资源描述
山东省泰安三中、新泰二中、宁阳二中三校2026届物理高二上期末经典试题
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、如图所示为两个带等量点电荷周围的电场线分布(电场线方向未标出),则( )
A.A只能带正电
B.A只能带负电
C.若A带正电,则B肯定是带负电的
D.若A带正电,则B肯定是带正电的
2、在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的闭合金属线框abcd,如图所示.开始时金属线框与磁感线平行,当线框绕OO'轴转动30°角时,穿过线框的磁通量为( )
A.BS B.
C. D.0
3、如图所示,在条形磁铁S极附近悬挂一个圆形线圈,线圈平面与水平磁铁位于同一平面内,当线圈中通以如图所示方向的电流时,线圈将( )
A.向磁铁平移
B.远离磁铁平移
C.边转动边向左摆动
D.边转动边向右摆动
4、如图所示,长为L的通电直导体棒垂直放在光滑水平绝缘轨道上,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,棒处于静止状态,弹簧被压缩x则( )
A.导体棒中的电流方向从a流向b
B.导体棒中的电流大小为
C.若只将棒中电流减小一点,x变大
D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,x变大
5、下列关于几种传感器的说法不正确的是( )
A.电子秤所使用的测力装置是力传感器
B.电饭锅常压下只要锅内有水,锅内的温度不可能达到103℃,开关按钮就不会自动跳起
C.电熨斗需要较高温度熨烫时,要调节温度旋钮,使升降螺丝上移并推动弹性铜片上移
D.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
6、如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下.导线框以某一初速度向右运动.t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域.下列vt图像中,可能正确描述上述过程的是( )
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、关于通电导线所受安培力F的方向,以下各图示正确的是
A. B.
C. D.
8、如图所示,图中五点均在匀强电场中,它们刚好是一个圆的四个等分点和圆心,已知电场线与圆所在平面平行,下列有关圆心O和等分点a的电势、电场强度的相关描述正确的是( )
A.a点的电势为6V
B.a点的电势为-2V
C.O点的场强方向指向a点
D.O点的场强方向指向电势为2V的点
9、如图所示,匀强磁场方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在水平拉力F作用下向右匀速运动,带电小球能从管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动,下列说法中正确的是( )
A.小球带正电
B.洛伦兹力对小球做正功
C.小球的运动轨迹是一条曲线
D.小球的运动轨迹是一条直线
10、关于安培力和洛伦兹力,如下说法中正确的是( )
A.带电粒子在磁场中运动时,一定受到洛伦兹力作用
B.放置在磁场中的通电导线,一定受到安培力作用
C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功
D.电荷在磁场中有可能做匀速直线运动
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)甲图是某同学测电源电动势和内阻实验电路,通过改变滑动变阻器,得到多组电表的实验数据:
(1)电压表读数U与电源的电动势E、电源的内阻r、电流表读数I、电阻R0之间的关系式U=______________________。
(2)已知电路中电阻R0=2 Ω,根据实验数据用作图法在坐标系内作出U-I图线如图乙所示,则电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω(均保留两位有效数字)
12.(12分)有一根粗细均匀的空心导体管如图a所示,截面为同心圆环(如图b),其电阻约为,这种材料的电阻率为。某同学用以下器材测量该导体管的截面积(图中阴影部分):
A.20分度的游标卡尺
B.螺旋测微器
C.电流表(量程50mA,内阻)
D.电流表(量程100mA,内阻约)
E.滑动变阻器R()
F.直流电源E
G.空心导体管
H.开关一只,导线若干
(1)用游标卡尺测量导体棒长度如图甲,示数_________mm;用螺旋测微器测量其外径如图乙,示数_________mm;
(2)下图是实验时连接的电路,闭合开关S,调整滑动变阻器,记录电流表的读数和电流表的读数,则导体管的截面积(图中阴影部分)为________(用已知量和测量量的符号来表示)。
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)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
15.(12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
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】根据等量异种电荷电场分布可得,AB为异种电荷,所以若A带正电,则B肯定是带负电的,C正确
故选C
2、B
【解析】通过线圈的磁通量可以根据Φ=BSsinθ进行求解,θ为线圈平面与磁场方向的夹角
【详解】当线圈绕OO′轴转过30°时,Φ=BSsinθ=0.5BS
【点睛】解决本题关键掌握磁通量的公式,知道当线圈平面与磁场平行时,磁通量为0,当线圈平面与磁场方向垂直时,磁通量最大
3、C
【解析】通以顺时针的电流,由于处于S极的磁体附近,根据左手定则可得,线圈左边安培力垂直纸面向外,右边安培力垂直纸面向里.从上往下看,导致线圈逆时针转动,由于磁场的不均匀,导致线圈受到安培力的作用向磁铁靠近.即线圈将边转动边向左摆动,C正确,
4、B
【解析】A.导体棒处于静止状态,受力平衡;由于弹簧压缩,弹力水平向右,则安培力方向水平向左,由左手定则可得,导体棒中的电流方向从b流向a,故A错误;
B.由于弹簧压缩量为x,根据胡克定律和平衡条件可得
解得
故B正确;
C.若只将棒中电流减小一点,安培力将减小,所以棒将向右运动,弹簧压缩量减小,故C错误;
D.若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度,则水平向左方向安培力也逆时针转动一小角度,根据力的分解与平衡可得,弹力变小,导致x变小,故D错误。
故选B。
5、C
【解析】A.电子秤所使用的测力装置是力传感器,利用通过应力片的电流一定,压力越大,电阻越大,应力片两端的电压差越大,将力信号变成电信号,故A正确,不符合题意;
B.铁氧体在103℃失去磁性;电饭锅常压下只要锅内有水,锅内温度就不可能达到103℃,开关按钮就不会自动跳起;故B正确,不符合题意;
C.电熨斗需要较高温度熨烫时,要调节调温旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移,当温度升到较高,金属片发生弯曲较厉害触点才断开,故C错误,符合题意;
D.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量,故D正确,不符合题意。
故选C。
6、D
【解析】线框进入磁场时,由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力,由于,则安培力减小,故线框做加速度减小的减速运动;同理可知线框离开磁场时,线框也受到向左的安培力,做加速度减小的减速运动;线框完全进入磁场后,线框中没有感应电流,不再受安培力作用,线框做匀速运动,本题选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、AD
【解析】根据左手定值可知,A图中的安培力竖直向上,故A正确;B中安培力竖直向下,故B错误;C中垂直纸面向外,故C错误;D安培力竖直向上,D正确;故选AD
8、AD
【解析】AB.在匀强电场中,任意两平行直线上相等距离的电势差相等,所以,a点电势比10V低4V,即为6V,故A正确,B错误;
CD.a点的电势为6V,根据电场线应与等势面垂直,且沿电场线电势依次降低,O点的场强方向应指向图中电势为2V的点,故C错误,D正确。
故选AD。
9、AC
【解析】A.小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力分力,根据左手定则判断,小球带正电,A正确;
B.洛伦兹力总是与速度垂直,不做功,B错误;
CD.假设管运动速度为,小球垂直于管向右的分运动是匀速直线运动。小球沿管方向受到洛伦兹力的分力
、、均不变,不变,根据牛顿第二定律,在沿管方向
可知小球沿管做匀加速直线运动。与平抛运动类似,小球运动的轨迹是一条抛物线,C正确,D错误。
故选AC。
10、CD
【解析】带电粒子在磁场中运动时,若速度方向与磁场方向平行,则不受洛伦兹力作用,选项A错误;放置在磁场中的通电导线,若导线与磁场平行放置,则不受安培力作用,选项B错误;洛伦兹力的方向与电荷的速度方向垂直,则洛伦兹力对运动电荷一定不做功,选项C正确;电荷在磁场中运动时,若速度方向与磁场方向平行,则电荷不受磁场力作用,做匀速直线运动,选项D正确;故选CD.
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). (2).1.5 (3).1.0
【解析】(1)[1]由于电阻接在电源附近,在干路上,根据闭合电路欧姆定律和电路结构可得:
(2)[2]由图可知,由图象与纵坐标的交点为电源的电动势,电源的电动势为:
图象的斜率为内阻与保护电阻之和,则有:
[3]解得内阻:
12、 ①.100.50 ②.3.500 ③.
【解析】(1)[1]游标卡尺的主尺读数100mm,游标卡尺的精度0.05mm,游标尺上第10条刻度线与主尺对齐,读数为
所以最终读数为
。
(1)[2]螺旋测微器的固定刻度读数为3.0mm,可动刻度读数为
所以最终读数为
。
(2)[3]根据电阻定律,则电阻丝的电阻为
依据欧姆定律,由上图可知,则电阻丝的电阻为
联立解得
。
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、(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、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
15、 (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
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