资源描述
菏泽市重点中学2026届高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题
考生请注意:
1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
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,带电平行极板中匀强电场竖直向下,匀强磁场方向垂直纸面向外,某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点滑下,经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,现使小球从稍低些的b点开始自由滑下,在经过P点进入板间的运动过程中初始一小段时间内,以下分析正确的有()
A.小球带正电 B.小球的电势能增大
C.小球机械能增大 D.小球所受洛伦兹力增大
2、随着集成电路的广泛应用,对集成度的要求越来越高,集成度越高,各种电子元件越微型化,图中R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的边长是R2的100倍,通过两导体电流方向如图所示,则下列说法中正确的是()
A.R1=100R2
B.R1=10000R2
C.在同一坐标系画出的I--U图像中,R1电阻对应的图像斜率大
D.将它们并联在电路中流过R1和R2的电流大小相同
3、下列说法正确的是( )
A.感应电动势是矢量
B.奥斯特最早发现电流的磁效应
C.穿过同一线圈的磁通量越大,感应电动势越大
D.穿过同一线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
4、电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(单位时间内通过管内某横截面的流体的体积)。为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空的部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线),图中流量计的上、下两面是金属材料,前、后两面是绝缘材料,现给流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于前、后两面,当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两面分别与一串联了电阻R的电流表的两端连接,I表示测得的电流值,已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为( )
A B.
C. D.
5、如图所示,一直角三角形处于平行于纸面的匀强电场中,∠A=90°,∠B=30°,AC长为L,已知A点的电势为,B点的电势为,C点的电势为0.一带电的粒子从C点以的速度出发,方向如图所示(与AC边成60°).不计粒子的重力,下列说法正确的是
A.电场强度的方向由B指向C
B.电场强度的大小为
C.若粒子能击中图中的A点,则该粒子的比荷为
D.只要粒子的速度大小合适,就可能击中图中的B点
6、如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下面说法中正确的是( )
A.粒子带负电,且在A点加速度大
B.粒子带正电,且在B点加速度大
C.粒子在A点动能大,电势能也大
D.粒子在A点动能大,电势能小
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、空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场区域的横截面为等腰直角三角形,底边水平,其斜边长度为L.一正方形导体框边长也为L,开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合,如图所示.由图示的位置开始计时,正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场.若导体框中的感应电流为,两点间的电压为,感应电流取逆时针方向为正,则导体框穿越磁场的过程中,、随时间的变化规律正确的是()
A. B.
C. D.
8、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,匝数 n=100 匝,电阻为 r=1Ω的矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴 OO′匀速转动线圈两端经集流环和电刷与电路连接,定值电阻R1=6Ω,R2=3Ω,其他电阻不计,线圈匀速转动的周期 T=0.2s.从线框与磁场方向平行位置开始计时,线圈转动的过程中,理想电压表的示数为2V.下列说法中正确的是
A.电阻R2上的电功率为W
B.经过10s时间,通过R1的电流方向改变 100 次
C.从开始计时到 1/ 20 s 通过电阻 R2 的电荷量为C
D.若线圈转速变为原来的 2 倍,线圈中产生的电动势随时间变化规律
9、如图所示的电路中,所有电阻都不受温度影响,滑片位于滑动变阻器R2的中点,电键S闭合时,水平放置的平行板电容器中带电尘埃恰好处于静止状态,现将滑片由中点移动到b端的过程中,设△U1、△U2、△U3分别为三块电压表示数变化量的绝对值,△I为流经电源电流变化量的绝对值,则下列说法正确的是( )
A.不断增大
B.
C.通过R3的电流由c经R3至d
D.尘埃带负电,向上做加速度越来越大的加速运动
10、如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,匀强电场的电场强度为E,方向竖直向下,有一质子(重力不计)恰能以速率沿直线从左向右沿直线水平飞越此区域.下列说法正确的是( )
A.若一电子以速率v从左向右飞入,则该电子将向上偏转
B.若一电子以速率v从左向右飞入,则该电子将沿直线运动
C.该质子通过此区域的速度
D.该质子通过此区域的速度
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)某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约2Ω,电压表(0~3V,3kΩ),电流表(0~0.6A,1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1A)各一只
(1)实验中滑动变阻器应选用__________(选填“R1”或“R2”)
(2)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图乙所示的U﹣I图象,由图可较准确地求出电源电动势E=_________V;内阻r=__________Ω.(结果保留两位小数)
(3)某小组在实验时,发现电流表坏了,于是不再使用电流表,仅用电阻箱R′替换掉了滑动变阻器,电路图如图所示。他们在实验中读出几组电阻箱的阻值R′和电压表的示数U,描绘出 的关系图像,得到的函数图像是一条直线。若该图像的斜率为k,纵轴截距为b,则此电源电动势E=_________,内阻r=__________。该组同学测得电源电动势E测_____E真,内阻r测_____r真。(填“>”“=”或“<”)。
12.(12分)某同学在测定金属圆柱体电阻率时需要先测量其尺寸,他分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图 (a)和如图 (b)所示,长度为________cm,直径为________mm。
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)ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BC部分是半径为R的圆环,轨道的水平部分与半圆环相切.A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg,带电量为q=+C的小球,放在A点由静止释放后,求:(g=10m/s2)
(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时,轨道受到的压力大小
14.(16分)如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m,a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C,b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力),从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到b板的Q处(图中未画出).求P、Q之间的距离L
15.(12分)如图,两根间距为L=0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源,导轨平面与水平面间的夹角θ=37°.金属杆ab垂直导轨放置,质量m=0.2kg.导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中.当R0=1Ω时,金属杆ab刚好处于静止状态,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,求金属杆的加速度
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、B
【解析】A.由题意可知,小球在磁场中做直线运动,如果小球带正电,则所受重力竖直向下,电场力也向下,由左手定则可知,洛伦兹力也向下,小球不可能做直线运动,所以小球带负电,故A错误;
BCD.现使小球从稍低些的b点开始自由滑下,小球进入磁场时的速度减小,洛伦兹力变小,由左手定则可知,洛伦兹力方向向上,所以小球向下偏转,电场力做负功,电势能增大,由能量守恒可知,小球的机械能减小,故B正确,CD错误;
故选B。
2、D
【解析】设导体电阻率为ρ,厚度为d,边长为L,则由电阻定律,导体的电阻,可知电阻与边长L无关,所以R1=R2,故A B错误;在同一坐标系画出的I-U图象中,斜率的倒数表示电阻,故斜率相同,故C错误;由于R1=R2,将它们并联在电路中流过R1和R2的电流大小相同,故D正确.所以D正确,ABC错误
3、B
【解析】A、感应电动势有方向,但感应电动势计算不适用平行四边形定则,而是遵守代数运算法则,因此感应电动势是标量,故A错误;
B、丹麦科学家奥斯特最早发现电流磁效应,故B正确;
C、感应电动势,故感应电动势的大小和磁通量变化快慢有关,和磁通量大小无关,且磁通量变化越快,感应电动势越大,故CD错误
【点睛】感应电动势和磁通量的变化有关,磁通量变化大,但是经过时间较长,也可能变化率较小,那么,感应电动势也较小
4、A
【解析】如图甲所示,两极板(上、下两面)间距为c,磁场方向如图中所示。当外电路断开时,运动电荷受洛伦兹力作用而偏转,两极板带电(两极板作为电路供电部分)而使电荷受电场力,当运动电荷稳定时,两极板所带电荷量最多,两极板间的电压最大,等于电源电动势E。测量电路可等效成如图乙所示。
由受力平衡得
电源电动势
E=Bvc
流量
Q=Sv=bcv
接外电阻R,由闭合电路欧姆定律得
E=I(R+r)
又知导电液体的电阻
由以上各式得
故选A。
5、C
【解析】A、根据电场的性质,可知BC的中点的电势为,所以电场强度的方向沿∠C的角平分线指向C,故A错误;
B、根据可知电场强度的大小为,故B错误;
C、粒子在电场中做类平抛运动,粒子能击中图中的A点,则有,,,联立解得,故C正确;
D、粒子做类平抛运动,所以粒子速度不论多大在电场中都不能击中图中的B点,故D错误;
故选C
【点睛】关键是找出等势线,再根据等势线找到电场方向,根据U=Ed求解电场强度
6、D
【解析】AB.曲线运动所受合外力指向轨迹的凹侧,根据粒子的运动轨迹可知粒子带负电,根据牛顿第二定律:
可知B处的电场线密集,,则,故AB错误;
CD.沿电场线方向,电势降低:
粒子带负电,电势能关系:
粒子仅受电场力,电势能和动能相互转化,动能关系:
故C错误,D正确
故选D
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】在ab边到e点的过程中,ab边切割磁感线的有效长度减小,则产生的感应电动势逐渐减小,感应电流逐渐减小,且感应电流沿逆时针方向,为正.A.b两点的电压为为负值,大小为电动势的且均匀减小; ab边越过e点后,在cd边接触磁场之前,线框中磁通量不变,则没有感应电动势和感应电流,之后,cd边切割磁感线,产生顺时针方向的感应电流,并逐渐减小,仍为负值,大小为电动势的且均匀减小,故AD正确,BC错误
8、BC
【解析】A.电阻上的电功率为,故A错误
B.交流电的频率为,所以交流电在内方向改变10次,经过10s时间,电流方向改变 100 次,故B正确
C.根据闭合电路欧姆定律产生的感应电动势的有效值为,所以的感应电动势的最大值为,由公式,可知,故线圈中的磁通量为,从开始计时到,磁通量的变化量为,故通过的电量为,故C正确
D.若转速增大2倍,角速度也增大2倍,所以产生的感应电动势,线圈中产生的电动势随时间变化的规律为,故D错误
9、CD
【解析】根据闭合电路的欧姆定律U3=E−I(R1+r),所以,保持不变,故A错误;R1为定值电阻,;电压表V1测量路端电压,U1=E−Ir,所以,故B错误;滑片由中点移动到b端的过程中,变阻器的电阻变大,电路总电阻变大,总电流变小,滑动变阻器两端的电压变大,滑动变阻器两端的电压等于电容器两端的电压,电容器电压增加,电量增加,电容器充电,电流由负极板流向正极板,即通过R3的电流由c经R3至d,故C正确;电容器上极板带正电,电场方向向下,尘埃原来静止,则重力和电场力平衡,电场力向上,所以尘埃带负电,因为电容器两端的电压不断增加,电场强度不断增加,电场力不断增加,根据牛顿第二定律Eq-mg=ma,加速度不断增大,所以向上做加速度越来越大的加速运动,故D正确;故选CD.
10、BC
【解析】质子从左边进入电场,在电场中受到向下电场力和向上的洛伦兹力作用,因恰能沿直线从右边水平飞出,可知电场力和洛伦兹力平衡,有qE=qvB,得v=E/B.若是电子,也从左边以速度v射入,电场力和洛伦兹力的方向对调,发现还是有v=E/B,所以带电粒子只要以速度v从左边水平进入电场,粒子就会沿水平方向射出,与电性和电量无关;由上分析可知,故AD错误,BC正确.故选BC
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、 (1).R1 (2).1.46(1.45-1.48) (3).1.83(1.81~1.89) (4). (5). (6).< (7).<
【解析】(1)[1]由题意可知,电源的内阻约为2Ω,故为了易于调节,准确测量,且能让外电路的电压有明显变化,滑动变阻器的最大阻值不能太大,故选应选小电阻R1;
(2)[2][3]由闭合电路欧姆定律可知:
U=E-Ir;
即电动势与电流成一次函数关系,由数学知识可知,图象与纵坐标的交点为电源的电动势;图象的斜率表示内源内电阻;故由图可知:
电动势为
E=1.46V(1.45-1.48),
内阻为:
(1.81~1.89);
(3)[4][5]由闭合电路欧姆定律:
;
联立变形得:
变形可得:
,
由此式可知,伏阻法的图中,直线斜率
;
,
解得:
;
;
[6][7]由于电压表的分流作用,流过电源的电流大于流过电阻箱电流,根据E=U+Ir 可知,I短相同;电压表测路端电压准确,但路端电压越大,电压表分流越多,电流值误差越大,作出如图所示的U-I图线:
由图可知,测量线和真实线的纵截距表示电动势,可得E测<E真;测量线和真实线的斜率表示内阻,有r测<r真。
12、 ①.5.02 ②.4.815
【解析】[1]游标卡尺是10分度的卡尺,其精确度为0.1mm,因此读数为
[2]螺旋测微器螺旋上的最小刻度为0.01mm,即精确到0.01mm,因此读数为
【点睛】关键掌握游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标读数,不需估读;而螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加可动刻度读数,需要估读。
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)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC,则对于小球由A→C的过程中,由动能定理得:
解得:
(2)小球在C点时受力分析如图
由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律可知,小球对轨道压力:
NC′=NC=3N
14、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处,由动能定理得
代入有关数据,解得
,代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为O,半径为r,如图
由几何关系得
联立求得
代入数据解得
15、(1)2T;(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上
【解析】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度,由平衡条件求解磁感应强度;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】(1)当R0=1Ω时,根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右;
由平衡条件有:BILcosθ=mgsinθ
解得B=2T;
(2)若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上,此时安培力的方向沿斜面向上,大小不变;
根据牛顿第二定律可得:BIL﹣mgsinθ=ma
解得:a=1.5m/s2,方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题,解答此类问题要明确导体棒的受力情况,结合平衡条件列方程解答
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