资源描述
2026届广西南宁市第二中学高二上物理期末学业水平测试试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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、下列的公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有( )
①场强②场强③场强④电场力做功
A.①③ B.②③
C.②④ D.①④
2、如图所示,直线A为电源的路端电压与总电流关系的伏安图线,直线B为电阻R两端电压与通过该电阻 流关系的伏安图线,用该电源和该电阻组成闭合电路,电源的输出功率和效率分别是( )
A.2W,66.7% B.2W,33.3%
C.4W,33.3% D.4W,66.7%
3、某人乘坐电梯上升,电梯运行的v—t图像如图所示,则人处于失重状态的阶段是( )
A.OP段 B.PM段
C.MN段 D.NQ段
4、如图所示,圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B1,P为磁场边界上的一点.相同的带正电荷粒子,以相同的速率从P 点射入磁场区域,速度方向沿位于纸面内的各个方向.这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上,这段圆弧的弧长是圆周长的.若将磁感应强度的大小 变为 B2,结果相应的弧长变为圆周长的,不计粒子的重力和粒子间的相互影响,则等于
A. B.
C. D.
5、如图,△abc中ab=4cm,∠acb=。匀强电场的电场线平行于△abc所在平面,且a、b、c点的电势分别为3V、2V、1V。下列说法中正确的是
A.电场强度的方向为垂直ac向下方向
B.电场强度的大小为25V/m
C.电子从a点移动到b点,电势能减少了1eV
D.电子从a点经c点移动到b点,电场力做的总功为-1eV
6、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示.D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上.位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间被电场加速.当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出.忽略质子在电场中的运动时间,则下列说法中正确的是( )
A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大
B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行的时间不变
C.若只将交变电压的周期变为2T,仍能用此装置持续加速质子
D.质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为
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、喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微粒经带电室(未画出)带负电后,由静止开始从K孔进入电压为U0的加速电场,然后垂直于电场方向进入电压为U的偏转电场,最终打在屏上,屏距离偏转区域右端的水平距离为L,则
A.减小U0的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大
B.减小U的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大
C.增大L的大小,微粒打在屏上的速度会增大
D.保持U0、U不变,不同微粒会打在屏的同一位置
8、如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2,L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有a、b两点,它们相对于L2对称。整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外。已知a、b两点的磁感应强度大小分别为B0和B0,方向也垂直于纸面向外。则( )
A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0
D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0
9、如图是研究平行板电容器电容大小的因素的实验装置,在整个实验过程中,如果保持电容器的带电荷量Q不变,下面的操作中将使静电计指针张角变大的是()
A.仅将M板水平向左平移远离N板
B.在M、N之间插入玻璃板
C将M板向下平移
D.在M、N之间紧靠M插入有一定厚度的金属板
10、如图所示,为一款手机电池的背面印有的一些符号和简单说明,下列说法正确的是( )
A.该电池的容量为1800mAh
B.该电池电动势为3.6V
C.该电池在正常工作时的额定电流为500mA
D.若电池以10mA的电流工作,可用50小时
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)在研究“平抛运动”实验中,(1)图1是横档条,卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端时的_______
A.球心 B.球的上端 C.球的下端
在此实验中,下列说法正确的是________
A.斜槽轨道必须光滑 B.记录的点应适当多一些
C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重垂线确定
(2)图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可以判断实验操作错误的是____
A.释放小球时初速度不为零 B.释放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切线不水平
(3)图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是_______
12.(12分)如图所示,一束电子的电荷量为e,以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中,穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角是30°,则电子的质量是多少?电子穿过磁场的时间又是多少?
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】是电场强度定义式,适用于一切电场;
仅适用于匀强电场;
适用于点电荷产生的电场;W=qU适用于一切电场。可知既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场是①④。故D正确。
故选D。
2、A
【解析】由图象A可知电源的电动势E=3V,由图象B可知,此时电阻R两端的电压为U=2V,流过R的电流为I=1A,电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率,根据
P=UI
得:
P=2×1W=2W
电源的总功率为:
P总=EI=3×1W=3W
所以效率为:
A正确,BCD错误。
故选A。
3、D
【解析】由图可知,在OP段电梯静止,人不是处于失重状态.故A错误.在PM段内,电梯匀加速上升,加速度方向向上,人处于超重状态.故B错误.在MN段内,电梯匀速上升,加速度为0,人不是处于失重状态.故C错误,在NQ段内,电梯匀减速上升,加速度方向向下,人处于失重状态.故D正确
4、C
【解析】设圆的半径为r;(1)磁感应强度为B1时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M,最远的点是轨迹上直径与磁场边界的交点,,如图所示;
所以粒子做圆周运动的半径R为:
磁感应强度为B2时,从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N,最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点,,如图所示;所以粒子做圆周运动的半径为:;带电粒子做圆周运动的半径为,由于v,m,q相等,则得:,故选C
考点:带电粒子扎起匀强磁场中得运动
【名师点睛】此题是带电粒子在磁场中得运动问题;解题时关键是分析粒子做圆周运动临界圆状态,结合几何关系找到粒子做圆周运动的半径,然后结合半径表达式求解磁感应强度的关系
5、D
【解析】A.由匀强电场中电势降落可知,ac中点d的电势为
所以bd两点为等势点,bd连线即为等势线,所以电场线方向垂直bd斜向右上方,故A错误;
B.由几何关系可得
所以电场强度的大小为
故B错误;
C.电子从a点移动到b点,电场力做功
“-”表示电场力做负功,电势能增加,增加了1eV,故C错误;
D.电场力做功与路径无关,所以电子从a点经c点移动到b点,电场力做的总功为-1eV,故D正确。
6、D
【解析】回旋加速器是通过电场进行加速,磁场进行偏转来加速带电粒子.带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,根据比较周期.当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大,根据求出粒子的最大速度,从而得出最大动能的大小关系
【详解】A项:根据得,则最大动能,与加速电压无关,故A错误;
B项:若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中加速次数会减小,导致运行时间变短,故B错误;
C项:若只将交变电压的周期变为2T,而质子在磁场中运动的周期不变,则两周期不同,所以不能始终处于加速状态,故C错误;
D项:根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,则有半径公式与,所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为,故D正确
故选D
【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同,求出粒子的周期和最大动能,根据质量比和电量比,去比较周期和最大动能
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、AD
【解析】A.设微粒质量为m,电量为q,偏转电场极板长为L,极板间距离为d,微粒经加速电场加速后速度为v0,则
得:
微粒在偏转区域中的运动时间:
减小U0的大小会使微粒在偏转区域中的运动时间增大,故A正确;
B.由A选项分析可知,改变U的大小不会改变微粒在偏转区域中的运动时间,故B错误;
C.微粒离开偏转电场后,做匀速直线运动,所以增大L的大小,微粒打在屏上的速度不变,故C错误;
D.经过偏转电场,微粒垂直极板方向的偏转量为:
联立解得:
故D正确。
故选:AD
8、AC
【解析】外磁场、电流的磁场方向如图所示
在b点
B0=B0-B1+B2
在a点
B0=B0-B1-B2
由上述两式解得B1=B0,B2=B0。故AC正确,BD错误。
故选AC。
9、AC
【解析】由题意,电容器所带电量Q保持不变,静电计指针张角变大,板间电势差U变大,由C=Q/U分析电容C如何变化,根据进行分析
【详解】由题意,电容器所带电量Q保持不变,静电计指针张角变大,板间电势差U变大,由C=Q/U分析可知,电容C应变小,根据分析可知,应减小正对面积,增大板间距离、或减小电介质;仅将M板水平向左平移远离N板,增大间距,导致电容C变小,故A正确;在M、N之间插入玻璃板,增大电介质,导致电容C变大,故B错误;将M板向下平移,则减小正对面积,导致电容C变小,故C正确;将M、N之间紧靠M插入有一定厚度的金属板,相当于减小d,则电容C增大,故D错误.故选AC.
【点睛】本题考查电容器的动态分析问题,对于电容器的动态变化问题,关键要抓住不变量,根据电容的定义式和决定式进行分析
10、BD
【解析】A.该电池的容量为,A错误;
B.该电池的电动势为3.6V,B正确;
C.上面没有显示手机的额定功率,所以不能计算电池正常工作时的额定电流,C错误;
D.若电池以10mA的电流工作,其工作时间为
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、 ①.B ②.BD ③.C ④.B
【解析】(1)题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点.所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端.故选B;
斜槽轨道不必光滑,A错.
记录的点适当多一点,以便更准确的描出平抛轨迹.;B对.
为比较准确地描出小球运动的轨迹.将这些点平滑连接起来,C错,
用中垂线确定Y轴坐标,D对
故选BD
(2)由图可知,小球做斜抛运动.所以斜槽末端没有水平放置,选C
(3)竖直管内与大气相通,为外界大气压强,竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强,因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出水口处的压强有恒定的压强差,保证另一出水管出水压强恒定,从而水速也恒定,如果竖直管上出口在水面上,则水面上为恒定大气压,因而随水面下降,出水管上口压强降低,出水速度减小,故选B
【点睛】在做平抛实验时一定要保证斜槽末端水平,这样才可以保证小球抛出时的速度是水平的,在描点连线时要注意用平滑的曲线把所有的点迹连接起来
12、;
【解析】电子在磁场中运动,只受洛伦兹力F作用,故其轨迹AB是圆周的一部分,又因为F垂直于v,故圆心在电子进入和穿出磁场时所受的洛伦兹力指向的交点上,如图中的O点。如图所示。
设电子的轨道半径r,由牛顿第二定律得
解得
因此穿过磁场的时间为
解得
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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