电流方向根据楞次定律判断;由分析通过导体框截面的电量关系,根据欧姆定律和电路的连接关系,分析边两端电势差关系
【详解】A.设磁感应强度为,线框边长为,电阻为,则:
又:
得到,则,当速度为时产生的焦耳热多,故A错误;
B.将导体框从两个方向移出磁场的两个过程中,磁通量均减小,而磁场方向都垂直纸面向外,根据楞次定律判断知,导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向,故B正确;
C.根据:
可知磁通量的变化量相同,电阻相等,则通过导体框截面的电量相同,故C正确;
D.水平向右拉出时导体框边两端电势差公式为:
水平向上拉出时导体框边两端电势差公式为:
导体框边两端电势差的绝对值不相同,故D错误
【点睛】本题主要是考查了法拉第电磁感应定律、楞次定律和闭合电路欧姆定律;对于导体切割磁感应线产生的感应电动势,可以根据来计算
10、AC
【解析】A.根据,得
两粒子的比荷相等,所以最大速度相等。故A正确。
B.带电粒子在磁场中运动的周期
两粒子的比荷相等,所以周期和频率相等。故B错误。
C.最大动能
则加速次数
两粒子的比荷相等,加速电压不变,则加速次数相同,选项C正确;
D.根据知,仅增大高频电源的频率不能增大粒子动能,故D错误;
故选AC。
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.B ②.电阻 ③.1或2 ④.1
【解析】[1]当多用电表测电阻时,内部电源的正极和黑表笔连接,所以黑表笔是B;
[2]当转换开关旋到位置3时,表笔和内部电源连接,所以可以用来测量电阻;
[3]当旋到位置1或2,表头和电阻并联,并联电阻起分流作用,所以用来测电流;
[4]当旋到位置1时,并联的电阻较小,且表头与一个电阻串联,分流较大,所以1位置的电流量程较大。
12、 ①.3.27cm; ②. ;
【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标尺读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读
【详解】游标卡尺的主尺读数为:3.2cm,游标尺上第7个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为0.1×7mm=0.7mm,所以最终读数为:3.2cm+0.7mm=3.27cm
螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为0.01×5.8mm=0.058mm,所以最终读数为1.558mm
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、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)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
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