内容正文:
2025年安徽省界首市高二物理第一学期期末
教学质量检测模拟试题
一、单选题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1. 如图所示,固定于水平面的“”形导线框处于磁感应强度大小为B,方向竖直向下的匀强磁场中,导线框两平行导轨间距为d,左端接一电动势为E0,内阻不计的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒MN垂直平行足够长导轨放置并接触良好,忽略摩擦阻力和导轨的电阻。闭合开关S,导体棒从静止开始运动,经过时间t,达到最大速度运动的距离为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】闭合开关S后,线框与导体组成的回路中产生电流,导体棒受到安培力作用开始加速运动,导体切割磁感线会使电路中的电流变小,加速度变小,当导体切割磁感线产生的电动势等于电源电动势时,电路中的电流为零,导体棒不受安培力作用,合外力为零,开始做匀速运动,即达到稳定运动.有
E0=Bdv
解得
对导体棒用动量定理
整个过程中通过导体棒的电荷量
联立解得
故C正确,ABD错误;
故选C
2. 如图所示是电视机中偏转线圈的示意图,圆心O表示电子束,由纸内向纸外而来,那么,接通电源,给偏转线圈加上图示方向的电流时,电子束应( )
A. 不偏转,仍打在O点
B. 向左偏转
C. 向上偏转
D. 向下偏转
【答案】C
【解析】
【详解】偏转线圈由上下两个“通电螺线管”组成,由右手螺旋定则判断知右端都是N极,左端都是S极,则O点处的磁场水平向左,由左手定则判断可知,从O点射出的电子受到向上的洛伦兹力的作用将会向上偏转,故C正确,ABD错误.
故选C
3. 如图所示,将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间成“8”字型,并使上、下两圆半径相等.如果环的电阻为R,则此过程中流过环的电荷量为( )
A. B. C. 0 D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,将半径为r的金属圆环变成上、下半径相等两圆,则有:πr=2×πr′
解得: ,再由面积公式S=πr2,可知,面积变化为△S=πr2-2π()2=;
由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律,结合电量表达式,故选B.
4. 如图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是( )
A. 把R2的滑片向左移动 B. 把R2的滑片向右移动
C. 把R1的滑片向左移动 D. 把开关S断开
【答案】A
【解析】
【详解】AB.变阻器R2处于分压状态,电容器两端电压等于变阻器R2左半段的电压,故要减小变阻器R2左半段的电阻值,变阻器R2滑片应该向左移动,A正确、B错误;
C.R1与电容器串联,是断路状态,对电容器两端电压没有影响,C错误;
D.开关S断开,电容器相当于接在电源两端,电压变大,尘埃向上运动,D错误。
故选A。
5. 如图所示,质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个带电荷量也为Q的小球B固定于O点的正下方绝缘支架上。已知绳长OA为2l,O到B点的距离为l,平衡时A、B带电小球处于同一高度,重力加速度为g,静电力常量为k。则( )
A. A、B间库仑力大小为
B. A、B间库仑力大小为2mg
C. 细线拉力大小为mg
D. 细线拉力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题述和图中几何关系可知,A、B间的距离为
根据库仑定律,可得库仑力大小为,故A错误;
BC.设OA与竖直方向OB的夹角,满足
得
对小球A受力分析,如图所示,竖直方向平衡
得
水平方向平衡,故B错误,C错误;
D.将代入
得 ,故 D正确。
故选D。
6. 如图所示,真空中两电荷量为,的点电荷分别位于M点和N点,P为M、N连线上的一点,且已知P点的电场强度为零,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据点电荷的电场强度公式,由点电荷电场强度的叠加,即可求解.
【详解】已知在M、N连线上某点P处的电场强度为零,根据点电荷的电场强度公式得:,,解得:,故ACD错误,B正确.
【点睛】理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加,并掌握电场强度的矢量性,难度不大,属于基础题.
二、多选题(本题共4小题,每题5分,共20分)
7. 如图所示,在绝缘的斜面上方,存在着匀强电场,电场方向平行于斜面向上,斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动.已知金属块在移动的过程中,力F做功32J,金属块克服电场力做功8J,金属块克服摩擦力做功16J,重力势能增加18J,则在此过程中金属块的( )
A. 动能减少10J B. 电势能增加24J
C. 机械能减少24J D. 内能增加16J
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据动能定理,合外力做功等于动能变化量,则
即动能减少10J;A正确;
B.电势能的变化量等于电场力做功,即
即电势能增加8J;B错误;
C.机械能的变化量等于除重力以外的其它力做功,即
即机械能增加8J;C错误;
D.内能增加量等于克服摩擦力做功,即16J,D正确。
故选AD。
8. 如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则
A. 若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→d
B. 若线圈竖直向下平动,无感应电流产生
C. 当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d
D. 当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d
【答案】BD
【解析】
【详解】A.若线圈向右平动,穿过线圈的磁通量向里减少,根据楞次定律可知,感应电流方向是a→d→c→b→a.故A错误。
B.若线圈竖直向下平动,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流产生。故B正确。
C.当线圈从图示位置以ab边为轴转动瞬时,穿过线圈的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流方向为a→d→c→b→a.故C错误。
D.当线圈向导线靠近时,穿过线圈的磁通量向里增大,根据楞次定律可知,产生感应电流为a→b→c→d,故D正确。
故选BD。
9. 如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示,则( )
A. 在间,场强先减小后增大
B. 在间,场强方向没有发生变化
C. 若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小
D. 从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在间一直做加速运动
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.φ−x图象的斜率的绝对值大小等于电场强度,由几何知识得知,斜率先增大后减小,则电场强度先增大后减小,但斜率一直是负,场强方向没有改变。故A错误,B正确;
C.由图看出O~x2间,电势逐渐降低,负电荷在高电势处电势能小,故负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐升高。故C错误;
D.从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,受到的电场力方向与速度方向相同,做加速运动,即该电荷在O~x2间一直做加速运动,故D正确。
故选BD。
10. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,半径为L.若从上向下看,圆盘以角速度ω顺时针转动,下列说法正确的有
A. P的电势高于Q的电势
B. P的电势低于Q的电势
C. 圆盘转动产生的感应电动势为BL2ω
D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.把铜盘等效为无数根导体棒,根据右手定则可知,电流从P流向Q,又因为此时PQ段相当于电源,故P的电势低于Q的电势;故A错误,B正确。
C.设圆盘转动了△t时间,则该时间内,等效导体棒扫过面积的磁通量为
根据法拉第电磁感应定律有
故C正确。
D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电动势变为原来的2倍,此时电流在R上的热功率变为原来的4倍,故D错误。
故选BC。
三、实验题(本题共2小题,每题9分,共18分)
11. 在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图()接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央。然后按图()所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路。
(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将_____偏转;
(2)线圈A放在B中不动时,指针将______偏转;
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将______偏转(选填“向左”、“向右”或“不”)。
【答案】 ①. 右偏 ②. 不偏 ③. 右偏
【解析】
【详解】(1)[1]线圈A中磁场方向向上,插入B线圈,故线圈B中磁通量变大,阻碍变大,故感应电流的磁场方向向下,故电流从右向左流过电流表,故电流表指针向右偏转;
(2)[2]线圈不动,磁通量不变,无感应电流,故指针不动;
(3)[3]线圈A中磁场方向向上,滑片向左移动,电流变大,故线圈B中磁通量变大,阻碍变大,故感应电流的磁场方向向下,故电流从右向左流过电流表,故电流表指针向右偏转。
12. 真空中两个点电荷电量分别为q1、q2,两点电荷间的距离为r,相互作用的库仑力为F。
(1)若甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的_________倍;
(2)保持两电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的_________倍。
【答案】 ①. 1 ②.
【解析】
【分析】本题考查牛顿第三定律和库仑定律。
【详解】(1)[1]根据牛顿第三定律,可知作用力与反作用力总是等大反向的,因此是1倍。
(2)[2]根据库仑定律
距离增为原来的3倍,它们之间的相互作用力变为原来的。
四、计算题(本题共2小题,每题19分,共38分)
13. 如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=1Ω的电阻.导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s.求:
(1)感应电动势E和感应电流I;
(2)拉力F的大小;
(3)若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U.
【答案】(1)2.0V ;2A;(2)0.8N;(3)1V
【解析】
【详解】(1)根据动生电动势公式得: V,
故感应电流为:.
(2)金属棒匀速运动过程中,所受的安培力大小为:
.
因为是匀速直线运动,所以导体棒所受拉力为:
(3)导体棒两端电压为:.
14. 如图所示,afe、bcd为两条平行的金属导轨,导轨间距L=0.5m.ed间连入一电源E=3V,内阻r=0.5Ω,ab间放置一根长为l=0.5m的金属杆与导轨接触良好,cf水平且abcf为矩形.空间中存在一竖直方向的磁场,当调节斜面abcf的倾角θ时,发现当且仅当θ在30°~90°之间时,金属杆可以在导轨上处于静止平衡.已知金属杆质量为0.1kg,金属杆的电阻R为1Ω,导轨及导线的电阻可忽略,金属杆和导轨间最大静摩擦力为弹力的倍.重力加速度g=10m/s2,试求金属杆受到的安培力和磁场的磁感应强度。
【答案】N;T,方向竖直向下 。
【解析】
【详解】由磁场方向和平衡可判断,安培力F方向为水平且背离电源的方向。由题意可知当θ=90∘时,金属杆处于临界下滑状态,有:
f1=mg…①
N1=F…②
f1=N1…③
由①−③解得:
F=N…④
由闭合电路欧姆定律:
…⑤
由安培力性质:
F=BIl…⑥
由⑤⑥得:
方向竖直向下
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2025年安徽省界首市高二物理第一学期期末
教学质量检测模拟试题
一、单选题(本题共6小题,每题4分,共24分)
1. 如图所示,固定于水平面的“”形导线框处于磁感应强度大小为B,方向竖直向下的匀强磁场中,导线框两平行导轨间距为d,左端接一电动势为E0,内阻不计的电源。一质量为m、电阻为R的导体棒MN垂直平行足够长导轨放置并接触良好,忽略摩擦阻力和导轨的电阻。闭合开关S,导体棒从静止开始运动,经过时间t,达到最大速度运动的距离为( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示是电视机中偏转线圈的示意图,圆心O表示电子束,由纸内向纸外而来,那么,接通电源,给偏转线圈加上图示方向的电流时,电子束应( )
A. 不偏转,仍打在O点
B. 向左偏转
C. 向上偏转
D. 向下偏转
3. 如图所示,将一半径为r的金属圆环在垂直于环面的磁感应强度为B的匀强磁场中用力握中间成“8”字型,并使上、下两圆半径相等.如果环的电阻为R,则此过程中流过环的电荷量为( )
A. B. C. 0 D.
4. 如图所示,C为两极板水平放置的平行板电容器,闭合开关S,当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时,悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P向下加速运动,下列方法中可行的是( )
A. 把R2的滑片向左移动 B. 把R2的滑片向右移动
C. 把R1的滑片向左移动 D. 把开关S断开
5. 如图所示,质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个带电荷量也为Q的小球B固定于O点的正下方绝缘支架上。已知绳长OA为2l,O到B点的距离为l,平衡时A、B带电小球处于同一高度,重力加速度为g,静电力常量为k。则( )
A. A、B间库仑力大小为
B. A、B间库仑力大小为2mg
C. 细线拉力大小为mg
D. 细线拉力大小为
6. 如图所示,真空中两电荷量为,的点电荷分别位于M点和N点,P为M、N连线上的一点,且已知P点的电场强度为零,则
A. B. C. D.
二、多选题(本题共4小题,每题5分,共20分)
7. 如图所示,在绝缘的斜面上方,存在着匀强电场,电场方向平行于斜面向上,斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动.已知金属块在移动的过程中,力F做功32J,金属块克服电场力做功8J,金属块克服摩擦力做功16J,重力势能增加18J,则在此过程中金属块的( )
A. 动能减少10J B. 电势能增加24J
C. 机械能减少24J D. 内能增加16J
8. 如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则
A. 若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→d
B. 若线圈竖直向下平动,无感应电流产生
C. 当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d
D. 当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d
9. 如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示,则( )
A. 在间,场强先减小后增大
B. 在间,场强方向没有发生变化
C. 若一负电荷从O点运动到点,电势能逐渐减小
D. 从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在间一直做加速运动
10. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中,半径为L.若从上向下看,圆盘以角速度ω顺时针转动,下列说法正确的有
A. P的电势高于Q的电势
B. P的电势低于Q的电势
C. 圆盘转动产生的感应电动势为BL2ω
D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
三、实验题(本题共2小题,每题9分,共18分)
11. 在“研究电磁感应现象”的实验中,首先按图()接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。当闭合S时,观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央。然后按图()所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路,将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路。
(1)S闭合后,将螺线管A(原线圈)插入螺线管B(副线圈)的过程中,电流表的指针将_____偏转;
(2)线圈A放在B中不动时,指针将______偏转;
(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将______偏转(选填“向左”、“向右”或“不”)。
12. 真空中两个点电荷电量分别为q1、q2,两点电荷间的距离为r,相互作用的库仑力为F。
(1)若甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的_________倍;
(2)保持两电荷电量不变,将距离增为原来的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的_________倍。
四、计算题(本题共2小题,每题19分,共38分)
13. 如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m,一端连接R=1Ω的电阻.导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T.导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计.在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s.求:
(1)感应电动势E和感应电流I;
(2)拉力F的大小;
(3)若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U.
14. 如图所示,afe、bcd为两条平行的金属导轨,导轨间距L=0.5m.ed间连入一电源E=3V,内阻r=0.5Ω,ab间放置一根长为l=0.5m的金属杆与导轨接触良好,cf水平且abcf为矩形.空间中存在一竖直方向的磁场,当调节斜面abcf的倾角θ时,发现当且仅当θ在30°~90°之间时,金属杆可以在导轨上处于静止平衡.已知金属杆质量为0.1kg,金属杆的电阻R为1Ω,导轨及导线的电阻可忽略,金属杆和导轨间最大静摩擦力为弹力的倍.重力加速度g=10m/s2,试求金属杆受到的安培力和磁场的磁感应强度。
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