资源描述
上海市华东师范大学第二附属中学2026届高二物理第一学期期末综合测试试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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、某电源输出的电流既有交流成分又有直流成分,而我们只需要稳定的直流,下列设计的电路图中,能最大限度使电阻R2获得稳定直流的是( )
A. B.
C. D.
2、长方体金属块放在匀强磁场中,有电流通过金属块,如图所示。则下面说法中正确的是( )
A.金属块上、下表面电势相等
B.金属块上表面电势高于下表面电势
C.金属块上表面电势低于下表面电势
D.无法比较上、下表面的电势高低
3、一根长为0.2m,电流为4A的通电导线,放在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,受到的安培力大小不可能是()
A.0.4N B.0.5N
C.0.3N D.0
4、下列说法正确的是( )
A.任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍
B.根据场强的定义式E=,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
C.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而减小
D.电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大
5、如图,在等量异种点电荷形成的电场中,O为两电荷连线的中点,B、D位于该连线上,A、C位于该连线的中垂线上,ABCD构成一正方形.关于A、B、C、D四点的场强大小E和电势的关系,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6、如图所示,平行等距的竖直虚线为某一电场的等势面,一带负电的微粒以一定初速度射入电场后,恰能沿直线运动,由此可知( )
A.该电场一定是匀强电场,且方向水平向左
B.点的电势高于点的电势
C.微粒从点到点电势能减少,机械能增加
D.微粒从点到点,其动能与电势能之和保持不变
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,质量为m的直导体棒垂直放在光滑水平导轨ab、cd上,导轨跟直流电源相连,两导轨间的距离为L,闭合开关后导体棒中通过恒定的电流.劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定,另一端拴在棒的中点,且与棒垂直,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,当棒处于静止状态时弹簧处于伸长状态且伸长量为x,则下列说法正确的是( )
A.回路中的电流为逆时针方向
B.金属棒静止时电流等于
C.若仅将电流方向反向,电流改变方向后的瞬间,导体棒的加速度大小为
D.改变磁场方向,使磁场与导轨ab、cd平行,则金属棒受到的安培力等于零
8、如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度随时间变化,下列说法正确的是( )
A.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流可能减小
B.当磁感应强度增加时,线框中的感应电流一定增大
C.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大
D.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变
9、如图所示,用两根轻质绝缘细线将质量为、长为的金属棒悬挂在两处,整个装置处于匀强磁场中。棒中通以从到的电流,两悬线偏离竖直方向的夹角处于平衡状态,则磁感应强度的大小可能为(重力加速度)
A. B.
C. D.
10、一额定功率为9 W、额定电压为9 V的小灯泡L(其电阻视为不随温度而变)和一直流电动机并联,与定值电阻R=4 Ω串联后接在电路中的AB两点间,电流表A为理想电表,电路如图所示,灯泡的电阻不变.当AB间接电压0.49 V时,电动机不转、灯泡不亮,电流表示数为0.1 A;当AB间接电压15 V时,电动机转动起来、灯泡正常发光.则下列说法正确的是
A.电动机线圈电阻为1 Ω
B灯泡正常发光时电流表示数1 A
C.灯泡正常发光时电动机输出的机械功率4.25 W
D.电路正常工作时电动机突然被卡住时,电流表读数将1.5A
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)图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G的满偏电流为250 μA,内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100 Ω挡。
(1)图a中的A端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)关于R6的使用,下列说法正确的是_______(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1+R2=_______Ω,R4=________Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为_______;若此时B端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B端是与“5”相连的,则读数为___________。(结果均保留3位有效数字)
12.(12分)(1)如图所示用多用电表测量小灯泡的电压时,红表笔应接在_____(填“a”或“b”)
(2)将多用电表选择开关旋至欧姆档对黑箱中的三个接线柱间电阻进行测量,如图所示得到如下表格中数据,那么黑箱中的线路应该是如图所示电路中的哪一个______
黑笔触点
1
1
2
红笔触点
2
3
1
表头读数
0
0.5kΩ
2kΩ
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、A
【解析】根据题意可知所设计的电路功能应滤去交流成分而保留或较少损失直流成分,根据电路图可以分析出,在选项B、C中与R2间接串联了电容器,因此无直流成分流经R2,故选项B、C不符合;在选项A、D中信号首先流经电感线圈,其作用是通直流、阻交流,L越大,对交流电的阻碍作用越大,旁路电容器的作用是尽可能多地滤去多余的交流信号,但尽可能不损失直流成分,即通交流、隔直流,又因为C越大,其容抗越小,即对交流电的阻碍作用越小,反之阻碍作用越大,故选项A正确;选项D错误
2、C
【解析】金属块中参与导电的是自由电子,运动方向与电流方向相反,根据左手定则可以判断电子将在上表面聚集,所以金属块上表面电势低于下表面电势,故C正确。
故选C。
【点睛】本题中需要注意两个关键点,一是判断导体中参与导电的粒子电性,从而根据电流方向确定粒子运动方向;二是使用左手定则时,要根据粒子电性来确定手心(或手背)的朝向。
3、B
【解析】设导线电流与磁场方向夹角为,根据安培力公式,因为本题未给出导线电流与磁场方向夹角,所以安培力范围,所以ACD都可能,B不可能
4、A
【解析】A.目前认为自然界中任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍,故A正确;
B.电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量无关,故B错误;
C.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,故C错误;
D.电源的电动势与外电路无关,故D错误。
故选A。
5、D
【解析】AB.等量异种电荷之间的电场线是中间疏,两边密,连线的中垂线上,由O点向两边逐渐变疏,可知
故AB错误
CD.沿电场线方向电势逐渐降低,等量异种电荷连线的中垂线是等势线,则
故C错误,D正确
6、B
【解析】A.等势面平行等距,因为电场线和等势线垂直,所以电场线必定沿水平方向,且疏密均匀同向,该电场一定是匀强电场.负电荷受到电场力与重力,使其沿着A到B直线运动,可知,电场力必定水平向左,故电场的方向应水平向右.故A错误
B.沿电场线电势降低,所以电场方向向右,则P点的电势高于Q点的电势,故B正确
C.微粒所受的电场力水平向左,对微粒做负功,则其机械能在减少,故C错误;
D.从P到Q过程中,动能、重力势能与电势能之和保持不变,因为重力势能增加,因此动能与电势能之和减小,故D错误
故选B.
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、BC
【解析】根据弹簧伸长可知安培力的方向,由左手定则可确定通电导线的电流方向;电流改变方向后的瞬间,安培力方向变化,但大小不变,由牛顿第二定律可求得加速度;使磁场与导轨ab、cd平行,磁场方向与电流方向仍然垂直,金属棒受到的安培力不为零
【详解】由于弹簧伸长,则安培力方向水平向右;由左手定则可得,回路中电流方向为顺时针方向,故A错误;由于弹簧伸长为x,根据胡克定律和平衡条件可得,kx=BIL,则有,故B正确;电流改变方向后的瞬间,安培力瞬间变为向左,大小不变,由牛顿第二定律得:2kx=ma,得,故C正确;改变磁场方向,使磁场与导轨ab、cd平行,磁场方向与电流方向仍然垂直,金属棒受到的安培力不为零,故D错误.所以BC正确,AD错误
【点睛】本题考查左手定则、胡克定律、平衡条件,以及力的分解.要注意明确受力分析的正确应用,掌握用左手定则分析安培力方向问题
8、AD
【解析】根据法拉第电磁感应定律,线圈中感应电动势,感应电流,即感应电流,即感应电流大小与磁感应强度变化的快慢有关,与增加减小无关,因此答案BC错AD对
9、CD
【解析】如图当安培力垂直于拉力时,安培力最小
解得
A.0.2T,与结论不相符,选项A错误;
B.0.4T,与结论不相符,选项B错误;
C.0.5T,与结论相符,选项C正确;
D.1.0T ,与结论相符,选项D正确;
故选CD。
10、AC
【解析】A.根据可知灯泡电阻
当AB间接电压0.49V时,电动机不转、为纯电阻电路,根据欧姆定律可知R两端电压:
UR=IR=0.1×4V=0.4V
灯泡两端电压
U1=U-UR=0.49V-0.4V=0.09V
通过灯泡的电流
通过电动机的电流:
I2=0.1A-0.01A=0.09A
根据并联电路特点可知电动机线圈电阻
故A正确;
BC.当AB间接电压15V时,灯泡正常发光,灯泡两端电压为UL=9V、通过灯泡的电流为IL=1A,则电动机两端电压为UM=9V,R两端电压为UR=6V,干路电流
电流表示数为1.5A,通过电动机的电流为IM=I-IL=0.5A,则此时电动机输出的机械功率:
P=UMIM-IM2r=425W
故B错误,C正确
D.由以上分析可知,电路正常工作时电动机突然被卡住时,电流表读数将大于1.5A,选项D错误
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.黑 ②.B ③.160 ④.880 ⑤.1.45 mA ⑥.1.10×103 Ω ⑦.2.90 V
【解析】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)[2]R6是可变电阻,它的作用就是欧姆表调零,也就是使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。
(3)[3]换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以
[4]换挡开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R1、R2并联组成新表头,新表头的内阻
新表头的量程是1 mA,所以
(4)[5]某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示。若此时B端与“1”相连,则多用电表是量程为2.5 mA的电流表,则读数为1.45 mA;
[6]若此时B端与“3”相连接,多用电表是欧姆×100 Ω挡,则读数为11.0×100 Ω,即1.10×103 Ω;
[7]若此时B端与“5”相连接,多用电表是量程为5 V电压表,则读数为2.90V。
12、 ①.b ②.C
【解析】(1)[1].用多用电表测量小灯泡的电压时,因红表笔为“+”极,则红表笔应接在b点;
(2)[2].由题意可知,黑笔触点接1,红笔触点接2,表头读数为0,则说明之间没有电阻,若有二极管,则也处于导通状态;由于多用电表测量电阻时,电流从红表笔流入,黑表笔流出,因此1接二极管的正极;又由于黑笔触点接1,红笔触点接3时,表头读数为0.5kΩ,而每个电阻的阻值为1kΩ,因此可能是两电阻并联;加之当黑笔触点接2,红笔触点接1时,表头读数为2kΩ,而每个电阻的阻值为1kΩ,因此可能是两电阻串联;综上所述,则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、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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