精品解析:黑龙江省佳木斯市第二中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题
2026-01-21
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 黑龙江省 |
| 地区(市) | 佳木斯市 |
| 地区(区县) | 前进区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.22 MB |
| 发布时间 | 2026-01-21 |
| 更新时间 | 2026-01-22 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56068594.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二学年2025-2026学年度第一学期期末考试
物理试卷
注意事项:
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
1.答题前,考生务必将姓名、考号写在答题卡上,并在指定位置粘贴条形码。
2.选择题部分,每小题选出答案后,考生必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号按要求涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.非选择题各题的答案,必须书写在答题卡规定的区域,规定区域外答题不得分。
4.保持答题卡清洁,不得折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀。
第I卷(共46分)
一、单选题(每题4分)
1. 下列关于磁场的相关描述及判定,正确的是( )
A. 图甲中表示条形磁铁磁感线从N极出发,到S极终止,磁感线不闭合
B. 图乙中导线通电后,其正下方小磁针的N极向纸面内转动
C. 图丙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向下,北半球竖直向上
D. 图丁中通有方向相同电流的两导线之间存在引力,两引力是一对平衡力
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中表示条形磁铁的磁感线外部从N极出发,指向S极,然后从内部的S极指向N极,磁感线为闭合曲线,故A错误;
B.图乙中导线通电后,根据安培定则可知其下方的磁场方向垂直纸面向里,则其正下方小磁针的N极向纸面内转动,故B正确;
C.图丙中地磁场的磁感线由地理南极指向地理北极,其垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上,北半球竖直向下,故C错误;
D.图丁中通有方向相同电流的两导线之间存在引力,两引力是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
2. 研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示,在电梯轿厢上安装上永久磁铁,电梯的井壁上铺设线圈,下列说法正确的是( )
A. 当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中
B. 当电梯突然坠落时,该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用
C. 当电梯坠落至图示位置时,闭合线圈A、B中的电流方向相同
D. 当电梯坠落至图示位置时,只有闭合线圈B能阻碍电梯下落
【答案】B
【解析】
【详解】AB.电梯突然坠落时,感应电流产生磁场可以阻碍电梯的运动但无法使其停止,故A错误,B正确;
C.当电梯坠落至图示位置时,磁场方向向上,此时穿过闭合线圈B中的磁通量增加,由楞次定律可知线圈B中感应电流的方向为顺时针(俯视)、B中的电流方向相反,故C错误;
D.当电梯突然坠落时,线圈A中的磁通量突然减少,线圈B中的磁通量突然增多,根据楞次定律可知线圈A对磁铁的运动有阻碍作用,B同样阻碍电梯的运动,故D错误。
故选:B。
【点睛】本题考查了楞次定律和电磁感应现象在生活中的应用,解题的关键是正确判断两个线圈中原磁场的方向和磁通量的变化,利用楞次定律判断感应电流的方向。
3. 如图甲所示,螺线管匝数匝,螺线管内存在水平向右的磁场,螺线管的电阻,电阻,螺线管内的磁通量按图乙所示规律变化。其余电阻不计,则( )
A. 电阻两端,端电势高 B. 电阻两端电压为
C. 通过电阻的电荷量为 D. 电阻R产生的焦耳热为0.032J
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据楞次定律可知,螺线管中的感应电流从C到A流过电阻R,可知电阻两端C端电势高,选项A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律
电阻两端电压为
选项B错误;
C.通过电阻R的电荷量为
选项C正确;
D.电阻R产生的焦耳热为
选项D错误。
故选C。
4. 如图所示,质量为m的金属杆ab长为l,通过的电流强度为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与水平面成θ角斜向上,ab静止于水平导轨上,则( )
A. 金属杆ab所受的安培力大小为BIlsinθ
B. 金属杆ab所受轨道的支持力大小为mg
C. 若仅将电流反向,金属杆ab可能会运动
D. 若仅减小θ,金属杆受到的摩擦力将增大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.对金属杆受力分析所示
金属杆ab所受安培力大小为
金属杆ab受到的支持力为
故AB错误;
C.若仅将电流反向,对金属杆做受力分析,如图所示
由平衡条件得金属杆ab受到的支持力为
支持力减小,最大静摩擦力减小,安培力在水平方向分量不变,所以金属杆ab可能会运动,故C正确;
D.对金属杆受力分析所示
金属杆ab受到的支持力为
若仅减小θ,支持力变大,最大静摩擦力变大,金属杆ab所受安培力大小为
保持不变,安培力在水平分量减小,所以金属杆还会处于平衡状态,此时摩擦力
将会减小,故D错误。
故选C。
5. 如图所示的空间,匀强电场的方向竖直向下,场强为E,匀强磁场的方向水平向外,磁感应强度为B,有两个带电小球A和B都能在垂直于磁场方向的同一竖直平面内做匀速圆周运动(两小球间的库仑力可忽略),运动轨迹如图中所示,已知两个带电小球A和B的质量关系为mA=3mB,轨道半径为RA=3RB,则下列说法正确的是( )
A. 小球A、B均带正电
B. 小球A、B的电量比为1:3
C. 小球A、B的速度比为3:1
D. 小球A、B的速度比为1:3
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为两小球在复合场中做匀速圆周运动,所受电场力与重力平衡,则电场力向上,与场强方向相反,则两小球均带负电,故A错误;
B.由于电场力与重力平衡,则,,
联立可得,故B错误;
CD.由洛伦兹力提供向心力
则
由于两小球比荷相等,所以速度之比等于半径之比,所以,故C正确,D错误。
故选C。
6. 绝缘的水平面上存在着沿水平方向的电场,带负电滑块(可视为质点)在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示,P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动(如图乙),滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,g取10m/s2,则( )
A. 电场中x=3m处的电势最低
B. 滑块沿x轴正方向运动过程中,速度先增加后减少
C. 滑块运动至x=3m处,速度大小为
D. 滑块不可能到达x=4m处
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,x=3m处的电势能最小,滑块带负电,所以x=3m处的电势最高,故A错误;
C.滑块运动过程中,根据能量守恒定律可得
代入数据解得,故C错误;
B.由于图像切线的斜率表示电场力的大小,由题图可知,从x=1m处到x=3m处,滑块受到的电场力逐渐减小,且滑块从x=1m处运动到x=3m处,由于动能不变,则电场力做功等于克服摩擦力做功,所以电场力先大于摩擦力后小于摩擦力,则滑块沿x轴正方向运动过程中,合力先做正功,后做负功,根据动能定理可知,滑块的速度先增加后减少,故B正确;
D.滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等,滑块从x=1m处到x=4m处,需要克服摩擦力做功为
由此可知,滑块不可能到达x=4m处,故D正确。
故选BD。
7. 如图所示,质量分别为m1、m2(m1>m2)的小球A、B用轻弹簧连接,两小球分别套在两平行且足够长的光滑水平轨道上,水平光滑轨道宽度和弹簧自然长度均为d,B的左侧有一固定挡板。假设轨道足够长,A由图示位置由静止释放,当A与B相距最近时,A的速度为v1,则在以后的运动过程中( )
A. A的最小速度是0 B. A的最小速度是v1
C. B的最大速度是v1 D. B的最大速度是v1
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】当A与B第一次相距最近时弹簧处于原长,此后,A可能一直做减速运动,也可能是先减速到零再反向加速,B通过弹簧被A拉着跟在其后一直做加速运动,直到A与B再次相距最近时,B的速度达到最大,此过程动量守恒和机械能守恒,取向右为正方向,则有:
解得A的末速度
,
当m1>m2时,则v1′>0,可说明A一直做减速运动,故A的最小速度是
B的最大速度是表达式的值。故BD正确,AC错误。
故选BD。
二、多选题(每题6分)
8. 如图所示,带电粒子(不计重力)在以下四种器件中运动,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,无论是电子还是质子从左向右水平射入速度选择器中均可能做匀速直线运动
B. 乙图中由静止释放的磁块在竖直铝管中做自由落体运动
C. 丙图中通过励磁线圈的电流越大,粒子就能获得更大的动能
D. 丁图中只要增大加速电压,粒子就能获得更大的动能
【答案】A
【解析】
详解】A.若粒子能从左向右水平射入速度选择器中做匀速直线运动,则
所以
由此可知,速度选择器选择的是粒子的速度大小和方向,与粒子的电性、质量、电荷量无关,故A正确;
B.乙图中由静止释放磁块,竖直铝管中产生感应电流,感应电流产生的磁场对磁铁有力的作用,所以磁铁既受重力,也受磁场力,不是做自由落体运动,故B错误;
C.丙图中通过励磁线圈的电流越大,线圈产生的磁场越强,由于洛伦兹力对粒子不做功,所以粒子的动能不变,故C错误;
D.图丁中,当粒子运动半径等于D型盒半径时具有最大速度,即
所以
粒子的最大动能为
由此可知,最大动能与加速电压无关,故D错误。
故选A。
9. 如图甲所示,正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻,磁感应强度B的方向垂直纸面向外,感应电流以逆时针为正方向,cd边所受安培力的方向以垂直cd边向下为正方向。下列关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】设正方形导线框边长为L,电阻为R,在0~2s,垂直纸面向外的磁场减弱,由楞次定律可知,感应电流的方向为逆时针方向,为正方向,感应电流大小
电流是恒定值。
由左手定则可知,cd边所受安培力方向向下,为正方向,大小为
安培力与磁感应强度成正比,数值由
减小到零。
2s~3s内,垂直纸面向里的磁场增强,由楞次定律可知,感应电流的方向为逆时针方向,为正方向,感应电流大小
电流是恒定值。
由左手定则可知,cd边所受安培力方向向上,为负方向,大小为
安培力与磁感应强度成正比,由零增大到
3s−4s内垂直纸面向里的磁场减弱,由楞次定律可知,感应电流的方向为顺时针方向,为负方向,感应电流大小
电流是恒定值。
由左手定则可知,cd边所受安培力方向向下,为正方向,大小为
安培力与磁感应强度成正比,数值由
减小到零
4s~6s内垂直纸面向外的磁场增强,由楞次定律可知,感应电流的方向为顺时针方向,为负方向,感应电流大小
电流是恒定值。
由左手定则可知,cd边所受安培力方向向上,为负方向,大小为
安培力与磁感应强度成正比,数值由零增大到
由以上分析计算可得AC错误,BD正确。
故选BD。
10. 如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场,一质量为且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为、电荷量的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左,大小为的恒力F,重力加速度,则( )
A. 前合外力对木板做的功为 B. 时木板对地面的压力大小为
C. 静摩擦力对滑块做的功为 D. 滑动摩擦力对滑块的冲量大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.静摩擦力能提供的最大加速度为
开始时木板滑块一起运动,加速度为
而滑块向左运动后,由左手定则可知,会受到一个向上的洛伦兹力,设滑块速度为v时,两者开始相对滑动,由牛顿第二定律得,对滑块有
对木板有
可得
则发生相对滑动需要时间
时木板速度
根据动能定理,前合外力对木板做的功为
故A错误;
B.时速度
木板对地面的压力大小为
故B正确;
C.根据动能定理,静摩擦力对滑块做的功为
故C正确;
D.当滑块受的洛伦兹力大小等于重力时,两者分离,此时由
可得
滑动摩擦力对滑块的冲量大小为
故D错误。
故选BC。
第II卷(共54分)
三、实验题(共14分)
11. 在探究电磁感应现象的实验中。
(1)如图甲所示,这是探究电磁感应现象的实验装置。用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中,闭合开关后,在下面的实验探究中,关于电流计的指针是否偏转,请填写在下面的空格处。
①磁铁不动,使导体AB向上或向下运动,并且不切割磁感线,则电流计的指针________(填“偏转”或“不偏转”)。
②导体AB不动,使磁铁左右运动,则电流计的指针________(填“偏转”或“不偏转”)。
(2)为判断线圈环绕方向,可将灵敏电流计与线圈L连接,如图乙所示。已知线圈由a端开始绕至b端,当电流从电流计左端流入时,指针向左偏转。
①将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转,俯视线圈,其环绕方向为________(填“顺时针”或“逆时针”)。
②当磁铁从图乙中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转,俯视线圈,其环绕方向为________(填“顺时针”或“逆时针”)。
(3)如图丙所示,各线路连接完好,线圈A在线圈B中,在开关闭合的瞬间,实验小组发现电流计的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置。保持开关闭合,在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,会观测到电流计的指针________(填“向左偏”“向右偏”或“不动”)。
【答案】(1) ①. 不偏转 ②. 偏转
(2) ①. 顺时针 ②. 逆时针
(3)向右偏
【解析】
【小问1详解】
[1]磁铁不动,使导体AB向上或向下运动,并且不切割磁感线,不会产生感应电流,则电流计的指针不偏转。
[2]导体AB不动,使磁铁左右运动,导体AB会切割磁感线产生感应电流,则电流计的指针会偏转。
【小问2详解】
[1]由楞次定律知感应电流产生的磁场方向向上,感应电流由a经G流向b,再由安培定则知线圈环绕方向为顺时针。
[2]由楞次定律知感应电流产生的磁场方向向上,感应电流由b经G流向a,再由安培定则知线圈环绕方向为逆时针。
【小问3详解】
在开关闭合的瞬间,电流计的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置,可知当穿过线圈B的磁通量增加时,电流计的指针左偏;保持开关闭合,在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电阻变大,电流减小,则穿过线圈B的磁通量减小,会观测到电流计的指针向右偏。
12. 某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:
(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
①_________;
②两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处;
③重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________Ω。
(2)了尽量准确测量该电阻,现用伏安法测电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据。除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路。
A.电压表V(量程50V,内阻约为25kΩ)
B.电流表A1(量程100mA、内阻r1=20Ω)
C.电流表A2(量程100mA、内阻r2约5Ω)
D.定值电阻R0(80Ω)
E.滑动变阻器R(0~10Ω)
F.电源:电动势E=6V,内阻较小
G.导线、开关若干
请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号) _______。若实验过程中,电流表A1和A2的示数分别用I1和I2表示,请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式:Rx=________。
【答案】 ①. 换用×10倍率的挡位 ②. 120 ③. 见解析 ④.
【解析】
【详解】(1)[1][2]用多用电表欧姆挡测电阻时发现指针偏转角度太大,说明待测电阻阻值相对所选挡位偏小,为了能够使读数准确,应使指针尽量指在表盘中央附近,所以第①步应先换用×10倍率的挡位,根据题图可知10~15之间的分度值为1,则测量结果是
(2)[3]由于电源电动势E=6V,而电压表V的量程为50 V,若用此电压表测量电压,指针偏转幅度较小,误差较大,不符合实验要求,所以不能选用电压表来测电压。根据欧姆定律可知通过待测电阻的最大电流为
两个电流表量程均满足,考虑到不能选用电压表V,需要将一个电流表改装成电压表,即将一个电流表与定值电阻串联,需要选择已知内阻的电流表A1进行改装。电流表A2采用外接法,从而可以准确测量通过Rx的电流,消除系统误差。滑动变阻器的最大阻值为10 Ω,比被测电阻Rx小得多,又考虑到要测量多组数据,则采取分压接式法, 电路图如图所示。
[4]由电路图可知,Rx两端电压
Ux=I1(R0+r1)
通过Rx中的电流为
Ix=I2-I1
解得
四、解答题(共40分)
13. 如图所示,将中心穿孔的带正电小球A套在竖直面内倾角为的固定光滑绝缘杆上,在小球A的正下方固定着另外一个带电小球B,此时小球A恰好静止,且与绝缘杆无挤压。若A的质量为m,电荷量为q,A与B的距离为h,重力加速度为g,静电力常量为k,A与B均可视为质点。
(1)试确定小球B的带电性质和电荷量;
(2)若仅改变小球A所带电荷的电性,求小球A沿杆下滑到与小球B在同一水平线的C点时,重力对小球做功的瞬时功率。
【答案】(1)正电,
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,小球A受到B的库仑力与A受到的重力平衡,即A、B之间相互排斥,所以B带正电;由平衡条件得
解得
【小问2详解】
A带负电后,小球A受到重力,支持力和电场力作用沿杆向下做变速直线运动,由图中几何关系可知,A在初位置与C位置到B的距离相等,则A在初位置与C位置的电势相等,设A到达C位置时速度为,因电场力做功为0,由动能定理得
解得
此时重力的瞬时功率为
解得
14. 如图所示,在空间有坐标系,第三象限有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,第四象限有竖直向上的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的正离子,从A处沿与x轴负方向成角垂直射入匀强磁场中,结果离子正好从距O点为L的C处沿垂直电场方向进入匀强电场,最后离子打在x轴上距O点2L的D处。不计离子重力,求:
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)此离子运动到D处时的速度v;
(3)离子从A处运动到D处所需的时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
此离子的运动轨迹如图所示
由几何知识可知
解得
【小问2详解】
离子在磁场中运动时,根据洛伦兹力提供向心力有
可得
离子进入电场后做类平抛运动,设运动到D处时沿y轴方向速度为,则x轴方向有
y轴方向有
可得
此离子运动到D处时的速度
【小问3详解】
离子在磁场中运动的周期
根据轨迹得到离子在磁场中做圆周运动的时间为
离子从C处运动到D处做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,所需要的时间
故离子从A处运动到D处所需的时间
15. 如图所示,倾角的粗糙斜面固定在水平面上,斜面上存在一宽度为、方向垂直于斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为。质量为、电阻为、边长为的正方形线框通过轻质细线绕过光滑定滑轮与质量的重物相连,线框与斜面间的动摩擦因数。初始时,线框上边与磁场下边界有一定距离,重物离地面足够高,细线处于绷直状态,将系统由静止释放,线框恰好能匀速进入磁场。已知,,重力加速度。
(1)求线框匀速运动时所受安培力的大小;
(2)求初始时刻线框上边与磁场下边界的距离;
(3)若线框出磁场的时间为,求线框通过整个磁场过程中产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
线框能匀速进入磁场,由受力分析可知,
线框匀速则重物也做匀速直线运动,对重物分析可得
联立可得
【小问2详解】
线框进入磁场前对线框和重物组成的系统,由动能定理可得
解得
线框刚进入磁场时,,
联立可得
【小问3详解】
线框匀速进入磁场的过程中运动时间为,
则进入磁场的过程线框中流过的电荷量
线框全部进入磁场到上边界刚要离开磁场的过程中,对线框和重物组成的系统,由能量守恒可得
线框出磁场的过程中,对线框和重物组成的系统,由动量定理可得
解得
对线框和重物组成的系统从进磁场到全部出磁场的过程中由能量守恒可得
解得
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高二学年2025-2026学年度第一学期期末考试
物理试卷
注意事项:
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间75分钟。
1.答题前,考生务必将姓名、考号写在答题卡上,并在指定位置粘贴条形码。
2.选择题部分,每小题选出答案后,考生必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号按要求涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.非选择题各题的答案,必须书写在答题卡规定的区域,规定区域外答题不得分。
4.保持答题卡清洁,不得折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、刮纸刀。
第I卷(共46分)
一、单选题(每题4分)
1. 下列关于磁场的相关描述及判定,正确的是( )
A. 图甲中表示条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止,磁感线不闭合
B. 图乙中导线通电后,其正下方小磁针的N极向纸面内转动
C. 图丙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向下,北半球竖直向上
D. 图丁中通有方向相同电流的两导线之间存在引力,两引力是一对平衡力
2. 研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置如图所示,在电梯轿厢上安装上永久磁铁,电梯的井壁上铺设线圈,下列说法正确的是( )
A. 当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中
B. 当电梯突然坠落时,该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用
C. 当电梯坠落至图示位置时,闭合线圈A、B中的电流方向相同
D. 当电梯坠落至图示位置时,只有闭合线圈B能阻碍电梯下落
3. 如图甲所示,螺线管匝数匝,螺线管内存在水平向右磁场,螺线管的电阻,电阻,螺线管内的磁通量按图乙所示规律变化。其余电阻不计,则( )
A. 电阻两端,端电势高 B. 电阻两端电压为
C. 通过电阻的电荷量为 D. 电阻R产生的焦耳热为0.032J
4. 如图所示,质量为m的金属杆ab长为l,通过的电流强度为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与水平面成θ角斜向上,ab静止于水平导轨上,则( )
A. 金属杆ab所受的安培力大小为BIlsinθ
B. 金属杆ab所受轨道的支持力大小为mg
C. 若仅将电流反向,金属杆ab可能会运动
D. 若仅减小θ,金属杆受到的摩擦力将增大
5. 如图所示的空间,匀强电场的方向竖直向下,场强为E,匀强磁场的方向水平向外,磁感应强度为B,有两个带电小球A和B都能在垂直于磁场方向的同一竖直平面内做匀速圆周运动(两小球间的库仑力可忽略),运动轨迹如图中所示,已知两个带电小球A和B的质量关系为mA=3mB,轨道半径为RA=3RB,则下列说法正确的是( )
A. 小球A、B均带正电
B. 小球A、B的电量比为1:3
C. 小球A、B的速度比为3:1
D. 小球A、B的速度比为1:3
6. 绝缘水平面上存在着沿水平方向的电场,带负电滑块(可视为质点)在水平面上不同位置所具有的电势能Ep如图甲所示,P点是图线最低点。现将滑块由x=1m处以v=2m/s的初速度沿x轴正方向运动(如图乙),滑块质量m=1kg、与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,g取10m/s2,则( )
A. 电场中x=3m处的电势最低
B. 滑块沿x轴正方向运动过程中,速度先增加后减少
C. 滑块运动至x=3m处,速度大小为
D. 滑块不可能到达x=4m处
7. 如图所示,质量分别为m1、m2(m1>m2)的小球A、B用轻弹簧连接,两小球分别套在两平行且足够长的光滑水平轨道上,水平光滑轨道宽度和弹簧自然长度均为d,B的左侧有一固定挡板。假设轨道足够长,A由图示位置由静止释放,当A与B相距最近时,A的速度为v1,则在以后的运动过程中( )
A. A的最小速度是0 B. A的最小速度是v1
C. B的最大速度是v1 D. B的最大速度是v1
二、多选题(每题6分)
8. 如图所示,带电粒子(不计重力)在以下四种器件中运动,下列说法正确是( )
A. 甲图中,无论是电子还是质子从左向右水平射入速度选择器中均可能做匀速直线运动
B. 乙图中由静止释放的磁块在竖直铝管中做自由落体运动
C. 丙图中通过励磁线圈的电流越大,粒子就能获得更大的动能
D. 丁图中只要增大加速电压,粒子就能获得更大的动能
9. 如图甲所示,正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻,磁感应强度B的方向垂直纸面向外,感应电流以逆时针为正方向,cd边所受安培力的方向以垂直cd边向下为正方向。下列关于感应电流i和cd边所受安培力F随时间t变化的图像正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场,一质量为且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端无初速放置一质量为、电荷量的滑块,滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左,大小为的恒力F,重力加速度,则( )
A. 前合外力对木板做功为 B. 时木板对地面的压力大小为
C. 静摩擦力对滑块做的功为 D. 滑动摩擦力对滑块的冲量大小为
第II卷(共54分)
三、实验题(共14分)
11. 在探究电磁感应现象的实验中。
(1)如图甲所示,这是探究电磁感应现象的实验装置。用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中,闭合开关后,在下面的实验探究中,关于电流计的指针是否偏转,请填写在下面的空格处。
①磁铁不动,使导体AB向上或向下运动,并且不切割磁感线,则电流计的指针________(填“偏转”或“不偏转”)。
②导体AB不动,使磁铁左右运动,则电流计的指针________(填“偏转”或“不偏转”)。
(2)为判断线圈环绕方向,可将灵敏电流计与线圈L连接,如图乙所示。已知线圈由a端开始绕至b端,当电流从电流计左端流入时,指针向左偏转。
①将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转,俯视线圈,其环绕方向为________(填“顺时针”或“逆时针”)。
②当磁铁从图乙中的虚线位置向右远离L时,指针向右偏转,俯视线圈,其环绕方向为________(填“顺时针”或“逆时针”)。
(3)如图丙所示,各线路连接完好,线圈A在线圈B中,在开关闭合的瞬间,实验小组发现电流计的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置。保持开关闭合,在滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,会观测到电流计的指针________(填“向左偏”“向右偏”或“不动”)。
12. 某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:
(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示)。为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:
①_________;
②两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0Ω处;
③重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________Ω。
(2)为了尽量准确测量该电阻,现用伏安法测电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据。除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路。
A.电压表V(量程50V,内阻约25kΩ)
B.电流表A1(量程100mA、内阻r1=20Ω)
C.电流表A2(量程100mA、内阻r2约5Ω)
D.定值电阻R0(80Ω)
E.滑动变阻器R(0~10Ω)
F.电源:电动势E=6V,内阻较小
G.导线、开关若干
请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号) _______。若实验过程中,电流表A1和A2的示数分别用I1和I2表示,请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式:Rx=________。
四、解答题(共40分)
13. 如图所示,将中心穿孔的带正电小球A套在竖直面内倾角为的固定光滑绝缘杆上,在小球A的正下方固定着另外一个带电小球B,此时小球A恰好静止,且与绝缘杆无挤压。若A的质量为m,电荷量为q,A与B的距离为h,重力加速度为g,静电力常量为k,A与B均可视为质点。
(1)试确定小球B的带电性质和电荷量;
(2)若仅改变小球A所带电荷的电性,求小球A沿杆下滑到与小球B在同一水平线的C点时,重力对小球做功的瞬时功率。
14. 如图所示,在空间有坐标系,第三象限有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,第四象限有竖直向上的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的正离子,从A处沿与x轴负方向成角垂直射入匀强磁场中,结果离子正好从距O点为L的C处沿垂直电场方向进入匀强电场,最后离子打在x轴上距O点2L的D处。不计离子重力,求:
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)此离子运动到D处时的速度v;
(3)离子从A处运动到D处所需的时间t。
15. 如图所示,倾角的粗糙斜面固定在水平面上,斜面上存在一宽度为、方向垂直于斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为。质量为、电阻为、边长为的正方形线框通过轻质细线绕过光滑定滑轮与质量的重物相连,线框与斜面间的动摩擦因数。初始时,线框上边与磁场下边界有一定距离,重物离地面足够高,细线处于绷直状态,将系统由静止释放,线框恰好能匀速进入磁场。已知,,重力加速度。
(1)求线框匀速运动时所受安培力的大小;
(2)求初始时刻线框上边与磁场下边界的距离;
(3)若线框出磁场的时间为,求线框通过整个磁场过程中产生的焦耳热。
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