资源描述
福建省莆田市九中2026届物理高二上期末统考模拟试题
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、质量为0.01kg的子弹,以400m/s的速度射入质量为0.49kg、静止在光滑水平面上的木块,并留在木块中。若子弹刚好留在木块中,则它们一起运动的速度大小为( )
A.6 m/s B.8 m/s
C.10 m/s D.12 m/s
2、如图所示,一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板,为了使电子束沿射入方向做直线运动,可采用的方法是( )
A.将变阻器滑动头P向右滑动
B.将变阻器滑动头P向左滑动
C.将极板间距离适当减小
D将极板间距离适当增大
3、如图所示,虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点的径迹如图中实线所示.粒子在A点的速度为vA、电势能为EPA;在B点的速度为vB、电势能为EPB.则下列结论正确的是()
A.粒子带负电,vA>vB,EPA<EPB B.粒子带正电,vA>vB,EPA>EPB
C.粒子带正电,vA<vB,EPA<EPB D.粒子带负电,vA<vB,EPA>EPB
4、科考队进入某一磁矿区域后,发现指南针原来指向正北的N极逆时针转过60°(如图所示的虚线),设该处的地磁场磁感应强度水平分量为B,则磁矿所产生的磁感应强度水平分量的最小值为( )
A.2B B.B
C.B D.
5、如图所示,由三个铝制薄板互成120°角均匀分开的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域,其磁感应强度分别用表示.现有带电粒子自a点垂直Oa板沿逆时针方向射入磁场中,带电粒子完成一周运动,在三个磁场区域中的运动时间之比为1∶2∶3,轨迹恰好是一个以O为圆心的圆,则其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为
A.1∶1 B.5∶3
C.3∶2 D.27∶5
6、如图所示,在光滑水平面上有两块木块A和B,质量均为m,B的左侧固定一轻质弹簧.开始时B静止,A以初速度v0向右运动与弹簧接触,则在相互作用的过程中( )
A.任意时刻,A、B系统的总动能恒定不变
B.当弹簧恢复到原长时,A与B具有相同的速度
C.当弹簧压缩到最短长度时,A与B具有相同的速度
D.当弹簧压缩到最短时,系统弹性势能是A初始动能的
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8所示的电路,电源内阻不可忽略,电表为理想电表.当滑动变阻器的滑片向下滑动时( )
A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大
C.电压表V示数减小 D.电压表V的示数增大
8、下列关于静电场的说法正确的是( )
A.在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点,但有电势相等的两点
B.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势运动
C.场强零处,电势不一定为零;电势为零处,场强不一定为零
D.初速为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动
9、圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示.若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是
A.a粒子速率最大
B.c粒子速率最大
C.a粒子在磁场中运动的时间最长
D.它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc
10、两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是( )
A.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B.电子在从a向O运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.电子运动到O时,加速度为零,速度最大
D.电子通过O后,速度越来越小,一直到速度为零
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)某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩了的弹簧,如图所示.将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒
(1)该同学还必须有的器材是_____;
(2)需要直接测量的数据是_____;
(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是_____
12.(12分)有一个小灯泡上标有“4V,2W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,现有下列器材供选用:
A.电压表(0~5V,内阻10kΩ)B.电压表(0~15V,内阻20kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻0.4Ω)D.电流表(0~0.6A,内阻1Ω)
E.滑动变阻器(最大阻值为10Ω,允许最大电流为2A)
F.滑动变阻器(最大阻值为500Ω,允许最大电流为1A)
G.学生电源(直流6V)、开关、导线若干
(1)实验时,选用图甲而不选用图乙所示的电路图来完成实验,其理由是__________:
(2)实验中所用电压表应选用_______,电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(用序号字母表示)
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,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)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
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】子弹射入木块过程中以子弹和木块为系统动量守恒,设子弹质量为m1,初速度为v0,木块质量为m2,一起运动速度为v,所以有
代入数据可解得v=8m/s,故B正确,ACD错误。
故选B。
2、D
【解析】根据电路图可知:A板带正电,B板带负电,所以电子束受到电场力的方向向上,大小洛伦兹力方向向下,,电子向上偏,说明电场力大于洛伦兹力,要使电子束沿射入方向做直线运动,则要电场力等于洛伦兹力,所以要减小电场力;
AB、将变阻器滑动头P向右或向左移动时,电容器两端电压不变,电场力不变,故AB错误;
C、将极板间距离适当减小时,增大,不满足要求,故C错误;
D、将极板间距离适当增大时,减小,满足要求,故D正确
3、A
【解析】由于等势面是同心圆,且外大里小,图中场源位于等势面圆心位置,是负电荷,由曲线的弯曲可知是静电斥力,所以粒子带负电,由于B位置等差等势面较密,场强大,加速度大,即,从A到B,电势降低,由公式,B点电势能大,,电场力做负功,粒子的动能减小,速度减小,即,故A正确
4、C
【解析】由题磁矿所产生的磁场使原来指向正北的N极逆时针转过60°,根据三角形定则可知:磁矿所产生的磁感应强度水平分量最小时方向与图中虚线垂直,
则最小值为
Bsin60°=B
故C正确,ABD错误。
5、D
【解析】带电粒子在磁场运动的时间为,在各个区域的角度都为,对应的周期为,则有,故,则三个区域的磁感应强度之比为,三个区域的磁场半径相同为,又动能,联立得,故三个区域的动能之比为:,故在b处穿越铝板所损失的动能为,故在c处穿越铝板所损失的动能为,故损失动能之比为,D正确,选D.
6、C
【解析】A以v0速度向右运动与B发生无机械能损失的碰撞,根据能量守恒得弹簧的势能增大过程,A、B系统的总动能减小,故A错误;弹簧恢复原长时弹簧弹性势能为零,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=mvA+mvB,由能量守恒定律得:,解得:vA=0,vB=v0,故B错误;当弹簧压缩到最短长度时,A与B具有相同的速度,系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:mv0=2mv,由能量守恒定律得:EP,解得:vv0,,故C正确,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、BC
【解析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化,再用“串反并同”去分析
【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动,电阻变小,电流表与滑动变阻器串联,所以示数变大,A错误,B正确;
CD.滑动变阻器的阻值变小,电压表与滑动变阻器并联,所以示数变小,C正确,D错误
【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反,和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同,即串反并同
8、AC
【解析】在单个点电荷形成的电场中没有场强相等的两点,但有电势相等的两点,A正确;正电荷只在电场力作用下,可能沿着电场线运动,也可能逆电场线运动,所以不一定从高电势向低电势运动,B错误;等势体内部场强处处为零,电势不一定为零;电势具有相对性,规定哪点电势为零都可以,但场强不一定为零,C正确;当电场线是曲线时,初速为零的正电荷在电场力作用下不一定沿电场线运动,D错误
9、BC
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得:
AB.由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,由图示可知,a粒子的轨道半径最小,粒子c的轨道半径最大,则a的粒子速率最小,c粒子的速率最大,故A错误,B正确;
CD.粒子在磁场中做圆周运动的周期:,粒子在磁场中的运动时间
三粒子运动周期相同,由图示可知,a在磁场中运动的偏转角最大,对应时间最长,故C正确,D错误
10、CD
【解析】AB.在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向O→a,电子从a点到O点运动的过程中,电场力方向a→O,故加速度向下,与速度同向,故速度越来越大;但电场线的疏密情况不确定,O点上方的电场强度最大点位置不确定,故电场强度大小变化情况不确定,则电荷所受电场力大小变化情况不确定,加速度变化情况无法判断.故AB错误;
C.越过O点后,电子做减速运动,则点电荷运动到O点时速度最大.电场力为零,加速度为零.故C正确;
D.根据电场线的对称性可知,越过O点后,电子做减速运动,速度越来越小,一直到速度为零.故D正确
【点睛】本题考查对等量同种电荷电场线的分布情况及特点的理解和掌握程度,要抓住电场线的对称性;同时要能够结合力与运动的关系进行分析
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.刻度尺、天平、铅垂线 ②.两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两
侧边缘的水平距离s1、s2 ③.m1s1=m2s2
【解析】小球离开桌面后做平抛运动,取小球1的初速度方向为正方向,两小球质量和平抛初速度分别为:m1、m2,v1、v2,平抛运动的水平位移分别为s1、s2,平抛运动的时间为t.需要验证的方程:0=m1v1-m2v2,又 , ,代入得到m1s1=m2s2,故需要测量两木块的质量m1和m2,两木块落地点到桌面边缘的水平距离s1,s2,需要的器材为刻度尺、天平、重锤线
(1)需要的实验器材有:天平、直尺、铅锤、木板、白纸、复写纸、图钉、细线等
(2)需要直接测量的量为:两物块的质量m1.m2及它们对应的平抛射程s1.s2;
(3)需要验证的表达式为:m1s1=m2s2
12、 ①.(1)描绘灯泡的 I-U 图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据; ②.(2)A, ③.D, ④.E
【解析】(1)[1]描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,并要多取几组数据,滑动变阻器应选择分压接法;
(2)[2] 灯泡额定电压为4V,电压表应选A;
[3] 灯泡额定电流
电流表应选D;
[4]为方便实验操作,滑动变阻器应选择总阻值较小的E
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、(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、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
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