资源描述
2026届江苏省常州市前黄高中高二上物理期末学业水平测试模拟试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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,ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨,它们被竖直固定在绝缘水平面上,CDGF面与水平面成θ角.两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,两金属细杆的电阻均为R,导轨电阻不计.当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时,cd杆正好以速度v2向下匀速运动,重力加速度为g.以下说法正确的是
A.回路中的电流强度为
B.ab杆所受摩擦力为mgsinθ
C.cd杆所受摩擦力为
D.μ与v1大小关系满足= tanθ+
2、以下说法哪一个是正确的()
A.如果电流在磁场中不受力,说明此处无磁场. B.判断安培力方向的方法是安培定则
C.磁通量有正负,是矢量. D.电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的
3、如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经过a、b、c、d后到达最高点e.已知ab=bd=6m,bc=1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为vb、vc,则( )
A.a=1m/s2
B.vc=3m/s
C.vb=2m/s
D.从d到e所用时间为3s
4、关于电场与磁场,下列说法中正确的是
A.磁场对放入其中的电荷一定有力的作用
B.电场对放入其中的电荷一定有力的作用
C.场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同
D.磁场方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同
5、下列说法中正确的是()
A.线圈中产生的自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化
B.感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化成正比
C.感应电流产生的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化
D.穿过闭合回路的磁通量不发生变化,回路中也可能有感应电流产生
6、两个初速度大小相同同种离子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P上.不计重力,下列说法正确的有( )
A.a、b均带负电 B.a在P上落点与O点的距离比b的近
C.a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在磁场中飞行的时间比b的短
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,匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内,磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里,一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子,以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场,运动到A点时,粒子速度沿x轴正方向,下列判断正确的是
A.粒子带正电
B.粒子由O到A经历的时间为
C.若已知A到x轴的距离为d,则粒子速度大小为
D.离开第I象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°
8、木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上。在b上施加向左的水平力使弹簧压缩,如图所示。当撤去外力后,下列说法正确的是( )
A.a尚未离开墙壁前,a和b组成系统动量不守恒
B.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒
C.a离开墙后,a、b组成的系统动量不守恒
D.a离开墙后,a、b组成的系统动量守恒
9、如图,用一根总电阻为粗细均匀的铜导线制成半径为的圆环,为圆环的直径,其左右两侧存在垂直于圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为,但方向相反。一根长度为、电阻为金属棒绕着圆环的圆心点紧贴着圆环以角速度沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属棒与圆环始终接触良好(不计金属棒经过位置瞬间),则下列说法正确的是( )
A.圆环消耗电功率是变化的
B.金属棒两端的电压大小为
C.金属棒中电流的大小为
D.金属棒旋转一周的过程中,整个回路产生的焦耳热为
10、关于磁感线,下列说法正确的是( )
A.磁感线总是从N极出发,到S极结束
B.磁感线是闭合的
C.磁感线越密的地方,磁场越强,反之,磁场越弱
D.磁感线不相交
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)(1)用20分度的游标卡尺测量物体的长度如图所示,由图可知其长度为_________mm;
(2)用螺旋测微器测量物体直径如图,由图可知其直径为_________mm;
12.(12分)某实验小组利用如图甲所示电路测定一节电池的电动势和内电阻,选用下列器材:
①待测电池,电动势约为1.5V ②电流表,量程0.6A ③电压表,量程1.5V
④滑动变阻器,0~20Ω ⑤定值电阻R0=1.4Ω ⑥开关一个,导线若干
由实验数据作出的U-I图像如图乙所示,由图像可求得电源电动势为_________ V,内阻为_________Ω。
若把2节该规格的电池串联对一个小灯泡供电(小灯泡的特征曲线如图丙),则小灯泡的实际功率约为_________ W(保留2位有效数字)。
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)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,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】ab下滑时切割磁感线产生感应电动势,cd不切割磁感线,根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解电流强度;根据平衡条件和安培力公式求解ab杆和cd杆所受的摩擦力,两个平衡方程结合分析D项
【详解】ab杆产生的感应电动势 E=BLv1;回路中感应电流为:,故A错误;ab杆匀速下滑,受力平衡条件,则ab杆所受的安培力大小为:F安=BIL=,方向沿轨道向上,则由平衡条件得ab所受的摩擦力大小为:f=mgsinθ-F安=mgsinθ-,故B错误.cd杆所受的安培力大小也等于F安,方向垂直于导轨向下,则cd杆所受摩擦力为:f=μN=μ(mgcosθ+F安)=μ(mgsinθ+),故C错误.根据cd杆受力平衡得:mgsin(90°-θ)=f=μ(mgsinθ+),则得μ与v1大小的关系为:μ(mgsinθ+)=mgcosθ,即= tanθ+,故D正确.故选D
【点睛】对于双杆问题,可采用隔离法分析,其分析方法与单杆相同,关键分析和计算安培力,再由平衡条件列方程解答
2、D
【解析】如果电流在磁场中不受力,可能是直导线与磁场方向平行,此处不一定无磁场,选项A错误.判断安培力方向方法是左手定则,选项B错误.磁通量是穿过某一面的磁感线的条数,虽有正负,但是标量,选项C错误.电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的,选项D正确;故选D
3、B
【解析】AB.由题,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,根据推论得知,c点的速度等于ad间的平均速度,则有:,ac间中点时刻的瞬时速度为,cd间中点时刻的瞬时速度为,故物体的加速度大小为:,A错误,B正确
C.由得,vb=m/s.故C错误
D.设c到e的时间为T,则vc=aT,得T=6s.则从d到e所用时间为4s,选项D错误
4、B
【解析】A.磁场对放入其中的运动方向与磁场平行的电荷没有磁场力作用。故A错误;
B.电场对放入其中的电荷一定有电场力作用,故B正确;
C.正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同,负电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相反,故C错误;
D.而根据左手定则,在磁场中运动电荷所受洛伦兹力方向与所在处的磁场方向垂直。故D错误;
故选:B
5、A
【解析】A.由楞次定律可知,线圈中产生的自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化,故A正确;
B.由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,故B错误;
C.由楞次定律可知,根据楞次定律得知:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,而不是阻止磁通量的变化,故C错误;
D.穿过闭合回路的磁通量不发生变化时,回路中一定没有感应电流产生,故D错误。
故选A。
6、B
【解析】因粒子向下偏转,则由左手定则可知,粒子均带正电;故A错误;由r=可知,两粒子半径相等,根据粒子入射方向可判断其向心力方向,从而明确其圆心的位置,则可知a、b粒子的运动轨迹如图所示:
由图根据运动轨迹可知,b到P点的落点的距离为直径,而a的落点为一个小于直径的弦;故两粒子在P上的落点与O点的距离a比b的近,故B正确.由图可知a粒子在磁场转过的圆心角较大,故a在磁场中飞行的路程要长;故C错误;根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度,运动时间a在磁场中飞行的时间比b的长,故D错误;故选B
点睛:本题考查带电粒子在磁场中的运动规律,要注意带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定圆心、画轨迹、求半径.同时明确左手定则判断粒子受力时,对于正电荷四指指向运动方向,而对于负电荷,四指指向运动的反方向
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】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示,根据左手定则判断知,此粒子带负电,故A错误;
根据几何知识可知,从O点到A点轨迹的圆心角为60°,,B错误;由图可得:,所以.而粒子的轨迹半径为,联立可得,C正确;
粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°,x轴是直线,根据圆的对称性可知,离开第一象限时,粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°,故D正确;
【点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式,周期公式,运动时间公式,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,
8、AD
【解析】AB.以a、b及弹簧组成的系统为研究对象,撤去外力后,b向右运动,在a尚未离开墙壁前,系统所受合外力不为零,因此该过程系统动量不守恒,B错误A正确;
CD.当a离开墙壁后,系统水平方向不受外力,系统动量守恒,C错误D正确。
故选AD。
9、CD
【解析】AB.根据右手定则判断电势的高低,可知和导体棒转动切割磁感线产生的电动势为二者之和:
圆环的电阻由两个电阻为的半圆电阻并联组成,所以圆环的总电阻为:
电路中总电阻:
金属棒两端电压为路端电压:
路端电压恒定,圆环电阻恒定,根据:
可知圆环消耗的电功率恒定,AB错误;
C.通过导体的电流:
C正确;
D.金属棒旋转一周的过程中,根据焦耳定律:
D正确。
故选CD。
10、BCD
【解析】磁感线的特点是:①在磁体的外部,磁感线从N极发出,进入S极,在磁体内部由S极回到N极;②磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线越密的地方,磁场越强,磁场方向在过该点的磁感线的切线上;③磁场中磁感线闭合而不相交,不相切,也不中断
故选BCD
考点:磁感线的特点
点评:容易题.对于磁感线的认识,要注意以下几点:(1)磁感线是为了形象地研究磁场而人为假设的曲线,分布在三维空间内;(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线较密的地方磁场较强,磁感线较疏的地方磁场较弱;(3)磁场对小磁针N极的作用力的方向规定为磁场的方向;(4)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线;(5)磁感线和电场线的显著区别就是磁感线是闭合曲线,而电场线是不闭合的
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、 ①.49.10 ②.1.772
【解析】(1)20分度的游标卡尺,精确度是0.05mm,游标卡尺的主尺读数为49mm,游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为2×0.05mm=0.10mm,所以最终读数为:49mm+0.10mm=49.10mm.
(2)螺旋测微器的固定刻度为1.5mm,可动刻度为27.2×0.01mm=0.272mm,所以最终读数为1.5mm+0.272mm=1.772mm(1.771~1.775).
12、 ①.1.4 ②.1.4 ③.0.63
【解析】[1]根据闭合电路欧姆定律可知
结合图象可知,图象与纵轴的交点表示电动势,故有电源电动势为
[2]根据图像可得
故有电源内阻为
[3]根据闭合电路欧姆定律可得
在小灯泡特征曲线作出电源的图象,如图所示
由图示图象可知,灯泡两端电压
通过灯泡的电流
灯泡实际功率
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) (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、(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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