资源描述
2023年江西名师联盟物理高二第一学期期末达标检测模拟试题
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、关于速度与加速度,下列说法正确的是 ( )
A.物体的速度越大,其加速度越大 B.物体的速度变化越大,其加速度越大
C.物体的速度减小,其加速度一定减小 D.物体的加速度不变,其速度可能减小
2、如图所示,电荷量为-q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心,垂线上的a、b两点关于薄板对称,到薄板的距离都是d.若图中a点的电场强度为零,则b点的电场强度大小和方向分别为(静电力常数k)
A.kq/d2,垂直薄板向左
B.8kq/9d2,垂直薄板向右
C.kq/9d2,垂直薄板向左
D.10kq/9d2,垂直薄板向右
3、利用某原子核俘获中子发生核反应,可获得氚核,氚是重要的核聚变原料。具体的核反应方程为,则下列说法正确的是( )
A.此核反应为α衰变
B.X的中子数为2
C.此核反应过程有质量亏损
D.4.9MeV是X的结合能
4、带负电的小球用绝缘丝线悬挂于O点,在匀强磁场中摆动,不计空气阻力,当小球每次通过最低点时( )
A.摆球受到的磁场力相同
B.摆球的动能相同
C.摆球的速度相同
D.摆球所受丝线拉力相等
5、电源和一个水平放置的平行板电容器、二个变阻器R1、R2和定值电阻R3组成如图所示的电路.当把变阻器R1、R2调到某个值时,闭合开关S,电容器中的一个带电液滴恰好处于静止状态.当再进行其他相关操作时(只改变其中的一个),以下判断正确的是()
A.将R1的阻值增大时,液滴将向下运动
B.将R2的阻值增大时,液滴仍保持静止状态
C.把电容器的上极板向上平移少许,电容器的电荷量将减小
D.断开开关S,电容器上的带电荷量将减为零
6、在如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则()
A.电压表的示数增大
B.通过R2的电流减小
C.小灯泡消耗的功率减小
D.电源内阻的电压增大
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,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒ab(电阻也不计)放在导轨上,并不导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中()
A.恒力F做的功等于电路产生的电能
B.克服安培力做的功等于电路中产生的电能
C.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能
D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
8、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形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确是
A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半
B.利用回旋加速器加速带电粒子,要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R
C.回旋加速器的加速电压越大,带电粒子获得的最大动能越大
D.粒子每次经过D型盒狭缝时,电场力对粒子做功一样多
9、如图所示,一根铝管竖直放置,把一块直径比铝管内径略小的圆柱形强磁铁从铝管上端由静止释放,可以观察到,相比磁铁自由下落,磁铁在铝管中的下落会延缓多.关于磁铁在铝管中下落的过程,下列说法中正确的是
A.磁铁下落会延缓,主要是因为磁铁与铝管内壁有摩擦
B.磁铁做匀加速运动,其加速度小于重力加速度g
C.磁铁做加速运动,其加速度逐渐减小
D.磁铁和铝管会产生热量,其数值等于磁铁机械能的减少量
10、如图所示,两根足够长的水平光滑平行金属导轨PQ和MN,它们相距为L,导轨左端连有阻值为R的定值电阻,导轨处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。垂直导轨放置的金属棒用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,物块c的质量是m,连接金属棒的细线平行于导轨。物块c由静止释放,金属棒沿着导轨向右运动,当地重力加速度为g,金属棒的电阻不计。则
A.金属棒做匀加速直线运动
B.金属棒先做加速运动再做匀速直线运动
C.金属棒的最大速度为
D.金属棒的最大速度为
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)要测绘额定电压为2 V的日常用小电珠的伏安特性曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电源E(电动势3.0 V,内阻可不计)
B.电压表V1(量程为0~3.0 V,内阻约2 kΩ)
C.电压表V2(0~15.0 V,内阻约6 kΩ
D.电流表A1(0~0.6 A,内阻约1 Ω)
E.电流表A2(0~100 mA,内阻约2 Ω)
F.滑动变阻器R1(最大值10 Ω)
G.滑动变阻器R2(最大值2 kΩ)
(1)为减少实验误差,实验中电压表应选择_____.,电流表应选择_____.,滑动变阻器应选择:________(填各器材的序号)
(2)为提高实验精度,请你设计实验电路图,并画在下面的虚线框中_____.
(3)实验中测得一组数据如下表所示,根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线________
(4)该小电珠的额定功率是_______
12.(12分)自然界中的四种基本相互作用是___________、______________、弱相互作用和强相互作用
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,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
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)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、D
【解析】速度是描述运动快慢的物理量,加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度大,加速度不一定大,速度的变化量大,加速度不一定大,所以AB错误;物体做加速或减少运动,取决与速度与加速度的方向关系,与加速度的大小无关,故C错误;D正确
2、D
【解析】求解本题的关键是明确点电荷场强的公式及合场强为零的含义,及其带点薄板产生场强的特点
【详解】因为a点的合场强为零,根据场强叠加原理可知,带电薄板与点电荷-q在a点的场强大小相等,方向相反,故带电薄板在a点的场强大小为,方向垂直薄板向左;
根据薄板电场的对称性可知,薄板在b点处的场强大小也为,方向垂直薄板向右;
点电荷在b点处的场强大小为:,方向垂直薄板向右;
故b点处合场强为,方向垂直薄板向右
故本题选D
【点睛】熟记点电荷的场强公式,理解合场强为零的含义,掌握带点薄板产生场强的特点
3、C
【解析】A.虽然此核反应生成物中产生了,但此反应不是α衰变,故A错误;
B.根据质量数、电荷数守恒可知,X的质量为6,电荷数为3,因此质子数和中子数均为3,故B错误;
C.此核反应过程释放能量,根据爱因斯坦质能方程可知,此过程有质量亏损,故C正确;
D.X的结合能是3个中子和3个质子结合成X所释放的能量,而此核反应是X与中子结合生成He和H所释放的能量,故D错误。
故选C。
4、B
【解析】A.由于小球的运动方向不同,则根据左手定则可知,洛伦兹力的方向不同,则受到的磁场力不同,故A错误;
BC.由题意可知,拉力与洛伦兹力对小球不做功,仅仅重力作功,则小球机械能守恒,所以小球分别从左右两侧向最低点运动且两次经过最低点时的动能相同,小球的速度大小相同,但是方向不同,故B正确,C错误;
D.由B选项可知,速度大小相等,由于速度方向不同,导致产生的洛伦兹力的方向也不同,则根据牛顿第二定律可知,拉力的大小不同,故D错误。
故选B。
5、C
【解析】A.闭合开关S,电容器上极板带正电,带电液滴受重力和电场力处于平衡,电场力竖直向上,可知带电液滴带负电.当R1的阻值增大时,电容器两端间的电势差不变,板间场强不变,则带电液滴受到的电场力不变,液滴保持静止不动,故A错误;
B.将R2的阻值增大时,则R2两端间的电压增大,所以电容器两端间的电压增大,液滴所受的电场力变大,液滴将向上运动,故B错误;
C.把电容器的上极板向上平移少许,d增大,电容减小,电容器两端的电势差不变,则由Q=CU得知,电容器的电荷量将减小,故C正确;
D.断开开关,稳定时电容器两端间的电势差等于电源的电动势.电容器的电压增大,带电量增加,不会为零,故D错误
6、C
【解析】A.光敏电阻光照减弱,故光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可得,电路中总电流减小,故R1两端的电压减小,电压表的示数减小;故A错误。
C.由并联电路的电流规律可知,流过灯泡的电流一定减小,故由P=I2R可知,小灯泡消耗的功率变小;故C正确。
BD.因电路中电流减小,故电源内阻的电压减小,路端电压增大,同时R1两端的电压减小,故并联电路部分电压增大;则流过R2的电流增大;故B、D错误。
故选C。
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】导体棒在恒力作用下沿粗糙导轨做切割磁感线,产生感应电动势,出现感应电流,棒又受到安培力.因此棒做加速度减小的加速运动,最终达到匀速直线运动状态,根据功能关系进行判断
【详解】AB.由功能关系可得,克服安培力做功等于电路中产生的电能,即:
Wf=W电
故A错误,B正确
CD.定理可得:恒力、安培力与摩擦力的合力做的功等于棒获得的动能,即:
WF-Wf-W安=Ek
则恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
WF-Wf= W电+ Ek
故C错误,D正确;
故选BD
【点睛】由功能关系可知:合力做功等于物体动能的变化,而安培力做功等于电路中消耗的电能,摩擦力做功则产生内能
8、BD
【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子,根据洛伦兹力提供向心力,判断粒子的最大速度与什么因素有关.加速粒子时,交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等
【详解】加速粒子时,交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等,这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速,选项A错误;当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大,即,则,则要提高加速粒子的最终能量,应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R,带电粒子获得的最大动能与加速电压无关,选项B正确,C错误;粒子每次经过D型盒狭缝时,电场力对粒子做功均为qU,选项D正确;故选BD.
【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用,以及知道最大速度与什么因素有关
9、CD
【解析】磁铁通过铝管时,铝管中的磁通量发生变化,产生感应电流.由楞次定律可得,感应电流的效果阻碍磁铁相对于铝管的运动.磁铁运动的越快,铝管中的磁通量变化越快,铝管中的感应电流越大,感应电流对磁铁的阻碍作用也越大,磁铁做加速度减小的加速运动.据能量守恒,可得磁铁和铝管产生热量与磁铁机械能的减少量的关系
【详解】A:强磁铁通过铝管时,铝管中的磁通量发生变化,产生感应电流.由楞次定律可得,铝管中感应电流的效果是阻碍磁铁相对于铝管的运动.故A项错误
BC:据法拉第电磁感应定律,磁铁运动的越快,铝管中的磁通量变化越快,铝管中的感应电流越大,感应电流对磁铁的阻碍作用也越大,磁铁做加速度减小的加速运动.故B项错误,C项正确
D:据能量守恒,可得磁铁和铝管产生热量数值上等于磁铁机械能的减少量.故D项正确
10、BC
【解析】AB.在金属棒加速阶段中,由金属棒受力分析可知,细线的拉力先大于安培力,随着安培力的增加金属棒的加速度逐渐减小,当拉力等于安培力时加速度为零做匀速运动,则金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动,再做匀速直线运动,故A错误、B正确;
CD.由平衡条件得,
BIL=mg
E=BLvm
解得
C正确、D错误。
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.B ②.D ③.F ④.电路图见解析; ⑤.图像见解析 ⑥.1.00W
【解析】(1)[1][2][3].由题意小灯泡额定电压为2 V,额定电流为0.5 A,故电压表应选B,电流表应选D,又描绘伏安特性曲线要求电流从零调,故变阻器应用分压式接法,应选阻值小变阻器F
(2)[4].由于小电珠电珠较小,满足,电流表应用外接法,又变阻器应采用分压式接法,电路图如图所示:
(3)[5].小电珠的伏安特性曲线如图所示:
(4)[6].由图可知,当电压为2 V,电流为0.5 A;则功率
12、 ①.万有引力 ②.电磁相互作用
【解析】高中课本提到自然界可分为四种基本相互作用:万有引力、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用
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)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
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) (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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