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安徽省铜陵市2025-2026学年物理高二上期末学业质量监测模拟试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、在如图所示的电路中,、为两个完全相同的灯泡,为自感线圈,为电源,为开关,关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序,下列说法正确的是( )
A.合上开关,先亮,后亮;断开开关,、同时熄灭
B.合上开关,先亮,后亮;断开开关,先熄灭,后熄灭
C.合上开关,先亮,后亮;断开开关,、同时熄灭
D.合上开关,、同时亮;断开开关,先熄灭,后熄灭
2、如图所示,小磁针正上方的直导线与小磁针平行,当导线中通向右的电流时,小磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是( )
A.物理学家安培,小磁针S极垂直转向纸内
B.物理学家安培,小磁针N极垂直转向纸内
C.物理学家奥斯特,小磁针的S极垂直转向纸内
D.物理学家奥斯特,小磁针的N极垂直转向纸内
3、关于静电场的等势面,下列说法正确的是
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功
4、下列说法正确的是( )
A.研制核武器的钚239()由铀239()经过4次β衰变而产生
B.发现中子的核反应方程是+→+
C.20g的经过两个半衰期后其质量变为15g
D.在中子轰击下,生成和的核反应前后,原子核的核子总数减少
5、一木块静止在水平桌面上( )
A.桌面对木块的支持力和木块受的重力是一对平衡力
B.木块对桌面的压力就是木块受的重力,施力物体是地球
C.木块对桌面压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
D.木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡
6、如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中.t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F,使金属棒由静止开始沿导轨向上运动,金属棒电阻为r,导轨电阻忽略不计.已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示.下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是( )
A. B.
C. 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、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
8、如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置,则带电粒子获得的最大动能与下列哪些因素有关( )
A.加速电场的电压大小 B.匀强磁场的磁感应强度
C.交流电的频率 D.D形金属盒的半径
9、如图所示,正三角形abc区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,一重力不计的带电粒子从顶点a沿与ac边成θ角的方向射入匀强磁场后从ac边上的某点射出磁场。下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.若仅减小入射角度θ,粒子在磁场中运动时间不变
C.若仅减小粒子的入射速率,粒子在磁场中运动时间不变
D.若仅减小磁场的磁感应强度,粒子在磁场中运动时间不变
10、如图所示,半径R=0.5m的圆弧型接收屏位于电场强度方向竖直向下的匀强电场中,Ob水平.一质量为m=10-4kg、带电荷量为q=2.0×10-6C的粒子,从与圆弧圆心O等高且距O点0.3m的a点,以初速度=3m/s沿水平方向射出,粒子重力不计,粒子恰好能垂直圆弧曲面打到弧面上的c点(图中未画出),取c点电势=0,则( )
A.该匀强电场的电场强度E=1000V/m
B.粒子到达c点的速度大小为5m/s
C.粒子在a点的电势为-40V
D.粒子速率为3m/s时的电势能为4×10-4J
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)用多用电表粗略测量某圆柱体的阻值。如图,当选择开关置于欧姆挡“×1”的位置时,多用电表指针示数如图所示,则被测圆柱体电阻的阻值约为_________Ω。为进一步测其电阻,实验室备有以实验下器材:
A.电压表(0~3V,内阻4kΩ);
B.电压表(0~15V,内阻15kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω);
D.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω)
E.滑动变阻器(0~20Ω,允许最大电流为2A);
F.开关、导线若干;
G.电池组(3V,内阻1.0Ω)。
(1)电流表和电压表分别应选_________、_______(选填器材前的字母)。
(2)测该圆柱体的电阻时,电流表在测量电路中应采用_________(选填“外”或“内”)接法,真实值比测得的电阻值偏_________(选填“大”或“小”)些。
(3)若用L表示圆柱体的长度,d表示直径,测得电压为U,电流为I,请写出圆柱体电阻率的表达式_________。
12.(12分)某小组同学利用如图所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻
(1)根据实验装置图,在矩形方框中画出电路原理图_____;
(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下表:其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线______;
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.45
1.40
130
1.25
1.20
1.10
电流I/A
0.06
0.12
0.24
0.26
0.36
0.48
(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E=________V,内阻r=______Ω。(结果保留3位有效数字)
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,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
14.(16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
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、C
【解析】当开关接通和断开的瞬间,流过线圈的电流发生变化,产生自感电动势,阻碍原来电流的变化,根据楞次定律来分析两灯亮暗顺序
【详解】由图可以看出,a、b灯泡在两个不同的支路中,对于纯电阻电路,不发生电磁感应,通电后用电器立即开始正常工作,断电后停止工作.但对于含电感线圈的电路,在通电时,线圈产生自感电动势,对电流的变化有阻碍作用。则合上开关,b先亮,a后亮.当断开电键时,线圈中产生自感电动势,由a、b及电感线圈组成一个回路,两灯同时逐渐熄灭.故C正确
故选C
【点评】对于线圈要抓住这个特性:当电流变化时,线圈中产生自感电动势,相当于电源,为回路提供瞬间的电流
2、D
【解析】发现电流周围存在磁场的科学家是奥斯特,根据安培定则可知该导线下方磁场方向垂直纸面向里,因此小磁针的N极垂直转向纸内,故ABC错误,D正确.故选D
3、B
【解析】A.等势面相交,则电场线一定相交,故在同一点存在两个不同的电场强度方向,与事实不符,故A错误;
B.电场线与等势面垂直,B正确;
C.同一等势面上的电势相同,但是电场强度不一定相同,C错误;
D.将负电荷从高电势处移动到低电势处,受到的电场力方向是从低电势指向高电势,所以电场力方向与运动方向相反,电场力做负功,D错误;
4、B
【解析】A.根据质量数守恒和电荷数守恒可写出衰变方程:
则发生了2次β衰变,A错误;
B.根据质量数守恒和电荷数守恒可知和史事可得发现中子的人工核转变方程:
+→+
故B正确;
C.20g经过两个半衰期后剩下的质量为
,
C错误;
D.重核裂变反应的核反应中质量数即核子数守恒,电荷数都守恒,释放核能对应质量亏损,D错误。
故选B。
5、A
【解析】作用在同一物体上的两个力如果大小相等、方向相反,是一对平衡力,A正确;木块对桌面的压力等于木块受的重力,施力物体是木块,是由于木块发生形变而产生的,B错误、C正确;木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力是作用在不同物体上的两个力,不是平衡力,D错误
6、B
【解析】根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt,其中k为比例系数,又E=Blv,,所以,v-t图象是一条过原点斜率大于零的直线,说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动,即v=at;故A错误;由闭合电路欧姆定律可得:,可推出:E=kt(R+r),而,所以有:,图象是一条过原点斜率大于零的直线;故B正确;对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程F-BIl-mgsinθ=ma,而,v=at得到,可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线;故C错误.,q-t图象是一条开口向上的抛物线,故D错误
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、BD
【解析】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。
8、BD
【解析】带电粒子在磁场中,做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据
得最大速度
则最大动能
最大动能与金属盒的半径以及磁感应强度有关,与交流电的频率和加速电压的大小无关,故AC错误,BD正确。
故选BD。
9、AC
【解析】A.粒子向右偏转,根据左手定则可知粒子带负电,A正确;
BCD.粒子轨迹如图所示,
根据几何知识可知轨迹所对圆心角为,所以粒子在磁场中运动时间为:
,
根据式子可知粒子在磁场中运动时间和速度无关,即若仅减小粒子的入射速率,粒子在磁场中运动时间不变,若仅减小入射角度,或者仅减小磁场的磁感应强度,粒子在磁场中运动时间都将变化,C正确BD错误。
故选AC。
10、AB
【解析】粒子在电场中做类平抛运动,根据类平抛运动的推论与类平抛运动的规律求出电场强度;然后由匀强电场场强与电势差的关系求出A点的电势,然后求出电势能;由动能定理求出粒子在C点的速度;然后由能量守恒定律求出粒子速率为3m/s时的电势能
【详解】A项:粒子在电场力作用下做类平抛运动,因粒子垂直打在C点,由类平抛运动规律知:
C点速度方向的反向延长线必过O点,且OD=AO=0.3m,DC=0.4m,
即有:AD=v0t,DC=联立并代入数据可得:E=1000N/C,故A正确
B、C项:因UDC=E•DC=400V,而A、D两点电势相等,所以φa=400V,
从A到C由动能定理知:代入数据解得:,故B正确;
故C错误;
D项:粒子在C点总能量:E=由能量守恒定律可知,粒子速率为3m/s时的电势能为0,故D错误
故选AB
【点睛】本题考查了粒子在电场中的运动,粒子在电场中做类平抛运动,应用类平抛运动规律、动能定理、能量守恒定律即可正确解题
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、 ①.6.0 ②.A ③.D ④.外 ⑤.大 ⑥.
【解析】(1)[1]选择开关置于欧姆挡“×1”的位置,表盘读数为6.0,所以是;
[2][3]因为电池组的电压为3V,为了读数准确,所以选择量程为0~3V的电压表。被测圆柱体电阻的阻值约为6Ω,为了读数准确,选择0~0.6A的电流表。
(2)[4][5]因为
根据“小外偏小”可知,选择外接法,测量值比真实值偏小,也就是真实值比测得的电阻值偏大。
(3)[6]根据电阻公式
得
解得
12、 ①. ②. ③.1.50 ④.0.833
【解析】(1)[1]如图所示
(2)[2]如图所示
(3)[3] U-I图线的纵截距为电动势,则电源电动势E=1.50V,
[4] U-I图线的斜率的绝对值为内阻,其值为r=0.833Ω。
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、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
14、 (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
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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