资源描述
2025年陕西省彬州市彬中物理高二第一学期期末联考模拟试题
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、下列现象中,属于电磁感应现象的是
A.磁场对电流产生力的作用
B.电流的周围能产生磁场
C.软铁棒可被磁场磁化而带磁性
D.变化的磁场使闭合电路中产生电流
2、物理学史上,首先发现电流磁效应的科学家是( )
A.安培 B.奥斯特
C.牛顿 D.法拉第
3、如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态.当用水平向左的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则( )
A.Q受到的摩擦力一定变小
B.Q受到的摩擦力一定变大
C.轻绳上拉力一定不变
D.轻绳上拉力一定变小
4、在磁感应强度大小为B0,方向竖直向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里,如图所示,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.c、d两点的磁感应强度大小相等
B.a、b两点的磁感应强度大小相等
C.c点的磁感应强度的值最小
D.b点的磁感应强度的值最大
5、如图①②所示,在匀强磁场中,有两个通电线圈处于如图所示的位置,则
A.从上往下俯视,①中的线圈顺时针转动
B.从上往下俯视,①中的线圈逆时针转动
C.从上往下俯视,②中的线圈顺时针转动
D.从上往下俯视,②中的线圈逆时针转动
6、如图所示,一带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出。已知板长为,板间距离为,板间电压为,带电粒子的电荷量为,粒子通过平行金属板的时间为,不计粒子重力,则( )
A.在前时间内,静电力对粒子做的功为
B.在后时间内,静电力对粒子做的功为
C.在粒子偏转前和后的过程中,静电力做功之比为
D.在粒子偏转前和后过程中,静电力做功之比为
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、如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角,其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )
A.加速度为 B.下滑的位移为
C.产生的焦耳热为 D.受到的最大安培力为
8、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动.如图所示,由此可以判断 ( )
A.油滴一定做匀速运动
B.油滴一定做匀变速运动
C.油滴带正电,且它是从M点运动到N点
D.油滴带负电,且它是从N点运动到M点
9、如图所示,水平放置的平行金属板A、B间加有恒定电压,a点与下极板B的距离是b点到下极板B距离的4倍,一带电粒子从a点水平射入电场,初速度为v1,粒子恰好从B板的右边缘飞出,速度的偏向角为θ1。若该粒子从b点水平射入电场,初速度为v2,粒子也恰好从B板的右边缘飞出,速度的偏向角为θ2。不计粒子的重力。则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10、超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船,如图是电磁船的简化原理图,MN和CD是与电池相连的导体棒,MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生,其独立电路部分未画出),以下说法正确的是
A.要使船前进,图中MN导体棒应接直流电源的负极
B.改变超导线圈中电流的方向,可控制船前进或倒退
C.若接入电路的海水电阻为R,其两端的电压为U,电路中的电流为I,则UI>I2R
D.该超导电磁船应用的是电磁感应原理
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)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
12.(12分)某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值,该同学选择“×10”欧姆挡,按要求欧姆调零后,进行电阻测量,发现多用电表指针所指的位置如图中的实线所示:为了更准确测量该电阻,该同学应选择_____欧姆档重新测量(选填“×100”或“×1”),在测量电阻之前该同学_____重新进行调零(选填“不必”或“必须”);按正确实验步骤操作,发现电表指针所指的位置如图中的线所示,则该电阻阻值为_____Ω
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】电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动,或者穿过闭合线圈的磁通量变化,回路中产生感应电流的现象
A.磁场对电流产生力的作用属于电流在磁场中受力.故A错误;
B.电流的周围能产生磁场属于电流的磁效应.故B错误;
C.软铁棒可被磁场磁化而带磁性属于铁磁性物质的磁化过程.故C错误;
D.变化的磁场使闭合电路中产生电流是因磁通量的变化,从而产生感应电动势,形成感应电流的现象.属于电磁感应现象.故D正确
2、B
【解析】物理学史上,首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特,故选B.
3、C
【解析】分别对P、Q两个物体进行受力分析,运用力的平衡条件解决问题.由于不知具体数据,对于静摩擦力的判断要考虑全面
【详解】对物体Q受力分析,受重力、拉力、支持力,可能有静摩擦力;当静摩擦力沿斜面向上时,有T+f=mgsinθ,当用水平向左的恒力推Q时,静摩擦力f会减小,也可能摩擦力大小不变,方向相反.当静摩擦力沿着斜面向下时,有T=f+gsinθ,当用水平向左的恒力推Q时,静摩擦力会增加;故AB错误.对物体P受力分析,受重力和拉力,二力平衡,故绳子的拉力等于物体P的重力;当用水平向左的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,故绳子的拉力仍然等于物体P的重力,轻绳上拉力一定不变.故C正确,D错误;故选C
4、C
【解析】通电直导线在c点的磁感应强度方向与B0的方向相反,b、d两点的磁感应强度方向与B0垂直,a点的磁感应强度方向与B0同向,由磁场的叠加知c点的合磁感应强度最小,a点的合磁感应强度最大.C项正确
5、D
【解析】根据图①所示,由左手定则可知,线圈各边所示安培力都在线圈所在平面内,线圈不会绕OO′轴转动,故A错误,B错误;根据图②所示,由左手定则可知,线圈左、右两边所受安培力分别垂直与纸面向外和向里,线圈会绕OO′轴转动,从上往下俯视,②中的线圈逆时针转动.故C错误,D正确.故选D
考点:电磁感应;左手定则
【名师点睛】本题考查了判断线圈是否会绕轴转动,应用左手定则判断出线圈所受安培力方向即可正确解题
6、B
【解析】AB.粒子在垂直于板的方向做初速度为零的匀加速运动:由可得,前时间内与时间内垂直于板方向之比为,在前时间内的位移为,在后时间内的位移为;电场力对粒子做功为
故A错误,B正确;
C.由电场力做功,则前粒子在下落前和后内,电场力做功之比。故CD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、BCD
【解析】A、金属棒ab开始做加速运动,速度增大,感应电动势增大,感应电流也增大,金属棒受到的安培力增大;根据牛顿第二定律,有:,又,则:,所以加速度减小,即金属棒做加速度逐渐减小的变加速运动.故A错误
B、由感应电量计算公式可得,下滑的位移,故B正确
C、根据能量守恒定律:产生的焦耳热,故C正确
D、当金属棒的速度大小为v时,金属棒ab受到的安培力最大,所以安培力的最大值,故D正确
8、AC
【解析】对带电粒子进行受力分析,受到竖直向下的重力,水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力,由于带电粒子做直线运动,所以洛伦兹力只能垂直于直线向上,从而可判断粒子的电性以及运动方向
【详解】油滴做直线运动,受重力、电场力和洛伦兹力作用,因为重力和电场力均为恒力,根据物体做直线运动条件可知,粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知,粒子必定做匀速直线运动,故A正确,B错误
根据做直线运动的条件和受力情况(如图所示)可知,如果油滴带正电,由左手定则判断可知,油滴的速度从M点到N点,如果油滴带负电,电场力向右,若油滴的速度从N点到M点,则由左手定则判断可知,洛伦兹力斜向右上方,油滴不可能做直线运动,故C正确,D错误.故选AC
【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中,只要是做直线运动,一定是匀速直线运动(v与B不平行).若速度是变的,洛伦兹力会变,合力就是变的,合力与速度不在一条直线上,带电体就会做曲线运动
9、BC
【解析】AB.设金属板长为L,b点到下极板B距离是d。
粒子从a点射入电场的过程:
水平方向有
L=v1t1
竖直方向有
联立得
粒子从b点射入电场的过程:
水平方向有
L=v2t2
竖直方向有
联立得
可得
t1=2t2
v2=2v1
故A错误,B正确
CD.根据速度分解可得
将t1=2t2,v2=2v1代入可得
tanθ1=4tanθ2
故C正确,D错误。
故选BC。
10、ABC
【解析】利用左手定则判断出海水受到的安培力,根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力,即可判断运动方向,当改变超导线圈的电流时,会改变磁场的方向,受力都会发生改变,路端电压一部分用来产生磁场,一部分由于海水有电阻,会产生热,有非纯电阻电路的欧姆定律即可判断
【详解】A.当MN解直流电源的负极时,海水中电流方向由CD指向MN,是海水受到的安培力向左,根据牛顿第三定律可知,船体受到向右的作用力,故使船体向前运动,A正确;
B.改变超导线圈中中电流的方向,会改变磁场的方向,从而改变海水的受力方向,从而改变船体的受力方向,故能控制船体的前进或后退,B正确;
C.路端电压一部分用来产生磁场,一部分由于海水有电阻,会产生热,故,C正确;
D.该超导电磁船应用的是安培力原理,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.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;
12、 ①.×100; ②.必须; ③.2000
【解析】欧姆表指针指在中间附近时,读数最准确;欧姆表每次使用应该先选档位,然后欧姆调零,最后测量;再换挡位、测量;最后调到交流最大电压挡;欧姆表读数等于表盘读数乘以倍率
【详解】欧姆表指针指在中间附近时,读数最准确,由图示表盘可知,指针指在实线位置时指针偏角太小,说明所选挡位太小,为准确测量电阻阻值,应换用×100欧姆档,欧姆表换挡由必须重新进行欧姆调零;欧姆表选择×100挡,由图示表盘可知,电阻阻值为:20×100Ω=2000Ω;
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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