资源描述
云南省禄丰县民族中学2026届高二物理第一学期期末联考试题
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,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )
A.V的读数变大,A的读数变小 B.V的读数变大,A的读数变大
C.V的读数变小,A的读数变小 D.V的读数变小,A的读数变大
2、一带电粒子射入固定在O点的点电荷产生的电场中,粒子运动轨迹如图中虚线abc所示,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,其中判断错误的是: ( )
A.此粒子一定受到静电排斥力的作用;
B.粒子在b点电势能一定大于在a点的电势能;
C.粒子在b点的速度一定大于在a点的速度;
D.粒子在a点和c点的加速度大小一定不相等
3、两个完全相同的小金属球(皆可视为点电荷),所带电荷量之比为5:1,它们在相距一定距离时相互作用的吸引力为,如果让它们充分接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为,则为
A.5:2 B.5:6
C.5:4 D.5:9
4、如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P向左移动,则( )
A.电容器的电容将减小
B.电容器电荷量将减少
C.电容器中的电场强度将增大
D.液滴将向上运动
5、如图,在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态(若规定弹簧自然长度时弹性势能为零,弹簧的弹性势能Ep=k△x2,其中k为弹簧劲度系数,△x为弹簧的形变量)一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触后粘在一起不分离且无机械能损失,物体刚好能返回到s0段中点,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。则下列说法不正确的是( )
A.滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间为t=
B.弹簧的劲度系数为k=
C.滑块运动过程中的最大动能等于Ekm=(mgsinθ+qE)s0
D.运动过程中物体和弹簧组成的系统机械能和电势能总和始终不变
6、下列说法正确的是( )
A.电场和磁场都是客观存在,电场线和磁感线也是客观存在
B.电场和磁场都具有力的性质,不计重力的电荷在电场和磁场中一定受到力的作用
C.电源电动势在数值上等于电路断开时,电源两极间电压
D.电流元在磁场中受磁场力为零时,此处磁感应强度也为零
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,20匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积S=1m2,线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=100rad/s匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为5A,下列说法正确的是()
A.图示位置穿过线框的磁通量为零
B.图示位置通过线框的磁通量变化率最大
C.变压器原、副线圈匝数之比为100︰11
D.允许变压器输出的最大功率为10kW
8、如图所示,直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是
A.电源1与电源2的内阻之比是11∶7 B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2 D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2
9、如图所示,竖直放置的半径为 R 的光滑绝缘半圆轨道固定在水平地面上, 轨道所处空间存在电场.一带电荷量为+q,质量为m 的小球,以初速度v0由底端的A 点开始沿轨道内侧上滑,到达顶端B 的速度大小仍为v0,重力加速度为g,则( )
A.小球在B 点的电势能大于小球在A 点的电势能
B.A、B 两点的电势差大小为
C.若电场是匀强电场,则该电场的场强是
D.小球在 B 点的机械能比在 A 点的机械能大
10、金属探测器是用来探测金属的仪器,如图所示,关于其工作原理,下列说法中正确的是()
A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场
B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到
C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流
D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流
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)某小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”实验
(1)首先连接了如图甲所示的电路,用以推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系.闭合开关后,发现电流计指针向右偏转,而此时电流是从“+”接线柱流入电流计的.由此可推断,若电流计指针向左偏转,则说明电流是从________(填“+”或“-”)接线柱流入电流计的
(2)接下来用图乙所示的装置做实验,图中标出了螺线管上导线的绕行方向.某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中,观察到电流计指针向左偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿________(填“顺时针”或“逆时针”)方向
(3)该小组的同学将部分实验结果记录在了下表中,表中还有一项实验结果未完成,请帮助该小组的同学完成
实验记录表
操作
N极朝下插入螺线管
N极朝下从螺线管中拔出
S极朝下插入螺线管
S极朝下从螺线管中拔出
从上往下看的平面图(B0表示原磁场,即磁铁产生的磁场)
原磁场通过螺线管磁通量的增减
增加
减少
增加
减少
感应电流的方向
沿逆时针方向
沿顺时针方向
沿顺时针方向
沿逆时针方向
感应电流的磁场B′的方向
垂直纸面向外
垂直纸面向里
垂直纸面向里
________
(4)该小组同学根据实验结果总结出如下结论:当线圈中原磁场的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场的方向________(填“相同”或“相反”)
12.(12分)如图所示,竖直矩形框内存在一沿水平方向且与金属棒垂直匀强磁场,金属棒放在电子秤上,电子秤水平固定在金属框架上.现通过测量通电金属棒在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小并判断其方向.主要实验步骤:
(1)连接好实物电路,接通电源后金属林中的电流由a流向b;
(2)保持开关S断开,读出电子秤示数;
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值使电流大小适当,此时电子秤仍有示数,然后读出并记录_____、_____;
(4)用刻度尺测量_________;
(5)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度B的大小,可以得到B=______;
(6)判断磁感应强度方向的方法是:若________,磁感应强度方向垂直金属棒向里;反之,磁感应强度方向垂直金属棒向外
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、B
【解析】S断开,相当于电阻变大,则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小,故路端电压增大,V的读数变大;
把R1归为内阻,内电压减小,故R3中的电压增大,由欧姆定律可知R3中的电流也增大,电流表示数增大,
A.分析得V的读数变大,A的读数变大,故A错误;
B.分析得V的读数变大,A的读数变大,故B正确;
C.分析得V的读数变大,A的读数变大,故C错误;
D.分析得V的读数变大,A的读数变大,故D错误;
2、C
【解析】电场线与等势面垂直.电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加;
【详解】A、曲线运动的合力指向曲线的内侧,根据轨迹弯曲方向判断出,粒子在a→b→c的过程中,一直受静电斥力作用,故A正确;
B、粒子由a到b,电场力做负功,所以粒子的电势能增加,所以b点的电势能一定大于在a点的电势能,故B正确;
C、根据动能定理,粒子由a到b,电场力做负功,动能减少,故粒子在b点的速度一定小于在a点的速度,故C错误;
D、c点和a点在不同一个等势面上,由于C点靠近在O点的点电荷,电场线密集,故C点电场强度大,电场力大,故粒子在C点的加速度大,故D正确;
错误的故选C
【点睛】关键要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向,确定是排斥力还是吸引力.由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路
3、C
【解析】两个球相互吸引,则带异种电荷,则接触带电的原则是总电荷平分,根据得出接触后再放回原处的库仑力大小
【详解】它们在相距一定距离时相互作用力为;两电荷异性,接触后再分开,两球电量的绝对值为2q,此时两球的库仑力,则F1:F2为5:4,故选C.
【点睛】解决本题的关键是掌握接触带电的原则,总电荷平分,同时要注意原来的电荷的电性,以及掌握库仑定律的公式.
4、B
【解析】A.电容器的电容是由电容器本身决定的,与外部因素无关,选项A错误;
B.将滑动变阻器的滑片P向左移动,电路总电阻变大,总电流减小,则R2两端的电压减小,电容量两端电压减小,根据Q=CU可知,电容器的电荷量将减少,选项B正确;
C.电容量两端电压减小,根据可知,电容器中的电场强度将减小,选项C错误;
D.电容器中的电场强度将减小,则液滴受到的向上的电场力减小,则液滴将向下运动,选项D错误。
故选B。
5、C
【解析】A.滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,
由牛顿第二定律得:
由位移公式得:
联立可得:
故A正确;
B.滑块从释放到返回到s0段中点的过程,由功能关系得:
解得:
故B正确;
C.滑块速度最大时受力平衡,设此时弹簧压缩量为x0,则有
解得:
从静止释放到速度达到最大的过程中,由动能定理得:
弹簧弹力做功:
则最大动能:
故C错误;
D.物体运动过程中只有重力和电场力做功,故只有重力势能、电势能和和弹性势能动能参与转化,滑块机械能和电势能的总和始终不变,故D正确。
本题选择不正确的,故选C。
6、C
【解析】电场与磁场都是客观存在的特殊物质,电场线和磁场线是人们为形象地描述电场和磁场而引入的,不是客观存在的; 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压; 磁感应强度B描述磁场强弱和方向的物理量,与放入磁场中的电流元无关,由磁场本身决定.
【详解】A、电场线和磁场线是人们为形象地描述电场和磁场而引入的,不是客观存在的;故A错误.
B、电荷在电场中的电荷一定受到电场力的作用, 静止的电荷处于磁场中不受到洛伦兹力;故B错误.
C、根据闭合电路欧姆定律得知,电源的电动势等于内外电压之和,当外电路断开时,电源电动势在数值上等于电源两极间电压;故C正确.
D、若导线与磁场平行,则磁场力为零;所以安培力为零时,不能说明磁感应强度为零;故D错误.
故选C.
【点睛】本题综合考查电场与磁场,电场力与洛伦兹力,电动势,磁感应强度等概念,重点在于概念的辨析.
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】AB.由图可知,线圈与磁场垂直,故图示位置穿过线框的磁通量最大,感应电动势最小为零,即图示位置通过线框的磁通量变化率最小,故AB错误;
C.电动势的最大值为
则交流电压的有效值为
则原副线圈的匝数比为
故C正确;
D.因为保险丝的最大电流为5A,则最大功率为
故D正确。
故选CD。
8、ABC
【解析】A.根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知,电源1与电源2的内阻之比是11∶7,选项A正确;
B.根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线在纵轴的截距表示电源电动势可知,电源1与电源2的电动势之比是1∶1,选项B正确;
C.根据曲线交点表示工作点,交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率,在这两种连接状态下,由可知,小灯泡消耗的功率之比是1∶2,选项C正确;
D.根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻,在这两种连接状态下,由可知,小灯泡的电阻之比是18∶25,选项D错误;
故选ABC。
9、BD
【解析】小球受重力和电场力作用,则小球的动能、电势能和重力势能之和守恒.由此可判断从A到B电势能以及机械能的变化;根据动能定理可求解场强;电场的方向不确定,则不能确定场强大小.
【详解】小球受重力和电场力作用,则小球动能、电势能和重力势能之和守恒,因小球从A到B动能不变,可知小球的电势能和重力势能之和不变,重力势能增加,则电势能减小,即小球在 B 点的电势能小于小球在A点的电势能;小球在B点的机械能比在A点的机械能大,选项A错误,D正确;从A到B根据动能定理:,可得,选项B正确;因电场方向不一定沿AB方向,可知若电场是匀强电场,则该电场的场强不一定是,选项D错误;故选BD.
【点睛】此题关键是知道带电粒子在电场中运动时,若粒子只有重力和电场力作功,则小球的动能、电势能和重力势能之和守恒.
10、AC
【解析】金属探测器利用涡流探测金属物品原理是:线圈中交变电流产生交变的磁场,会在金属物品产生交变的感应电流,而金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流,引起线圈中交变电流发生变化,从而被探测到。
A.探测器内的探测线圈会产生变化的磁场,与结论相符,选项A正确;
B.只有有磁性的金属物才会被探测器探测到,与结论不相符,选项B错误;
C.探测到金属物是因为金属物中产生了涡流,与结论相符,选项C正确;
D.探测到金属物是因为探测器中产生了涡流,与结论不相符,选项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.- ②.逆时针 ③.垂直纸面向外 ④.相反
【解析】(1)由题可知:当电流是从“+”接线柱流入电流计时电流计指针向右偏转,则当电流是从“-”接线柱流入电流计时电流计指针向左偏转;
(2)由于电流计指针向左偏转,说明感应电流是从“-”接线柱流入电流计的,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿逆时针方向;
(3)由题可知:当S极朝下从螺线管中拔出时,原磁场垂直纸面向外(从上往下看的平面图),则导致穿过螺线管的磁通量减小,根据楞次定律可知,产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即垂直纸面向外;
(4)该小组同学根据实验结果总结出如下结论:当线圈中原磁场的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场的方向相反,从而阻碍磁通量的增加
12、 ①.电流表示数I ②.此时电子秤的示数 ③.金属棒的长度L ④. ⑤.
【解析】(3,4)根据实验原理,电子秤的读数等于导体棒的重力与安培力的合力;根据实验原理读出要记录的数据;
(5)根据平衡条件分列式即可求解;
(6)根据左手定则判断即可
【详解】(3)重新处于平衡状态;读出电流表的示数I;此时电子秤的示数为m1;
(4)用刻度尺测量金属棒的长度L;
(5)根据平衡条件,有:|m0-m1|g=BIL
解得:B=
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若m1>m0,磁感应强度方向垂直纸面向里;反之,磁感应强度方向垂直纸面向外;
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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