资源描述
2025年上海市进才中学高二下物理期末质量检测模拟试题
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
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,甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内,甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近,甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中,穿过甲的磁感应强度为B1,方向指向纸面内,穿过乙的磁感应强度为B2,方向指向纸面外,两个磁场可同时变化,当发现ab边和cd边之间有排斥力时,磁场的变化情况可能是( )
A.B1变小,B2变大 B.B1变大,B2变大
C.B1变小,B2变小 D.B1不变,B2变小
2、甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动,其v-t图象如图所示,下列说法正确的是
A.0~t2时间内乙物体通过的路程大于甲物体通过的路程
B.t1时刻,两者相距最远
C.0~t2时间内乙的平均速度小于甲的平均速度
D.t2时刻,乙物体追上甲物体
3、下列关于涡流的说法中正确的是( )
A.涡流跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的
B.涡流不是感应电流,而是一种区别于感应电流的特殊电流
C.涡流有热效应,但没有磁效应
D.在硅钢中不能产生涡流
4、图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l。t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是( )
A. B.
C. D.
5、从高处跳到低处时,为了安全,一般都要屈腿(如图所示),这样做是为了( )
A.减小冲量
B.减小动量的变化量
C.增大与地面的冲击时间,从而减小冲力
D.增大人对地面的压强,起到安全作用
6、图(a)为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图(b)为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像,P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法不正确的是( )
A.波速为0.5m/s B.波的传播方向向左
C.当t=7s时,P恰好回到平衡位置 D.0~2s时间内,P向y轴正方向运动
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、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是
A.离子由加速器的中心附近进入加速器
B.离子由加速器的边缘进入加速器
C.离子从磁场中获得能量
D.离子从电场中获得能量
8、如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨距离为L,两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2,两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,现用一恒力F沿水平方向拉杆,使之由静止向右运动,若杆拉出磁场前已做匀速运动,不计导轨及金属杆的电阻.则( )
A.金属杆出磁场前的瞬间,流过R1的电流大小为
B.金属杆穿过整个磁场过程中R1上产生的电热为
C.金属杆做匀速运动时的速率
D.金属杆穿过整个磁场过程中通过电阻R1的电荷量为
9、对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B.外界对物体做功,物体内能一定增加
C.当分子间的距离增大时,分子间作用力可能增大
D.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大
10、如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平,两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。现同时释放a、b,它们由静止开始运动,在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面(如图中虚线所示),a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是( )
A.a的质量比b的大 B.在t时刻,a的动能比b的大
C.在t时刻,a和b的电势能相等 D.在t时刻,a和b的动量大小相等
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)图示为“研究一定质量的气体在体积不变的条件下,压强变化与温度变化的关系”的实验装置示意图.在烧瓶A中封闭着的一定质量的气体,且气体与气压计相连,初始时气压计两侧液面平齐.
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的体积不变,应将气压计右侧管__________(填“向上”或“向下”缓慢移动,直至_________________.
(2)实验中多次改变气体温度,用表示气体升高的温度,用表示气压计两侧管内液面高度差,则根据测量数据画出的图线应是____________.
12.(12分) “探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,选用的螺旋弹簧如图甲所示.
(1)将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上,旁边置一刻度尺,刻度尺的零刻线跟O点对齐,在弹簧的下部A处做一标记,如固定一个指针.在弹簧下端的挂钩上挂上钩码时(每个钩码的质量都是50g),指针在刻度尺上指示的刻度为x.逐个增加所挂钩码的个数,刻度x随挂钩上的钩码所受的重力F而变化,几次实验测得相应的F、x各点描绘在图中,如图乙,请在图中描绘出x随F变化的图象__________.由图象得出弹簧的劲度系数kA=________N/m(结果取2位有效数字).
(2)如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,得出弹簧的劲度系数与kA相比,可能是________.
A.等于k B.大于kA C.小于kA D.无法确定
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)如图所示,电阻不计且足够长的型金属导轨框架放置在倾角的绝缘斜面上,质量、电阻的导体棒垂直于导轨放在框架上,整个空间有垂直斜面向下的匀强磁场.导体棒光滑,与导轨间无摩擦:框架质量, 宽度,与斜面间的动摩擦因数,与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力.取,.将框架固定,导体棒从静止开始沿导轨无摩擦下滑,到速度的过程中,流过棒的电荷量;到速度后,棒一直做匀速直线运动.整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好.
(1)求匀强磁场的磁感应强度;
(2)求从静止开始下滑到速度的过程中, 导体棒中产生的热量
(3)若框架不固定,求当框架刚开始运动时导体棒的速度.
14.(16分)如图所示,足够长的金属导轨MN、PQ平行放置,相距为L,与水平面的夹角为θ=30°,整个空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B.质量均为m、电阻均为R导体棒ab、cd静放在导轨上,棒ab、cd与导轨间的滑动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,导轨电阻不计.现给棒ab一个沿斜面向上的初速度,棒ab沿斜面向上的运动过程中,棒cd始终保持静止,棒ab、cd与导轨接触良好,求:
(1)棒ab初速度的最大值;
(2)棒ab以(1)问的初速度开始滑行,沿导轨向上滑行的最大距离为s,求ab棒上滑的过程中棒cd中产生的热量(不计电磁辐射).
15.(12分)真空中有一半径为R=5cm,球心为O,质量分布均匀的玻璃球,其过球心O的横截面如图所示。一单色光束SA从真空以入射角i于玻璃球表面的A点射入玻璃球,又从玻璃球表面的B点射出。已知∠AOB=120°,该光在玻璃中的折射率为,光在真空中的传播速度c=3×108m/s,求:
(1)入射角i的值;
(2)该光束在玻璃球中的传播时间t.
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、A
【解析】
当发现ab边和cd边间有排斥力时,说明ab边和cd边中的电流的方向相反,所以两个线圈中感应电流的方向都是顺时针或都是逆时针,若都是顺时针则B1变小,B2变大,若都是逆时针则B1变大,B2变小,故A正确,B、C、D错误;故选A.
2、C
【解析】
根据速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,由图可知,0~t2时间内,甲的位移大于乙的物体,因两物体均向正方向做直线运动,可知乙物体通过的路程小于甲物体通过的路程;且乙的平均速度比甲的小,故A错误,C正确.t2时刻之前,甲的速度比乙的速度大,甲在乙的前方,两者间距逐渐增大.t2时刻之后,甲的速度比乙的速度小,甲仍在乙的前方,两者间距减小,所以t2时刻相距最远,故BD错误;故选C.
点睛:本题考查速度-时间图象的应用,关键要抓住图线的斜率表示加速度,图线与时间轴围成的面积表示位移,知道两个物体的速度相等时相距最远.
3、A
【解析】
涡流就是一种感应电流,同样是由于磁通量的变化产生的.
A.涡流就是电磁感应的一种,跟平时常见的感应电流一样,都是因为穿过导体的磁通量变化而产生的A对;B错.
C、涡流既有磁效应也有热效应,C错;
D、硅钢能被磁铁吸引,所以能产生涡流;D错;
故答案选A.
4、B
【解析】
开始时bc边进入磁场切割磁感线,根据右手定则可知,电流方向为逆时针,即为负方向,故A错误; 当bc边开始出磁场时,回路中磁通量减小,产生的感应电流为顺时针,方向为正方向,故D错误。开始时bc边进入磁场切割磁感线,根据感应电动势大小公式:E=BLv可得,有效切割长度越来越长,感应电动势增大,故感应电流越来越大,且电流方向为负方向;当bc边开始出磁场时,根据感应电动势大小公式:E=BLv可得,切割长度越来越长,感应电动势增大,故感应电流越来越大,且电流方向为正方向,故B正确,C错误。
5、C
【解析】
从同一高度跳下,速度的变化量相等,所以动量的改变量相等,先让脚尖着地,可以增大人与地面的接触时间,根据公式,从而使在发生相等的动量变化量的情况下人受到地面的冲力减小,
A.减小冲量与分析不符,故选项A不符合题意
B.减小动量的变化量,故选项B不符合题意
C.增大与地面的冲击时间,从而减小冲力,故选项C符合题意
D.增大人对地面的压强,起到安全作用, 故选项D不符合题意
6、D
【解析】A、由图(a)可知该简谐横波波长为2m,由图(b)知周期为4s,则波速为,故A正确;B、根据图(b)的振动图象可知,在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下,所以该波向左传播,故B正确。C、当t=7s时,,P恰好回平衡位置,故C正确;D、由于该波向左传播,由图(a)可知t=2s时,质点P已经在波谷,所以可知0~2s时间内,P向y轴负方向运动,故D错误;本题选择不正确的故选D。
【点睛】熟练利用波形平移法判断质点的振动方向与传播方向、利用周期表示时间,求质点的路程、注意时间和空间周期性的对应.
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】
据回旋加速器的工作原理知,粒子由回旋加速器的中心附近进入加速器,且在电场中加速,通过磁场回旋,所以从电场中获得能量,故选AD。
回旋加速器的工作原理是利用电场加速,磁场偏转,且二者的周期相同,被加速离子由加速器的中心附近进入加速器,而从边缘离开加速器;洛伦兹力并不做功,而电场力对带电离子做功,即可加速正电荷也可加速负电荷。
8、CD
【解析】
A、杆拉出磁场前已做匀速运动,设流过金属杆中的电流为,由平衡条件得:
解得
所以中的电流大小,方向从M到P,故A错误
BC、设杆做匀速运动的速度为v, 杆切割磁感线产生的感应电动势大小为:
由闭合电路欧姆定律:
可解得:
设整个过程电路中产生的电热为Q,根据能量守恒定律:
代入v可得
使上产生的电热,故B错误;C正确;
D、根据电荷量的定义可知:而流过的电荷量只是中电荷量的一半,所以通过电阻R1的电荷量为,故D正确;
9、ACD
【解析】
A. 物体的内能由物体的体积,温度和物质的量共同决定,故温度高的物体内能不一定大.温度是分子平均动能的标志,温度高的物体分子平均动能一定大,故A正确;
B. 改变内能的方式有做功和热传递,物体对外界做功,同时物体吸热,则物体内能不一定增加;故B错误;
C. 分子作用力随距离增大先减小后增大,故C正确;
D. 当分子间作用力表现为斥力时,随分子间距离的减小分子力做负功,分子势能增大,故D正确.
故选ACD.
10、BD
【解析】
A.两个粒子都做初速度为零的匀加速直线运动,则有
由题意知,相同时间内a的位移大于b的位移,q、E相等,可知,故A错误;
B.根据动能定理得
a的位移大,电场力做功多,故在t时刻,a的动能比b的大,故B正确;
C.在t时刻,a、b经过电场中同一水平面,电势相等,它们的电荷量也相等,符号相反,由知,a和b的电势能不相等,故C错误;
D.由动量定理得
可知t时刻粒子的动量为,故在t时刻,a和b的动量大小相等,故D正确。
故选BD。
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、 向上 气压计左侧管液面回到原来的位置 A
【解析】(1)气体温度升高,压强变大,气压计左管水银面下降,为保证气体体积不变,应适当提高气压计右管,所以应将右管向上移动,直至气压计左管水银面等高,即保证了气体体积不变;
(2)实验中多次改变气体温度,用△t表示气体升高的温度,用△h表示气压计两侧管内液面高度差的变化量;体积不变时压强变化与温度变化的关系是成正比的,所以根据测量数据作出的图线是A.
【点睛】实验过程中要注意控制变量法的应用,控制气体体积不变,气压计左管水银面与原来等高.
12、 42(40~44均可) A
【解析】
(1)如图所示 ;弹簧的劲度系数(40~44均可)
(2) 如果将指针固定在A点的下方P处,再作出x随F变化的图象,则在图像上x的变化量不变,斜率不变,得出弹簧的劲度系数与kA相比不变,仍等于k,故A 正确,BCD错误.
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) (2) (3)
【解析】
(1)设导体棒做匀速直线运动时,棒中电动势为E1,回路中感应电流为I1,导体棒所受安培力为F安,则
E1=Blv2
F安=BI1l
mgsinθ=F安
解得 B=0.5T;
(2)设导体棒从静止开始下滑到速度v1=5 m/s的过程中,沿导轨下滑的距离为x,经过的时间为△t,闭合回路内磁通量变化为△ψ,平均感应电动势为,平均电流强度为,则
,
,
解得=5.75 m
解得:Q=2.2 J;
(3)若框架不固定,导体棒速度为v3时,设回路中的电流为I3,则
解得:v3=2.4m/s
点睛:若框架固定,导体棒匀速下滑时速度最大,根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和平衡条件结合求解最大速度;根据能量转化和守恒定律求解热量.由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电流的定义式结合求解电量;当框架刚开始运动时所受的静摩擦力达到最大,由平衡条件求解回路中电流,再由法拉第电磁感应定律、欧姆定律结合求解.
14、 (1) (2)
【解析】
(1)当ab有最大初速度时,cd恰好不上滑,设此时感应电动势为E,回路中感应电流为I.
对cd由平衡条件得:
由法拉第电磁感应定律:
根据欧姆定律:
联立以上各式得:
(2)设ab上滑过程回路中总电热为Q,cd上的热量为.
根据系统能量守恒:
且
解得:
故本题答案是:(1) (2)
点睛:根据题目中恰好不上滑得出此时摩擦力恰好达到最大值,在利用系统能量守恒,可以求出cd棒上产生的热量.
15、 (1) i=60° (2) t=5×10-10s
【解析】
(1) 根据几何关系可知:
由折射定律得:
解得:
(2)由折射有:
传播时间:
解得:
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