资源描述
安徽省合肥市巢湖市2025年高二上物理期末达标测试试题
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、一匝数为10的线圈置于磁场中,穿过线圈的磁通量为Φ。现将该线圈的匝数增为100,其他条件不变,则穿过该线圈的磁通量为( )
A. B.Φ
C.10Φ D.100Φ
2、如图所示,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,AB=BC=CD,只在A点放一电量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷-Q放在D点,则( )
A.B点电场强度为E,方向水平向右
B.B点电场强度为E,方向水平向右
C.B点的电场强度大于C点的电场强度
D.BC线段的中点电场强度为零
3、在磁感应强度B的定义式B=F/IL中,有关各物理量间的关系,下列说法中正确的是()
A.B由F、I和L决定 B.F由B、I和L决定
C.I由B、F和L决定 D.L由B、F和I决定
4、下列说法正确的是
A.库仑发现只有很小的带电体之间才存在相互作用力
B.根据电场强度定义,可知电场中某点的场强大小与放在该点的试探电荷受到的电场力成正比
C.电场中任何两条电场线都不相交
D.磁通量不仅有大小而且有方向,所以是矢量
5、如图所示,套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球,其质量为m、带电荷量为q,小球可在棒上滑动,现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中.设小球带电荷量不变,小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有( )
A.小球加速度一直减小
B.小球的速度先减小,直到最后匀速
C.杆对小球的弹力一直减小
D.小球受到的洛伦兹力一直减小
6、将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极,强磁铁的S极朝上N极朝下,金属导线折成上端有一支点,下端开口的导线框,使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定,这样整个线框就可以绕电池旋转起来.下列判断正确的是( )
A.线框能旋转起来,是因为惯性
B.导线框将上下振动
C.电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率
D.俯视观察,线框沿逆时针方向旋转
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、说起电流表,小明就头疼,电表的改装是他心中永远的痛,下面这个问题,小明就老是舒扯不清,请你帮忙解决一下:如图所示为有0.1A和1A两个量程的电流表的原理图,已知表头的内阻为200,满偏电流为2mA,则下列说法中正确的是
A.当使用a、b两个端点时,量程为0.1A
B.当使用a、c两个端点时,量程为0.1A
C.,
D.,
8、利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图,一块长为a,宽为c的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,通入图示方向的电流I时,电子的定向移动速度为v,当磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下时,前后两侧面会形成电势差U,下列说法中正确的是
A.前、后表面间电压U与v无关 B.前表面的电势比后表面的高
C.自由电子受到的洛伦兹力大小为 D.前、后表面间的电压U与c成正比
9、关于原子核的结合能,下列说法正确的是( )
A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量
B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能
C.铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能
D.比结合能越大,原子核越不稳定
10、在水平光滑绝缘桌面上有一边长为l的正方形线框abcd,被限制在沿ab方向的水平直轨道自由滑动。bc边右侧有一直角三角形匀强磁场区域efg,直角边ef等于l,边ge小于l,ef边平行ab边,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示,线框在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区,若图示位置为时刻,设逆时针方向为电流的正方向,水平向右的拉力为正,则感应电流和图象正确的是时间单位为,A,B,C图象为线段,D为抛物线)( )
A. B.
C. D.
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)用伏特法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻,要求按图甲所示电路图,将图乙中实验器材连接完整
12.(12分)在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时,由于不允许传动的机械部分与这些液体相接触,常使用一种电磁泵,如图所示为这种电磁泵的结构.将导管放入磁场中,当电流通过导电液体时,这种液体即被驱动,如果导管截面积为a·h,磁场宽度为l,磁感应强度为B,液体穿过磁场区域的电流为I,则液体所受的驱动力为______,驱动力造成的压强差为______
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】磁通量形象的说是穿过某个线圈的磁感线条数,与匝数无关,故线圈有10匝时磁通量为,增加为100匝时磁通量依然是,不变,故B正确,ACD错误。
故选B。
2、B
【解析】AB.只在A点放正电荷时,B点的场强为
又将等量异号的点电荷−Q放在D点后,B点的场强大小为
方向水平向右,故A错误,B正确;
C.此时C点的场强大小为
方向水平向右,与B点的电场强度相同,故C错误;
D.Q和−Q在BC线段的中点产生的场强大小相等,方向相同,叠加后合场强不为零,故D错误。
故选B。
3、B
【解析】公式中B表示磁感应强度,有磁场自身的因素决定;I为导体棒中的电流,由电路决定;L为导体棒的有效长度,由导体棒及其放在磁场中的形式决定;F为导体棒在磁场中受到的安培力,由B、I、L共同决定,故ACD错误,B正确.
4、C
【解析】根据“库仑、电场强度定义、电场线、磁通量”可知,本题考查物理学史以及对电场强度、电场线的理解,根据物理学上重大发现和著名实验,运用电场线和磁感线概念的理解分析.
【详解】A、带电体之间都存在着相互作用力;故A错误.
B、电场强度定义中,电场强度的大小与电荷受到的电场力大小、电荷的多少无关;故B错误.
C、根据电场线的特点可知,电场中任何两条电场线都不相交;故C正确.
D、磁通量的计算使用代数方法,不是矢量,是标量;故D错误.
故选C.
【点睛】带电体之间都存在着相互作用力,库仑利用库仑扭秤研究带电体间的相互作用,总结出了库仑定律;电场强度的大小与电荷受到的电场力大小、电荷的多少无关;根据电场线的特点判断.
5、D
【解析】若开始则弹力方向向左,随着速度减小,弹力增大,摩擦力增大,则加速度增大,A错.小球速度一直在减小,B错.根据前面可知,C错.小球所受洛伦兹力(f=qvB)因为速度一直减小所以洛伦兹力也一直减小,D对
6、D
【解析】根据左手定则判断线框的转动方向,根据能量守恒定律判断电流的大小
【详解】小磁铁产生的磁场方向为线框的下端A向下流向磁铁,对线框的下端平台侧面分析,扁圆柱形磁铁上端为S极,下端为N极,周围磁感线由上往下斜穿入线框内部,在垂直于纸面向外的径向上,磁感应线有垂直于纸面向里的分量,在此径向上的负电荷由下往上运动,由左手定则知:此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力,即在径向的左垂线方向;同理,其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力(中心原点除外),所以,由上往下看(俯视),线框沿逆时针转动,所以该装置的原理是电流在磁场中的受力,不是惯性.故AB错误,D正确;因为电源输出的电功率一部分转化为内能,另一部分转化为动能,所以电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率.故C错误.故选D
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、BD
【解析】使用a、c两个端点时,改装好的电流表量程为
当使用 a、b两个端点时,改装后电流表的量程为
可知a、b两个端点之间的是大量程,a、c两个端点之间是小量程,代入数据解得
R1=0.41Ω
R2=3.67Ω
故BD正确,AC错误。
故选BD。
8、BC
【解析】B.电流方向向右,电子向左定向移动,根据左手定则判断可知,电子所受的洛伦兹力方向向里,则后表面积累了电子,前表面的电势比后表面的电势高,故B正确。
AD.由电子受力平衡可得:,解得:U=Bva,所以前、后表面间的电压U与v成正比,前、后表面间的电压U与c无关,故AD错误。
C.稳定时自由电子受力平衡,受到的洛伦兹力等于电场力,即为:,故C正确。
故选BC。
9、ABC
【解析】A.由原子核的结合能定义可知,原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子时所需的最小能量,故A正确;
B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核,要释放能量,衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能,故B正确;
C.原子核的结合能大小取决于核子数,铯原子核的核子数比铅原子核的核子数少,因此铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能,C正确;
D.比结合能越大,原子核越稳定,故D错误。
故选ABC。
10、BD
【解析】AB.bc边的位置坐标x在0-l的过程,根据楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿a→b→c→d→a,为正值。
线框bc边有效切线长度为L=l-vt,感应电动势为
E=BLv=B(l-vt)•v
均匀减小,感应电流,即知感应电流均匀减小。
同理,x在l-2l过程,根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a,为负值,感应电流均匀减小。故A错误,B正确。
CD.在水平拉力F作用下向右匀速穿过磁场区,因此拉力F等于安培力,而安培力的表达式,而L=l-vt,则有:
可知F非线性减小。故C错误,D正确;
故选BD。
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、
【解析】连接实物图时需注意:1.电压表、电流表的正负极;2.电压表、电流表的量程;3.连线不交叉
【详解】根据电路图,实物连接如图:
12、 ①. ②.
【解析】将原图的立体图改画成从正面看的侧视图,如图所示,
根据左手定则判断出电流受力方向向右:F=BIh;
依据压强公式,;
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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