内容正文:
2024-2025学年新疆维吾尔自治区普通高中高二物理第一学期期末检测试题含解析
一、单选题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1. 一辆汽车在4s内做匀加速直线运动,初速为2m/s,末速为10m/s,在这段时间内( )
A. 汽车的加速度为4m/s2
B. 汽车的加速度为8m/s2
C. 汽车的平均速度为6m/s
D. 汽车的平均速度为10m/s
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB.汽车的加速度
a=
故AB错误;
CD.根据平均速度的公式
故C正确,D错误。
故选C。
2. 下图是磁流体发电机原理示意图,A、B极板间的磁场方向垂直于纸面向里,等离子束从左向右进入板间,下述正确的是( )
A. A板电势高于B板,负载R中电流向上
B. B板电势高于A板,负载R中电流向上
C. A板电势高于B板,负载R中电流向下
D. B板电势高于A板,负载R中电流向下
【答案】C
【解析】
【详解】根据左手定则,正电荷所受洛伦兹力向上,负电荷所受洛伦兹力向下,所以A板带正电,为电源正极,B板带负电,为电源负极;所以电流方向从上到下,故C正确,ABD错误。
故选C。
3. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图.结合上述材料,下列说法不正确的是( )
A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极附近
【答案】C
【解析】
【详解】A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合有一定的夹角,即为磁偏角,故A不符合题;
B.磁场是闭合的曲线,地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,故B不符题意;
C.由图可知,地球北半球的磁场有向下分量,不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行,故C符合题意;
D. 地理北极的附近是地磁南极,地理南极的附近是地磁北极,所以在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极,故D不符合题意.
4. 如图,一束沿某坐标轴运动的电子,在轴点处产生的磁感应强度的方向沿轴负方向。则电子束运动的方向是()
A. 沿轴正方向 B. 沿轴负方向 C. 沿轴正方向 D. 沿轴负方向
【答案】D
【解析】
【详解】在z轴上的A点处产生的磁场方向沿x轴负方向,根据安培定则可知,场源为直导线形成的电流,其方向沿y轴正方向,而电子带负电,那么电子流就沿y轴负方向运动,故ABC错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,a、b、c、d四个点在一条直线上,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处固定一电荷量为Q的正点电荷,在d点处固定另一个电荷量未知的点电荷,除此之外无其他电荷,已知b点处的场强为零,则c点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
A. 0 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】b点处的场强为零,可知两点电荷在b点场强方向相反,大小相等,有
可得
两电荷电性相同。
两电荷在c处的场强方向相反,大小分别为
故c点处的场强为
故选B。
6. 小明坐在回家的汽车上,随意地瞥着窗外的景物,突然,他打了一个激灵,有没有搞错:路边的树木正在往后退,这没问题!可是远处的山头居然在随车前进,这怎么可能?!关于小明的感受,下列分析中你认为正确的是
A. 小明观察到路边的树木后退,是选的前进的汽车为参考系
B. 小明观察到路边的树木后退,是选的远处的山头为参考系
C. 小明观察到远处的山头前进,是选的前进的汽车为参考系
D. 小明观察到远处的山头前进,是选的路边的树木为参考系
【答案】A
【解析】
【详解】AB.小明观察到路边树木后退,是选的前进的汽车为参考系,故A正确,B错误;
CD.小明感觉到远处的山头也在前进,实际上是以自己和近处的连线为参考系的,在这个转动的系统中,山头从连线的后方 转到了前方,因此小明就有山头随车前进的感觉,故C错误,D错误。
故选A。
二、多选题(本题共4小题,每题5分,共20分)
7. 一段长L = 0.2 m,通过I = 2.5 A电流直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( )
A. 如果B = 2 T,F一定是1 N
B. 如果F = 0,B也一定为零
C. 如果说B = 4 T,F有可能是1 N
D. 如果F有最大值时,通电导线一定与磁场垂直
【答案】CD
【解析】
【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用,由公式F=BILsinθ求出安培力大小,当夹角为零时没有安培力; 当夹角为90°时,安培力最大; 则安培力在最大值与零之间.
【详解】长度为0.2m的通电直导线,若放置于匀强磁场的磁感应强度中,通入电流为2.5A,如果B=2T,当直导线垂直于磁场时,则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×2.5×0.2N=1N.若不垂直,则通电导线受到的安培力小于1N,故A错误;如果F=0,直导线可能与磁场平行,则B不一定为零,故B错误;如果B=4 T,若垂直放置时,则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2N=2N.因此F有可能是1N,故C正确;如果F有最大值,通电导线一定与B垂直,故D正确,故选CD.
【点睛】学会运用F=BIL计算安培力的大小,注意公式成立的条件是B与I相互垂直.若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解,则平行的没有安培力,垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小.
8. 在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后,调节R,使L1和L2发光的亮度一样。此时开始计时,t′后断开S.能正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由于小灯泡与电感线圈串联,断开S后,电感线圈对电流有阻碍作用,流过电流逐渐减小,且减小得越来越慢,故A正确,B错误;
CD.由图中可知小灯泡中的电流方向先向左,当S断开后,小灯泡中电流方向变为向右,且和中电流变化情况相同,故C错误,D正确;
故选AD.
9. 如图所示,一质量为m,电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中,隧道足够长,物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ。整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。现给物块水平向右的初速度v0,空气阻力忽略不计,物块电荷量不变,则整个运动过程中,物块克服阻力做功可能为( )
A. 0 B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由左手定则可知,滑块受洛伦兹力方向向上,若滑块受到向上的洛伦兹力F=mg时,则支持力FN=0,摩擦力为,所以滑块将匀速运动,摩擦力不做功,A正确;
B.若洛伦兹力F1<mg,则弹力方向向上,竖直方向满足
水平方向受摩擦力向左,滑块做减速运动,又因为
可知,F1减小,则增大,增大,v1逐渐减小,最后减零,由能量守恒可得
B错误;
CD.若洛伦兹力F2>mg,则滑块受到向下的压力,在竖直方向则有
滑块向右做减速运动,由动态分析知,当洛伦兹力F2=mg时,则有
最终滑块做匀速运动,此时满足
解得
对滑块整个过程由动能定理得
解得
C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域(电场强度E和磁感应强度B已知),小球在此区域的竖直平面内做匀速圆周运动,则( )
A. 小球可能带正电
B. 小球做匀速圆周运动的半径为
C. 小球做匀速圆周运动的周期为
D. 若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.小球在竖直平面内做匀速圆周运动,故重力等于电场力,即电场力竖直向上,由于E向下,小球带负电,故A错误;
B.小球在竖直平面内做匀速圆周运动,故重力等于电场力,所以
由于洛伦兹力提供向心力,故有
解得
又由于
解得
故B正确;
C.由于洛伦兹力提供向心力做圆周运动,故有运动周期
C正确;
D.由于洛伦兹力提供向心力做圆周运动,故有运动周期
显然运动周期与加速电压无关,D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,每题9分,共18分)
11. 如图甲所示,当使用0~0.6A量程的电流表时,其示数为______A;如图乙所示,当使用0~15V量程的电压表时,其示数为_____V。
【答案】 ①. 0.40 ②. 5.5
【解析】
【详解】[1]由甲图可知,电表读数为0.40A
[2]图乙中一格表示0.5V,故其读数为5.5V。
12. 如图所示,是某同学测量电池的电动势和内阻的实验中得到的图线,则该电池的电动势为___________ V,内阻为___________Ω(结果保留两位有效数字).
【答案】 ①. 1.5 ②. 0.83
【解析】
【分析】电源的U-I图象与纵坐标交点的纵坐标轴是电源的电动势,图象斜率的绝对值是电源内阻,根据图示图象可以求出电源电动势与内阻.
【详解】由图可知,图象与纵轴的交点坐标值是1.5,则电源的电动势为E=1.5V;
电源内阻;
【点睛】测定电动势和内电阻的实验中为了减小误差采用了图象分析法,要根据实验原理得出公式,并结合图象的斜率和截距得出正确的结果.
四、计算题(本题共2小题,每题19分,共38分)
13. 如图所示,面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴00′匀速转动,转动的角速度为100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为T.矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻R=50Ω,电表均为理想交流电表.当线圈平面与磁场方向平行时开始计时, 求:
(1)线圈中感应电动势的表达式.
(2)由图示位置转过45°角的过程产生的平均感应电动势.
(3)当原、副线圈匝数比为4:1时,求电阻R上消耗的电功率.
【答案】(1)e=100cos(100t)V (2) (3)
【解析】
【分析】根据线圈中感应电动势Em=BSω,结合开始计时位置,即可确定瞬时表达式,再由电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,变压器的输入功率和输出功率相等,并知道电表是交流电的有效值.
【详解】(1)感应电动势的最大值为:
线圈中感应电动势的表达式为:e=100cos(100t)V
(2)线圈转过45°角过程中产生的平均感应电动势为:
(3)电压表示数电压的有效值为:
电阻R两端的电压为:
电阻R上消耗的功率为:
14. 已知30℃时水的饱和汽压为4.242×103Pa,20℃时水的饱和汽压为2.333×103Pa.白天的气温是30℃,空气的相对湿度是60%,空气的绝对湿度为_________.天气预报说夜里的气温要降到20℃,那么,空气中的水蒸气_______(填“会”或“不会”)成为饱和汽.
【答案】 ①. 2.545×103Pa ②. 会
【解析】
【分析】绝对湿度是空气中水蒸气的实际压强,相对湿度等于实际的空气水蒸气压强和同温度下饱和水蒸气压强的百分比,根据此定义列式求解空气的相对湿度.
详解】[1][2]时空气的相对湿度是,由:
解得,故气温要降到,空气中的水蒸气会成为饱和汽.
【点睛】解决本题的关键是理解并掌握绝对湿度和相对湿度的关系,难度一般.
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2024-2025学年新疆维吾尔自治区普通高中高二物理第一学期期末检测试题含解析
一、单选题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1. 一辆汽车在4s内做匀加速直线运动,初速为2m/s,末速为10m/s,在这段时间内( )
A. 汽车的加速度为4m/s2
B. 汽车的加速度为8m/s2
C. 汽车的平均速度为6m/s
D. 汽车的平均速度为10m/s
2. 下图是磁流体发电机原理示意图,A、B极板间磁场方向垂直于纸面向里,等离子束从左向右进入板间,下述正确的是( )
A. A板电势高于B板,负载R中电流向上
B B板电势高于A板,负载R中电流向上
C. A板电势高于B板,负载R中电流向下
D. B板电势高于A板,负载R中电流向下
3. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图.结合上述材料,下列说法不正确的是( )
A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 在赤道上磁针的N极在静止时指向地理北极附近
4. 如图,一束沿某坐标轴运动的电子,在轴点处产生的磁感应强度的方向沿轴负方向。则电子束运动的方向是()
A. 沿轴正方向 B. 沿轴负方向 C. 沿轴正方向 D. 沿轴负方向
5. 如图所示,a、b、c、d四个点在一条直线上,a和b、b和c、c和d间的距离均为R,在a点处固定一电荷量为Q的正点电荷,在d点处固定另一个电荷量未知的点电荷,除此之外无其他电荷,已知b点处的场强为零,则c点处场强的大小为(k为静电力常量)( )
A. 0 B. C. D.
6. 小明坐在回家的汽车上,随意地瞥着窗外的景物,突然,他打了一个激灵,有没有搞错:路边的树木正在往后退,这没问题!可是远处的山头居然在随车前进,这怎么可能?!关于小明的感受,下列分析中你认为正确的是
A. 小明观察到路边的树木后退,是选的前进的汽车为参考系
B. 小明观察到路边的树木后退,是选的远处的山头为参考系
C. 小明观察到远处的山头前进,是选的前进的汽车为参考系
D. 小明观察到远处的山头前进,是选的路边的树木为参考系
二、多选题(本题共4小题,每题5分,共20分)
7. 一段长L = 0.2 m,通过I = 2.5 A电流的直导线,关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况,正确的是( )
A. 如果B = 2 T,F一定是1 N
B. 如果F = 0,B也一定为零
C. 如果说B = 4 T,F有可能是1 N
D. 如果F有最大值时,通电导线一定与磁场垂直
8. 在如图所示电路中,两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后,调节R,使L1和L2发光的亮度一样。此时开始计时,t′后断开S.能正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图像是
A. B.
C. D.
9. 如图所示,一质量为m,电荷量为q的带正电绝缘体物块位于高度略大于物块高的水平宽敞绝缘隧道中,隧道足够长,物块上、下表面与隧道上、下表面间的动摩擦因数均为μ。整个空间存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。现给物块水平向右的初速度v0,空气阻力忽略不计,物块电荷量不变,则整个运动过程中,物块克服阻力做功可能为( )
A 0 B.
C. D.
10. 如图所示,已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后,水平进入互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域(电场强度E和磁感应强度B已知),小球在此区域的竖直平面内做匀速圆周运动,则( )
A 小球可能带正电
B. 小球做匀速圆周运动的半径为
C. 小球做匀速圆周运动的周期为
D. 若电压U增大,则小球做匀速圆周运动的周期增大
三、实验题(本题共2小题,每题9分,共18分)
11. 如图甲所示,当使用0~0.6A量程的电流表时,其示数为______A;如图乙所示,当使用0~15V量程的电压表时,其示数为_____V。
12. 如图所示,是某同学测量电池的电动势和内阻的实验中得到的图线,则该电池的电动势为___________ V,内阻为___________Ω(结果保留两位有效数字).
四、计算题(本题共2小题,每题19分,共38分)
13. 如图所示,面积为0.02m2、内阻不计的100匝矩形线圈ABCD,绕垂直于磁场的轴00′匀速转动,转动的角速度为100rad/s,匀强磁场的磁感应强度为T.矩形线圈通过滑环与理想变压器相连,触头P可移动,副线圈所接电阻R=50Ω,电表均为理想交流电表.当线圈平面与磁场方向平行时开始计时, 求:
(1)线圈中感应电动势的表达式.
(2)由图示位置转过45°角的过程产生的平均感应电动势.
(3)当原、副线圈匝数比为4:1时,求电阻R上消耗的电功率.
14. 已知30℃时水的饱和汽压为4.242×103Pa,20℃时水的饱和汽压为2.333×103Pa.白天的气温是30℃,空气的相对湿度是60%,空气的绝对湿度为_________.天气预报说夜里的气温要降到20℃,那么,空气中的水蒸气_______(填“会”或“不会”)成为饱和汽.
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