内容正文:
安庆市田家炳中学2025—2026下学期高二年级期中学情调研
物理试卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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. 当电荷在垂直于磁场方向上运动时,磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的乘积,即F=qvB。该式中四个物理量在国际单位制中的单位依次为( )
A. J C m/s T B. N A m/s T
C. N C m/s T D. N C m/s Wb
2. 空间存在磁感应强度大小为的匀强磁场,在如图所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为的是( )
A. 只有乙 B. 乙和丁
C. 甲、乙、丁 D. 甲、乙、丙、丁
3. 下列关于电势和电势能的说法,正确的是( )
A. 对于一个确定的点电荷,在电势越高的位置,其电势能一定越大
B. 在电势一定的位置,放入某点电荷的电荷量越大,该点电荷的电势能一定越大
C. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能
D. 在电场中移动一电荷,若电场力对其做负功,其电势能一定增大
4. 三根平行的直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,如图所示,现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B,则该处的磁感应强度的大小和方向是( )
A. 大小为B,方向垂直斜边向下
B. 大小为B,方向垂直斜边向上
C. 大小为B,斜向右下方
D. 大小为B,斜向左下方
5. 如图,软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与电源、开关S相连,线圈N与电阻R连接成闭合电路。下列说法正确的是( )
A. 闭合S的瞬间,通过电阻R的电流方向为a到b
B. 闭合S一段较长时间后,电阻R中仍有感应电流流过
C. 断开S的瞬间,通过电阻R的电流方向为a到b
D. 断开S的瞬间,电阻R中没有感应电流流过
6. 如图,某匀强磁场的方向垂直于纸面向里,一带正电的粒子沿图中所示方向垂直射入磁场,不计粒子的重力。则粒子的运动轨迹( )
A. 可能为圆弧a B. 可能为直线b
C. 可能为圆弧c D. 沿a、b、c都有可能
7. 如图所示,光滑水平面上,P物体以初速度v与一个连着轻弹簧的静止的Q物体碰撞.从P物体与弹簧接触到弹簧被压缩至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A. P物体的速度先减小后增大
B. Q物体的速度先增大后减小
C. P物体与Q物体(含弹簧)组成系统的总动能守恒
D. P物体与Q物体(含弹簧)组成系统的总动量守恒
8. 如图所示,半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)以速度v0沿水平方向从A点射入磁场,其速度方向与半径OA的夹角为30°,经过一段时间后,粒子恰好从O点正下方的D点射出磁场,下列说法正确的是( )
A. 该粒子带正电
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 该粒子在磁场中运动的时间为
D. 若只改变带电粒子的入射方向,则其在磁场中的运动时间一定变短
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动,则能使线圈中产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
10. 一单匝矩形线圈的面积,线圈电阻,时绕轴从如图所示的位置开始匀速转动,角速度。匀强磁场的磁感应强度大小,定值电阻,导线电阻不计,电流表为理想交流电表。下列判断正确的是( )
A. 线圈中产生电动势的最大值为10V
B. 电流表的示数为1A
C. 0~0.01s的时间内,通过R的电荷量为0
D. 1分钟的时间内,R上产生的焦耳热为270J
三、实验题(本题有2个小题,11题6分,12题10分,共16分)
11. 读数:
(1)如图甲所示,螺旋测微器的读数为__________;
(2)如图乙所示,游标卡尺的读数为__________;
(3)如图丙所示选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,读数为__________。
12. 某实验小组用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源
电阻箱(最大阻值)
定值电阻(阻值为)
电流表A(量程为,内阻)
开关S、导线若干
实验步骤如下:
①将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关S;
②多次调节电阻箱,记录电流表A的示数和电阻箱对应的阻值;
③以为纵坐标,为横坐标,作出图线如图乙。
回答下列问题:
(1)电流表A与定值电阻并联,相当于改装了一个新的电流表,改装后新电流表的量程为__________,内阻为__________;
(2)由上述实验可得该电源的电动势__________,内阻__________(结果均保留2位有效数字);
(3)上述实验方法中不考虑偶然误差,电动势的测量值__________真实值。(选填“大于”“小于”或“等于”)。
四、计算题:本题共3小题,共42分。
13. 如图所示,在高为h=5m的平台右边缘上,放着一个质量M=3kg的铁块,现有一质量为m=1kg的钢球以v0=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为L=2m,已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5,求铁块在平台上滑行的距离s(不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点,g=10m/s2)
14. 水平绝缘桌面上固定有间距的平行金属导轨,导轨左侧接入电路,金属棒垂直放置于导轨上。导轨处于垂直于桌面向下、磁感应强度大小的匀强磁场中,俯视图如图所示。电路图中电源电动势,内阻,两个定值电阻的阻值均为。闭合开关后,通过电源内部的电流,金属棒保持静止。求:
(1)金属棒的电阻;
(2)金属棒受到的摩擦力方向和大小。
15. 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定于倾角为的斜面上,在整个导轨平面内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场。现将质量、电阻的金属棒ab从导轨某处静止释放,当棒ab沿导轨下滑的位移时达到最大速度。已知导轨宽度,磁感应强度,电阻、,导轨自身电阻不计。棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好,,重力加速度取。求:
(1)下滑过程中,棒ab上哪一端的电势高一些?
(2)棒ab能达到的最大速度的大小;
(3)棒ab加速过程中,ab棒产生的热量。(取三位有效数字)
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安庆市田家炳中学2025—2026下学期高二年级期中学情调研
物理试卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32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. 当电荷在垂直于磁场方向上运动时,磁场对运动电荷的洛伦兹力F等于电荷量q、速率v、磁感应强度B三者的乘积,即F=qvB。该式中四个物理量在国际单位制中的单位依次为( )
A. J C m/s T B. N A m/s T
C. N C m/s T D. N C m/s Wb
【答案】C
【解析】
【详解】洛伦兹力F的单位是N;电荷量q的单位是C;速率v的单位是m/s;磁感应强度B的单位是T;
故选C。
2. 空间存在磁感应强度大小为的匀强磁场,在如图所示的几种情况中,金属导体中产生的感应电动势为的是( )
A. 只有乙 B. 乙和丁
C. 甲、乙、丁 D. 甲、乙、丙、丁
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据感应电动势表达式
适用于B、L、两两垂直,甲正确,丙错误;
乙图中只有竖直边产生电动势,且电动势为BL,水平边不切割磁感线不产生电动势,故乙正确;
丁图半圆的等效长度为L,且互相垂直,故产生电动势为BL,故丁图正确。
故选C。
3. 下列关于电势和电势能的说法,正确的是( )
A. 对于一个确定的点电荷,在电势越高的位置,其电势能一定越大
B. 在电势一定的位置,放入某点电荷的电荷量越大,该点电荷的电势能一定越大
C. 正电荷在电场中某点的电势能一定大于负电荷在该点的电势能
D. 在电场中移动一电荷,若电场力对其做负功,其电势能一定增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.电势能既与电势有关,又与电荷量以及电性有关,对于一个确定的负点电荷在电势越高的位置,其电势能反而越小,故A错误;
B.在电势一定的位置,电势能与电性和电荷量大小有关,放入某点电荷的电荷量越大,该点电荷的电势能不一定越大,比如:在电势为负的位置,放置的正电荷电荷量越大,电势能越小,故B错误;
C.在电势为负的同一位置,放置正电荷的电势能比负电荷具有的电势能小,故C错误;
D.根据电场力做功与电势能的关系,可知在电场中移动一电荷,若电场力对其做负功,其电势能一定增大,电场力做正功,电势能减小,故D正确。
故选D。
4. 三根平行的直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个顶点,如图所示,现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B,则该处的磁感应强度的大小和方向是( )
A. 大小为B,方向垂直斜边向下
B. 大小为B,方向垂直斜边向上
C. 大小为B,斜向右下方
D. 大小为B,斜向左下方
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,三平行的通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等,方向如图
则
故选C。
5. 如图,软铁环上绕有M、N两个线圈,线圈M与电源、开关S相连,线圈N与电阻R连接成闭合电路。下列说法正确的是( )
A. 闭合S的瞬间,通过电阻R的电流方向为a到b
B. 闭合S一段较长时间后,电阻R中仍有感应电流流过
C. 断开S的瞬间,通过电阻R的电流方向为a到b
D. 断开S的瞬间,电阻R中没有感应电流流过
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合S的瞬间,M线圈内部产生向上的磁场,则N线圈内部磁场向下增加,则感应电流的磁场向上,由安培定则可得感应电流为由b到a。则A错误
B.闭合S一段较长时间后,线圈中的磁通量不变,则在电阻R中不会有感应电流流过,选项B错误;
CD.断开S的瞬间,M线圈内部向上的磁场减小,则N线圈内部磁场向下减小,则感应电流的磁场向下,由安培定则可得感应电流为由a到b。则C正确,D错误。
故选C。
6. 如图,某匀强磁场的方向垂直于纸面向里,一带正电的粒子沿图中所示方向垂直射入磁场,不计粒子的重力。则粒子的运动轨迹( )
A. 可能为圆弧a B. 可能为直线b
C. 可能为圆弧c D. 沿a、b、c都有可能
【答案】A
【解析】
【详解】根据左手定则可知,带正电的粒子沿图中所示方向垂直射入磁场时,受力方向向左,所以粒子向左偏转,则粒子的运动轨迹可能为圆弧a,故A正确,BCD错误。
故选A。
7. 如图所示,光滑水平面上,P物体以初速度v与一个连着轻弹簧的静止的Q物体碰撞.从P物体与弹簧接触到弹簧被压缩至最短的过程中,下列说法正确的是( )
A. P物体的速度先减小后增大
B. Q物体的速度先增大后减小
C. P物体与Q物体(含弹簧)组成系统的总动能守恒
D. P物体与Q物体(含弹簧)组成系统的总动量守恒
【答案】D
【解析】
【分析】根据“从P物体与弹簧接触到弹簧被压缩至最短的过程中”、“P物体的速度先减小后增大”、“总动能守恒”、“总动量守恒”可知,本题考查动量守恒的条件和应用、机械能守恒的应用,根据动量守恒及条件、机械能守恒判断即可.
【详解】AB、从P物体与弹簧接触到弹簧被压缩至最短过程中,弹簧对P一直有向左的弹力,由于两者质量关系未知,P的速度可能一直减小,也可能先向右减小后向左增大.弹力对Q一直有向右的弹力,Q的速度一直增大.故A错误,B错误;
C. 根据系统的机械能守恒知,弹簧的弹性势能增大,则系统的总动能减小,故C错误;
D. 对于P物体与Q物体(含弹簧)组成系统,竖直方向所受的重力和水平面的支持力平衡,合力为零,水平方向不受力,所以系统的合外力为零,满足动量守恒的条件,所以系统的总动量守恒,故D正确.
故选D
【点睛】弹簧压缩量最大时,两物体速度相等;相互作用后P的速度大小和方向与P、Q的质量关系有关.
8. 如图所示,半径为R的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)以速度v0沿水平方向从A点射入磁场,其速度方向与半径OA的夹角为30°,经过一段时间后,粒子恰好从O点正下方的D点射出磁场,下列说法正确的是( )
A. 该粒子带正电
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 该粒子在磁场中运动的时间为
D. 若只改变带电粒子的入射方向,则其在磁场中的运动时间一定变短
【答案】C
【解析】
【详解】A.轨迹向下偏转,根据左手定则,该粒子带负电,A错误;
B.轨迹半径为R,根据牛顿第二定律得
解得,匀强磁场的磁感应强度大小为
B错误;
C.该粒子在磁场中运动的时间为
解得
C正确;
D.若其速度方向与半径OA的夹角变大,则粒子在磁场中的运动轨迹变长,则其在磁场中的运动时间一定变长,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9. 闭合线圈按如图所示的方式在磁场中运动,则能使线圈中产生感应电流的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】A.该图中线圈绕OO'轴转动时,穿过线圈的磁通量不断变化,则线圈中会产生感应电流,A正确;
B.当线圈向右运动时,穿过线圈的磁通量减小,则线圈中会产生感应电流,B正确;
C.当线圈向下移动时,穿过线圈的磁通量不变,总为零,可知线圈中不会产生感应电流,C错误;
D.当线圈转动时,穿过线圈的磁通量不变,则线圈中不会产生感应电流,D错误。
故选AB。
10. 一单匝矩形线圈的面积,线圈电阻,时绕轴从如图所示的位置开始匀速转动,角速度。匀强磁场的磁感应强度大小,定值电阻,导线电阻不计,电流表为理想交流电表。下列判断正确的是( )
A. 线圈中产生电动势的最大值为10V
B. 电流表的示数为1A
C. 0~0.01s的时间内,通过R的电荷量为0
D. 1分钟的时间内,R上产生的焦耳热为270J
【答案】AD
【解析】
【详解】A.线圈中产生电动势的最大值,故A正确;
B.电动势的有效值,根据闭合电路的欧姆定律有电流表的示数为
故B错误;
C.因周期,0~0.01s的时间内线圈转了半圈,
通过R的电荷量为,故C错误;
D.1分钟的时间内,R上产生的焦耳热为,故D正确。
故选AD。
三、实验题(本题有2个小题,11题6分,12题10分,共16分)
11. 读数:
(1)如图甲所示,螺旋测微器的读数为__________;
(2)如图乙所示,游标卡尺的读数为__________;
(3)如图丙所示选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时,读数为__________。
【答案】(1)6.122##6.121##6.123
(2)50.85 (3)1500
【解析】
【小问1详解】
由图读得
【小问2详解】
由图读得
【小问3详解】
由图读得
12. 某实验小组用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源
电阻箱(最大阻值)
定值电阻(阻值为)
电流表A(量程为,内阻)
开关S、导线若干
实验步骤如下:
①将电阻箱的阻值调到最大,闭合开关S;
②多次调节电阻箱,记录电流表A的示数和电阻箱对应的阻值;
③以为纵坐标,为横坐标,作出图线如图乙。
回答下列问题:
(1)电流表A与定值电阻并联,相当于改装了一个新的电流表,改装后新电流表的量程为__________,内阻为__________;
(2)由上述实验可得该电源的电动势__________,内阻__________(结果均保留2位有效数字);
(3)上述实验方法中不考虑偶然误差,电动势的测量值__________真实值。(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1) ①. 600 ②. 2.0
(2) ①. 3.0 ②. 1.0
(3)等于
【解析】
【小问1详解】
[1]电流表A与定值电阻并联,相当于改装了一个新的电流表,改装后新电流表的量程为
[2]改装后新电流表的内阻为
【小问2详解】
[1][2]当电流表示数为时,干路电流为,根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可知图像的斜率为
解得该电源的电动势为
由图像将数据,代入方程,解得该电源的内阻为
【小问3详解】
上述实验方法中不考虑偶然误差,由于改装后的电流表内阻已知,所以改装后的电流表分压已知,实验方法不存在系统误差,则电动势的测量值等于真实值。
四、计算题:本题共3小题,共42分。
13. 如图所示,在高为h=5m的平台右边缘上,放着一个质量M=3kg的铁块,现有一质量为m=1kg的钢球以v0=10m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为L=2m,已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5,求铁块在平台上滑行的距离s(不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点,g=10m/s2)
【答案】1.6m
【解析】
【分析】
【详解】设钢球反弹后的速度大小为v1,铁块的速度大小为v,碰撞时间极短系统动量
钢球做平抛运动
、
解得
t=1s,v1=2m/s,v=4m/s
铁块做匀减速直线运动,加速度大小
=5m/s2
最终速度为0,则其运行时间
=0.8s
所以铁块在平台右滑行的距离
=1.6m
14. 水平绝缘桌面上固定有间距的平行金属导轨,导轨左侧接入电路,金属棒垂直放置于导轨上。导轨处于垂直于桌面向下、磁感应强度大小的匀强磁场中,俯视图如图所示。电路图中电源电动势,内阻,两个定值电阻的阻值均为。闭合开关后,通过电源内部的电流,金属棒保持静止。求:
(1)金属棒的电阻;
(2)金属棒受到的摩擦力方向和大小。
【答案】(1)
(2)水平向右,
【解析】
【小问1详解】
金属棒两端的电压
与金属棒并联的定值电阻中通过的电流
金属棒中通过的电流
金属棒的电阻
解得,
【小问2详解】
金属棒受到的安培力方向水平向左,摩擦力方向水平向右
金属棒受到的安培力大小
金属棒受力平衡有
解得
15. 如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨固定于倾角为的斜面上,在整个导轨平面内有垂直于导轨平面向上的匀强磁场。现将质量、电阻的金属棒ab从导轨某处静止释放,当棒ab沿导轨下滑的位移时达到最大速度。已知导轨宽度,磁感应强度,电阻、,导轨自身电阻不计。棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好,,重力加速度取。求:
(1)下滑过程中,棒ab上哪一端的电势高一些?
(2)棒ab能达到的最大速度的大小;
(3)棒ab加速过程中,ab棒产生的热量。(取三位有效数字)
【答案】(1)a端 (2)
(3)1.69J
【解析】
【小问1详解】
根据右手定则,磁感线垂直导轨平面向上穿过手心,大拇指指向棒下滑方向,四指指向感应电流方向,即由指向。在电源内部电流从低电势流向高电势,故端电势高。
【小问2详解】
外电路电阻
回路总电阻
当棒受力平衡时速度最大,有
其中
联立解得
代入数据得
【小问3详解】
根据能量守恒定律,重力势能的减小量等于动能增加量与回路产生的总焦耳热之和,即
解得
ab棒产生的热量
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