资源描述
山西省长治市潞州区第二中学校2026届高二上物理期末达标检测试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.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、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
2、关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A.与固体小颗粒相碰的液体分子数越多,布朗运动越明显
B.悬浮颗粒的质量越大,越不易改变运动状态,布朗运动越不明显
C.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫热运动
D.布朗运动就是液体分子的无规则运动
3、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒,两盒相距很近,a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上.两盒间的窄缝中形成匀强电场,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面.带电粒子在磁场中做圆周运动,通过两盒间的窄缝时被加速,直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出.设D形盒的半径为R,现将垂直于D形盒的磁场感应强度调节为,刚好可以对氚核进行加速,氚核所能获得的最大能量为,以后保持交流电源的周期T不变.已知氚核和粒子的质量之比为3:4,电荷量之比为1:2.下列说法正确的是
A.若只增大交变电压U,则氚核在回旋加速器中运行的时间不会发生变化
B.若用该装置加速粒子,应将磁场的磁感应强度大小调整为
C.将磁感应强度调整后对粒子进行加速,粒子在加速器中获得的最大能量为
D.将磁感应强度调整后对粒子进行加速,粒子在加速器中加速的次数大于氚核的次数
4、质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具.如图所示为质谱仪的原理示意图,现利用质谱仪对氢元素进行测量.让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场.加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中.氢的三种同位素最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条“质谱线”.则下列判断正确的是
A.进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕
B.进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚
C.在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚
D.a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氚、氘、氕
5、如图所示,长为L的细线一端固定,另一端系一质量为m的小球,小球在竖直平面内摆动,通过最低点时的速度大小为v,则此时细线对小球拉力的大小为( )
A.mg B.
C. D.
6、下列各图中,能正确表示一对等量异种电荷电场线分布的是
A. B.
C. 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、如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量的情况是()
A.磁通量有正负,所以是矢量
B.若使框架绕OO'转过60°角,磁通量为BS
C.若从初始位置绕OO'转过90°角,磁通量为BS
D.若从初始位置绕OO'转过180°角,磁通量变化量为2BS
8、磁感应强度B在国际单位制中单位是特斯拉(符号:T),下列单位中与磁感应强度单位一致的是( )
A. B.
C. D.
9、一半径为r带负电细橡胶圆环水平放置,其单位长度所带净电荷数目为n,单个电荷的电荷量为e.当圆环以角速度ω绕中心轴线顺时针(从上往下看)匀速转动时,下列说法正确的是
A.该圆环形成的等效电流为nerω
B.该圆环形成的等效电流为
C.等效电流在中心轴线上产生的磁场方向竖直向上
D.等效电流在中心轴线上产生的磁场方向竖直向下
10、如图所示,质量为m、带电荷量为+q的P环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度(),则( )
A.环将向右减速,最后匀速
B.环将向右减速,最后停止运动
C.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是
D.从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能
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) “研究平抛物体的运动”实验装置如图甲所示.钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下一点.通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹
(1)实验所需的器材有:白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片,除此之外还需要的一项器材是______
A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.秒表
(2)在此实验中,小球与斜槽间有摩擦_______(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大;调节斜槽使其末端的切线水平,如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同,小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,那么小球每次在空中运动的时间________(选填“相同”或“不同”)
(3)如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹.已知小球是从原点O水平抛出的,经测量P点的坐标为(30cm,20cm).g取10m/s2.则小球平抛的初速度v0=_________m/s
(4)如图丙所示,在“研究平抛物体的运动”实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm.若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,g取10m/s2.某同学根据以上已知条件断言a不是抛出点,你认为他的说法是否正确?请说明理由________
12.(12分)为测定电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:
A.待测电源(电动势约为9V)
B.电压表(视为理想电压表,量程为3V)
C.电阻箱R(0∼999.9Ω)
D.定值电阻R0
E.开关、导线若干
(1)用欧姆表(×1)测电阻R0,欧姆表的指针如图甲所示,则R0=______Ω
(2)为达到测定的目的,请将图乙所示的仪器连成一个完整的实验电路___________
(3)某同学应用所测得的数据,绘出的1/U−R图象是一条直线,如图丙所示,测得直线的斜率k=1/90,纵坐标的截距b=2/15,则电源的电动势E=_______V,内阻r= _______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、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
2、B
【解析】A.布朗运动是指悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,布朗运动的激烈程度与温度和悬浮颗粒的体积有关,温度越高,体积越小,布朗运动越剧烈,若是与固体颗粒相碰的液体分子数越多,说明固体颗粒越大,不平衡性越不明显,故A错误;
B.悬浮颗粒的质量越大,越不容易改变其运动状态,所以布朗运动越不明显,故B正确;
C.因为分子的无规则运动与温度有关,所以分子的无规则运动也叫热运动,而布朗运动是小颗粒运动,并非分子运动,故C错误;
D.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,故D错误。
故选B。
3、C
【解析】回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子,根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度,从而求出最大动能.在加速粒子的过程中,电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.
【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有,粒子的最大速度:,所以粒子加速后的最大动能:,根据动能定理:Ekm=n•qU,若其他量不变,只提高加速电压U,则质子在电场中加速的次数减小;质子在加速器中运动的总时间将缩短;故A错误.
B、粒子在磁场中运动的周期,每加速一次和半个圆周电场变换一次反向,则电场变换的周期为,若该装置加速α粒子则,由于,,应将磁场的磁感应强度大小调整为;故B错误.
C、粒子离开的最大动能为,α粒子的最大动能为;故C正确.
D、氚核在磁场中加速的次数:,α粒子在加速器中加速的次数,可知将磁感应强度调整后对α粒子进行加速,α粒子在加速器中加速的次数小于氚核的次数;故D错误.
故选C.
【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用,知道最大动能与什么因素有关,以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等.
4、D
【解析】根据求出粒子进入偏转磁场的速度,知道三种粒子进入磁场的速度大小关系,再根据求出R与什么因素有关,从而得出a、b、c三条“质谱线”的排列顺序
【详解】A项:根据得:比荷最大的是氕,最小的是氚,所以进入磁场速度从大到小的顺序是氕、氘、氚,故A错误;
B项:根据动能定理可知Ek=qU,故动能相同,故B错误;
C项:时间为,故在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氚氘氕,故C错误;
D项:进入偏转磁场有,解得:氕比荷最大的,轨道半径最小,c对应的是氕,氚比荷最小,则轨道半径最大,a对应的是氚,故D正确
故选D
【点睛】解决本题的关键知道根据可求出速度,知道速度与比荷有关,以及知道根据可求出轨道半径与比荷有关
5、D
【解析】在最低点,根据牛顿第二定律得,F−mg=,
解得F=mg+.故ABC错误,D正确
故选D.
6、C
【解析】根据电场线的特点:电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止.可知C图能正确表示一对等量异种电荷电场线分布
A.A图与结论不相符,选项A错误;
B.B图与结论不相符,选项B错误;
C.C图与结论相符,选项C正确;
D.D图与结论不相符,选项D错误;
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】A.磁通量没有方向,是标量,正负表示磁感线穿过平面的方向,故A错误;
B.使框架绕转过角,则在磁场方向的投影面积为,则磁通量为
故B正确;
C.从初始位置绕转过角,线框与磁场平行,故磁通量为0,故C错误;
D.从初始位置绕转过角,,磁通量变化为
故D正确;
故选BD。
8、AD
【解析】根据磁感应强度的定义式得,
由,则单位可以为,由公式安培力的单位是N,而电流的单位是A,1A=1,长度的单位为m,则单位的换算可得
由公式得
又
联立解得
故选AD。
9、AC
【解析】负电荷Q均匀分布在橡胶环上,当环转动时,在环上任取一截面则一个周期T内穿过此截面的电荷量为Q,因此应用电流的定义式,再结合圆周运动相关的知识即可求解.
【详解】A、B、负电荷运动的周期,则电流,故A正确,B错误;
C、D、等效电流方向是逆时针,故在中心轴线上产生的磁场方向竖直向上,故C正确,D错误.
故选AC.
【点睛】本题考查等效电流的求法,解题关键在于明确一个周期内流过导体截面的电量.
10、AD
【解析】环受重力、支持力、洛伦兹力以及摩擦力作用做减速运动,当洛伦兹力等于重力时,支持力为零,摩擦力等于零,环做匀速直线运动.根据能量守恒求出损失的机械能
【详解】A、B项:当环受到重力、支持力、摩擦力和洛伦兹力,先向右做减速运动,速度减小,洛伦兹力减小,当洛伦兹力等于重力时,支持力为零,摩擦力为零,环将做匀速直线运动,故A正确,B错误;
C、D项:根据能量守恒知,损失的机械能等于环动能的减小量,匀速直线运动时有qvB=mg,解得v,损失的机械能△E=,故C错误,D正确
故应选:AD
【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力,通过合力的变化以及与速度方向的关系判断出环的运动情况
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.不会 ③.相同 ④. ⑤.该同学说法正确!
由图可知:水平分位移相等,则时间间隔相等,若点为抛出点,则点竖直分速度为零,由于竖直方向为自由落体运动,根据初速度为零的匀加速直线运动规律,在连续相等时间内,位移之比为,但是图中不是这个比例,故点不是抛出点
【解析】(1)研究平抛运动的规律,还需要刻度尺测量水平位移和竖直位移,故需刻度尺,故选项B正确,AC错误;
(2)为了保证小球平抛运动的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,小球与斜槽间的摩擦不会影响实验;
小球每次滚下的初始位置不同,则平抛运动的初速度不同,平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,可知小球每次在空中运动的时间相同;
(3)由于竖直方向自由落体运动,则根据得,
小球平抛运动的时间为:,
根据水平方向匀速运动,则小球平抛运动的初速度为:;
(4)该同学说法正确.
由图可知:水平分位移相等,则时间间隔相等,若点为抛出点,则点竖直分速度为零,由于竖直方向为自由落体运动,根据初速度为零的匀加速直线运动规律,在连续相等时间内,位移之比为,但是图中不是这个比例,故点不是抛出点
【点睛】解决本题的关键知道实验的原理和注意事项,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论灵活求解
12、 ①.(1)10.0 ②.(2)如图: ③.(3)9.0 ④.2.0
【解析】(1)欧姆档所用档位为×1;指针示数为10.0;故最终读数为:10.0×1=10.0Ω;
(2)由题中给定仪器可知由于没有电流表,故无法直接用伏安法进行测量;同时由于电压表量程过小;故通过电压表和定值电阻组合,由欧姆定律求解电流;再与电阻箱连接;则可得出等效的安阻法;如图所示;
(3)由闭合电路欧姆定律可知:E=U+(R+r)
变形可得:
由图象可知,b=;
解得:E=9.0V;r=2.0Ω;
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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