资源描述
2025年青海省互助县第一中学高二物理第一学期期末经典模拟试题
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、列车某段时间内做匀加速直线运动,速度由100 km/h增加到125 km/h所用时间为t1,速度由150 km/h增加到175 km/h所用时间为t2.下列关于t1、t2的关系判断正确的是( )
A.t1>t2 B.t1=t2
C.t1<t2 D.无法确定
2、如图所示为洛伦兹力演示仪的结构图。磁场由两个相同、前后平行放置、圆心在一条直线上的通电的励磁线圈产生,其产生的磁场在线圈间是匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向外,电子枪发射电子束,速度方向与磁场方向垂直。电子速度大小通过电子枪的加速电压来调节,磁场强弱通过励磁线圈中的电流来调节。下列说法正确的是()
A.只减小励磁线圈中电流,电子束径迹的半径变小
B.只降低电子枪加速电压,电子束径迹的半径变小
C.只增大励磁线圈中电流,电子做圆周运动的周期将变大
D.只升高电子枪加速电压,电子做圆周运动的周期将变大
3、如图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O点为A、B电荷连线的中点,a、b为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( )
A.A、B可能为带等量异号的正、负电荷
B.A、B可能为带不等量的正电荷
C.a、b两点处无电场线,故其电场强度可能零
D.同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等,方向一定相反
4、如图所示,在水平长直导线的正下方,有一只可以自由转动的小磁针。现给直导线通以由a向b的恒定电流I,若地磁场的影响可忽略,则小磁针的N极将
A.保持不动 B.向下转动
C.垂直纸面向里转动 D.垂直纸面向外转动
5、如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,以下判断正确的是( )
A.电压表读数变大,通过灯L1的电流变大,灯L2变亮
B.电压表读数变小,通过灯L1的电流变小,灯L2变亮
C.电压表读数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变暗
D.电压表读数变小,通过灯L2的电流变大,灯L1变暗
6、将充足气后质量为0.5kg的篮球从1.6m高处自由落下,篮球接触地面的时间为0.5s,竖直弹起的最大高度为0.9m.不计空气阻力,重力加速度大小为g=9.8m/s2.则触地过程中篮球地面的平均作用力大小为
A.4.9N
B.8.9N
C.9.8N
D.14.7N
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、下列有关说法正确的是( )
A.由可知,金属导体中自由电荷的运动速率越大,电流一定越大
B.由内可知,电源电动势的大小与外电路电阻大小有关
C.使用多用电表测电阻时,如果发现指针偏转很大,应选择倍率较小的欧姆挡重新测量
D.根据Q=12Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
8、如图所示为圆柱形区域的横截面,在没有磁场的情况下带电粒子(不计重力)以初速度v0沿截面直径方向入射,穿过此区域的时间为t。在该区域加沿轴线方向的匀强磁场,磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射,粒子飞出此区域时,速度方向偏转60°角,根据上述条件下列说法正确的是()
A.该粒子带正电 B.带电粒子在磁场中运动的时间为
C.带电粒子在磁场中运动的半径为 D.带电粒子的比荷为
9、在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系质量为0.04kg、带电荷量为3×10-5C的带电小球(视为质点),它静止时细线与竖直方向成37°角,如图所示。给小球一个初速度,让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点,下列说法正确的是(取cos37°=0.8,g=10m/s2)( )
A.匀强电场的电场强度大小为1×104N/C
B.小球的动能最小值为0.96J
C.小球的机械能最小值为1.54J
D.小球运动过程中的最大电势能为0.96J
10、如图所示的xOy平面内,存在正交的匀强磁场和匀强电场,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直xOy平面向里,匀强电场大小为E,方向沿y轴正方向.将一质量为m、带电量为q的粒子从O点由静止释放,粒子的运动曲线如图所示,运动周期为T,P点距x轴的距离为粒子运动过程中距x轴最大距离的一半,粒子的重力忽略不计.以下说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子运动到最低点时,粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等
C.粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为
D.粒子在运动过程中,距x轴的最大距离为
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)带电粒子A(质量为m、电量为q)和带电粒子B(质量为4m、电量为2q).垂直磁感线射入同一匀强磁场中(不计重力),若以相同速度入射,则轨道半径之比Ra:Rb=______,周期之比Ta:Tb=______.
12.(12分)一只多用电表的测量电阻部分共分×1、×10、×100、×1 k四挡,表面电阻刻度如图(a)所示,某学生用这只多用电表来测一个电阻的阻值,他选择×100挡,并按使用规则正确的调整好了多用电表、测量时表针的偏转如下图所示(b),为使测量结果尽可能准确,他决定再测量一次,再次测量中,他应选择的是________挡;在后面所给的几个操作步骤中,不需要进行的是________(填步骤前的字母代号);在应该进行的操作步骤中,按顺序应选①________,②________,③________,④________,⑤________.(填步骤前的字母序号)
A.把两根表笔短接
B.将选择开关旋转到上面所选择的量程上
C.将选择开关放置到交流电压的最高挡
D.在两表笔分离的情况下,调节电表的指针定位螺丝,使指针指在最左端零位
E.把两根表笔分别与待测电阻两端接触,指针稳定后读出电阻值
F.调节欧姆挡的调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上
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)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
15.(12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
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】由得, ,因为两段时间速度变化均为,而加速度恒定,所以,故选项B正确。
故选B。
2、B
【解析】根据电子所受洛伦兹力的方向结合右手定则判断励磁线圈中电流方向是顺时针方向,电子在加速电场中加速,由动能定理有:
…①
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,有:
②
解得:
…③
④
AC.可见增大励磁线圈中的电流,电流产生的磁场增强,由③式可得,电子束的轨道半径变小。由④式知周期变小,而减小励磁线圈中的电流,电流产生的磁场减弱,由③式可得,电子束的轨道半径变大。由④式知周期变大;故AC错误;
BD.提高电子枪加速电压,电子束的轨道半径变大、周期不变;降低电子枪加速电压,电子束径迹的半径变小;周期不变,故B正确,D错误;
故选B。
3、D
【解析】AB.电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止可以判断,则由电场线分布可知,A、B是两个等量同种正电荷,故AB错误;
C.电场线只是形象描述电场的假想曲线,a、b两点处无电场线,其电场强度也不为零,故C错误;
D.由对称性可知,在a、b两点处场强大小相等方向相反,则同一试探电荷所受电场力大小相等,方向一定相反,故D正确。
故选D。
4、C
【解析】当通入如图所示的电流时,根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里,由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。
A.保持不动,故A不符合题意;
B.向下转动,故B不符合题意;
C.垂直纸面向里转动,故C符合题意;
D.垂直纸面向外转动,故D不符合题意。
故选C。
5、B
【解析】ABCD.由电路图可知,与L1并联,再与L2串联,电压表并联在L1两端。当滑动变阻器滑片P从a端向b端滑动时,阻值变小,分得的电压变小,电压表示数变小,L1两端的电压变小,流过L1的电流变小,灯L1变暗,L2两端电压变大,流过L2的电流变大,灯L2变亮。
故选B。
6、D
【解析】由动能定理可以求出小球落地与反弹时的速度,然后由动量定理求出小球对地面的冲击力
【详解】由动能定理得:小球下落过程:mgh1=mv12-0,,方向竖直向下;小球上升过程:-mgh2=0-mv22,,方向竖直向上;以向下为正方向,由动量定理得:(mg-F)t=mv2-mv1,即:(0.5×9.8-F)×0.5=0.5×(-4.2)-0.5×5.6,F=14.7N;方向向上;故D正确,ABC错误.故选D
【点睛】本题考查动量定理的应用,只要能熟练应用动能定理与动量定理可以正确解题,应用动量定理解题时,要注意正方向的选取
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、CD
【解析】A.由I=nqSv可知,电流由导线材料、自由电荷的电荷量、电荷定向移动的速率共同决定,并不是自由电荷运动的速率越大,电流就越大,故A错误。
B.电源电动势由电源本身性质决定,与外电路电阻无关,不能根据闭合电路欧姆定律分析,因为外电阻变化,干路电流也会变化,故B错误。
C.使用多用电表测电阻时,如果发现指针偏转很大,说明被测电阻阻值较小,应选择倍率较小的欧姆挡重新测量,故C正确。
D.根据焦耳定律可知,Q=I2Rt,在电流一定时,电阻越大相同时间内产生的热量越多,故D正确。
故选:CD。
8、AC
【解析】A.根据左手定则可知该粒子带正电,故A正确;
BCD.没有磁场时,粒子做匀速直线运动,故有
加上磁场后,轨迹如图
根据几何关系,则有带电粒子在磁场中运动的半径为
根据几何关系可知粒子转过的圆心角,粒子在磁场中做圆周运动的运动时间
粒子磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得带电粒子的比荷为
故C正确,B、D错误;
故选AC。
9、ACD
【解析】A.小球静止时有
解得,故A正确;
B.将重力和电场力合成后的合力为,小球能在竖直平面内做圆周运动,其等效最高点为将绳反向延长与圆的交点,如图所示,在等效最高点时动能最小,由F提供向心力可得
故动能最小值为
故B错误;
C.电场力做负功最多时,机械能最小,故机械能最小的点为圆轨道最左边的点,如图中C点,
从A到C,电场力做功为
在A点时,小球的机械能为
从A到B,由动能定理可得
故小球在C位置的机械能为
故C正确;
D.小球在C位置时电势能最大,故小球的最大电势能为
故D正确;
故选ACD。
10、AC
【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。
详解】A.粒子由静止开始运动,故开始时电场力方向向下,故带正电,A正确;
B.粒子运动到最低点时,合运动的洛伦兹力向上,电场力向下,合力提供向心力,故洛伦兹力大于电场力,B错误;
C.粒子的初速度为零,将初速度沿水平方向分解为水平向左和水平向右的两个相等分速度v1和v2,大小都是v,向右的分速度v2,对应的洛伦兹力f2与电场力平衡,故
粒子的第二分运动以v1的初速度向左运动,做逆时针的匀速圆周运动,根据牛顿第二定律,有:
其中:
联立解得:
粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为:
C正确;
D.粒子在运动过程中,距x轴的最大距离为:
D错误。
故选AC。
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、 ①1:2 ②.1:2
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律求出粒子轨道半径,然后根据粒子轨道半径公式、周期公式.
【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:,解得:,则:;
粒子做圆周运动的周期:,周期之比:;
【点睛】本题考查了带电粒子在磁场中的运动,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,应用牛顿第二定律求出粒子做圆周运动的轨迹半径,根据轨道半径公式与周期公式可以解题.
12、 ①.×1 k ②.D ③.B ④.A ⑤.F ⑥.E ⑦.C
【解析】[1][2]由图乙所示可以知道欧姆表指针偏转角度太小,所选挡位太小,为准确测量电阻阻值,应选择挡,然后重新进行欧姆调零,再测电阻阻值,测量完毕,把选择开关置于交流电压最高挡上,因此多余的实验步骤为D;
[3][4][5][6][7]根据欧姆表使用的操作步骤可知正确的实验步骤为:①B、②A、③F、④E、⑤C
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)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
15、 (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
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