资源描述
2025年江西省赣州市赣源中学物理高二上期末综合测试模拟试题
注意事项:
1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,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、一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为,位移y的单位为m,时间t的单位为s.则
A.弹簧振子的振幅为0.2m
B.弹簧振子的周期为1.25s
C.在t=0.2s时,振子的运动速度为零
D.在任意0.2s时间内,振子的位移均为0.1m
2、如图所示,垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB,若导线绕A点向纸面外转动90°,则转动过程中其所受安培力的大小变化情况为
A.变大 B.变小
C.不变 D.可能变大、可能变小、可能不变
3、两个相同的金属小球(均可看做点电荷),原来所带的电荷量分别为+5q和-q,相互间的库仑力大小为F.现将它们相接触,再分别放回原处,则两金属小球间的库仑力大小变为( )
A.9F/5 B.F
C.4F/5 D.F/5
4、将一段导线绕成图甲所示的闭合电路,并固定在水平面(纸面)内,回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
5、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
6、某同学采用如图所示的电路给一个小电动机供电,电动机线圈的电阻为r,电动机正常工作时,电压表的示数为U,电流表的示数为I。电流表和电压表均可视为理想电表,电动机的机械功率为()
A. B.I2r
C.UI-I2r D.UI
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、在如图甲所示的电路中,L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25 A,则此时( )
A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍
B.此时L1、L2和L3的电阻均为12 Ω
C.L1消耗的电功率为0.75 W
D.L1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍
8、如图所示,为“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹
以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_________(填序号即可)
a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b.每次小球应从同一高度由静止释放
c.每次小球释放的初始位置可以任意选择
d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
9、如图,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场磁感应强度为B和匀强电场电场强度为E.组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B/,最终打在A1A2上,下列表述正确的是 ( )
A.粒子带正电
B.所有打在A1A2上的粒子,在磁感应强度为B/的磁场中的运动时间都相同
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D.粒子打在A1A2上的位置越靠近P,粒子的比荷越大
10、如图所示,用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素.设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变,则( )
A.保持S不变,增大d,则θ变大
B.保持S不变,增大d,则θ变小
C.保持d不变,增大S,则θ变大
D.保持d不变,增大S,则θ变小
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)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表1:量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω
C.电流表2:量程0~3A,内阻未知
D.电压表1:量程0~3V,内阻未知
E.电压表2:量程0~15V,内阻未知
F.滑动变阻器1:0~10Ω,2A
G.滑动变阻器2:0~100Ω,1A
H.开关、导线若干
(1)从上述器材中选择适当的器材(填写器材前的字母):电流表选择___,电压表选择___,滑动变阻器选择___
(2)实验电路图应选择图中的 (填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,利用图线可知干电池的电动势E =___V,内电阻r =___Ω
(4)由于电流表的分压作用,电动势测量值__真实值,内阻测量值__真实值(选填“大于、小于或等于”)
(5)在测定电池的电动势和内阻的实验中,可以采用伏安法、安阻法、伏阻法等多种方法.若电池是水果电池,实验要求尽量减小误差,可以选择如图__或__所示电路进行测定
12.(12分)某兴趣小组研究一金属丝的物理性质,
(1)首先用螺旋测微器测量其直径,其值为_____________mm
为了进一步测量此金属丝电阻Rx的阻值,准备先用多用电表粗测出它的阻值,然后再用伏安法精确地测量,实验室里准备了以下器材:
A.多用电表
B.电压表Vl,量程6 V,内阻约10 kΩ
C.电压表V2,量程15 V,内阻约20 kΩ
D.电流表Al,量程0.6 A,内阻约0.2 Ω
E.电流表A2,量程3 A,内阻约0.02 Ω
F.电源:电动势E=7.5 V
G.滑动变阻器Rl,最大阻值10 Ω,最大电流为2 A
H.滑动变阻器R2,最大阻值50 Ω,最大电流为0.2 A
I.导线、电键若干
(2)在用多用电表粗测电阻时,该小组首先选用“×10”欧姆挡,其阻值如图甲中指针所示,为了减小多用电表的读数误差,多用电表的选择开关应换用__________欧姆挡(选填“×100”或“×1”),并要重新进行_________________;按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时,其阻值如图乙中指针所示,则Rx的阻值大约是_________Ω;
(3)在用伏安法测量该电阻的阻值时,要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,则在上述器材中应选出的器材是___________________________ (填器材前面的字母代号) ;
(4)在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图__________
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)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、C
【解析】根据公式对应可得,,A错误;根据公式可得,B错误;在t = 0.2s时,x=0振子位于正向最大位移处,速度为零,C正确;根据振子的振动规律可得,只有振子位于平衡位置或者最大位移处时,经过任意0.2s的时间内的路程为0.1cm,D错
故选C
考点:考查了简谐振动
点评:本题知道简谐运动位移的解析式,读出振幅、周期、任意时刻的位移是基本能力.基础题
2、B
【解析】由“垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB”可知,考查了磁场对电流的作用,根据安培力的计算公式,由电流与磁场的夹角为θ,可得安培力的表达式为F=BILsinθ,进而分析安培力变化
【详解】线圈在磁场中转动过程中,通电导线始终与磁场夹角逐渐减小,根据F=BILsinθ可知,受到的安培力大小变小,故B正确,ACD错误
【点睛】本题关键是记住安培力大小公式,当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时,F=BILsinθ;当磁场和电流垂直时,安培力最大,为F=BIL;当磁场和电流平行时,安培力等于零
3、C
【解析】根据库仑定律则,接触后放回原位,则接触时先中和,后平均分配,此刻两球电量分别为+2q,所以,所以此刻库仑力为C
考点:库仑定律
点评:此类题型考查了库仑定律的理解,并结合了电荷中和的知识.带入库仑公式中便能求出库仑力大小
4、B
【解析】在内,磁感应强度均匀变化,由法拉第电磁感应定律可得
则闭合电路中产生的感应电动势恒定不变,则感应电流恒定不变。ab边在磁场中所受的安培力
由于匀强磁场Ⅰ中磁感应强度B恒定,则,安培力为平行t轴的直线,方向向左(为负)。同理分析可得在,安培力与时间的关系为内F-t关于时间轴对称一条的直线。
故选B。
【点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义,故道B如何变化,才能准确的利用楞次定律进行判定。根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化,由欧姆定律判断感应电流的变化,进而可确定安培力大小的变化。
5、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
6、C
【解析】电动机消耗的总功率
P=IU
电动机的热功率:
Pr=I2r
则输出的机械功率
P输出=P-Pr=IU-I2r
故C正确,ABD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、AC
【解析】A.根据电路图可知,通过L1的电流为干路电流,通过L2的电流为支路电流,且L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡,因此通过L1的电流为通过L2的电流的2倍,故A正确;
B.因为电路中的总电流为0.25 A,根据图乙L1结合欧姆定律可得
所以求得,但L2和L3为支路,电流小于0.25A,所以电阻小于,故B错误;
C.根据公式
可得
故C正确;
D.根据图像可知,L1、L2的电压之比大于2:1,电流之比为2:1,因此根据公式
可知,L1、L2的电功率之比大于4:1,即L1消耗的电功率大于L2消耗的电功率的4倍,故D错误。
8、a b
【解析】保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,最后轨迹应连成平滑的曲线;
【详解】A、调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球初速度水平,从而做平抛运动,故A正确;
B、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;
D、描点法描绘运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能练成折线或者直线,故D错误
【点睛】解决平抛实验问题时,要特别注意实验的注意事项,在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理,要注重学生对探究原理的理解,提高解决问题的能力
9、ACD
【解析】A项:带电粒子磁场中向左偏转,由左手定则,知粒子带正电,故A正确;
B项:所以打在A1A2上的粒子,在磁场中做匀速圆周运动的时间等于半个周期,由,粒子在磁场中运动的周期为则磁场中的运动时间为与带电粒子的比荷有关,故B错误;
C项:粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡:,则,故C正确;
D项:经过速度选择器进入磁场的粒子速度相等,由半径公式知,粒子打在A1A2上的位置越靠近P,则半径越小,粒子的比荷越大,故D正确
故选ACD
10、AD
【解析】A、B、根据电容的决定式得知,电容与极板间距离成反比,当保持S不变,增大d时,电容减小,电容器的电量Q不变,由电容的定义式分析可知板间电势差增大,则静电计指针的偏角θ变大;故A正确,B错误.
C、D、根据电容的决定式得知,电容与极板的正对面积成正比,当保持d不变,增大S时,电容增大,电容器极板所带的电荷量Q不变,则由电容的定义式分析可知板间电势差减小,静电计指针的偏角θ变小;故C错误,D正确.
故选AD.
【点睛】本题是电容动态变化分析问题,关键抓住两点:一是电容器的电量不变;二是掌握电容的两个公式:电容的决定式和.
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.(1)B, ②.D, ③.F; ④.(2)乙; ⑤.(3)1.5, ⑥.1.0; ⑦.(4)小于, ⑧.小于; ⑨.(5)乙
【解析】(1)实验中要能保证安全和准确性选择电表;
(2)根据产生实验误差的原因,从减小误差选择电路图;
(3)由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式,由数学关系可得出电动势和内电阻
(4)根据产生实验误差的原因,结合图像分析测量结果与真实值的关系
(5)根据水果电池的内阻远大于电流表内阻,选择合适的电路
【详解】(1)在上述器材中请选择适当的器材:A.被测干电池一节
为了读数准确,所以选择:B.电流表1:量程0∼0.6A;D.电压表1:量程0∼3V,
滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化,减小误差,故选F.滑动变阻器1:0~10Ω,2A;
(2)采用甲图测量的内阻是电流表内阻与电源内阻的串联值,因二者比较接近,误差较大.故采用乙图可以有效减小实验误差;
(3)由U−I图可知,纵轴的截距等于电源的电动势:E=1.5V;
斜率等于内电阻:r=(15−1.0)/0.5=1.0Ω;
(4)由于电压表的分流,路端电压越大,通过电压表的电流越大,实际电流比电流表的示数大的就越多,实际的U-I图像的斜率比实验的U-I图像斜率大,在纵轴的截距比实验值大.故电动势测量值小于真实值,内阻测量值小于真实值;
(5)水果电池的内阻较大,远大于电流表内阻,选图乙所示电路,测量结果是水果电池内阻与电流表内阻之和,接近水果电池的实际内阻,误差较小.采用电阻箱电阻无法连续变化.故选图乙所示电路.(电流表内接法)
12、 ①. ; ②. ; ③.欧姆档欧姆调零; ④. ; ⑤.BDFGI; ⑥.
【解析】(1)由图示螺旋测微器可知,其读数为:0.5mm+38.5×0.01mm=0.885mm;
(2)由图所示可知,欧姆表针偏角过大,故说明所选量程过大,使读数偏小,故应换用小档位,使指针偏角在中间位置,故应选用×1档;由图所示可知,欧姆表指针示数为9.0,则其读数为:9.0×1=9.0Ω;
(3)电源、滑动变阻器、导线和电键是构成闭合电路必须选择的;要减小误差,在不超出量程的情况下,电压表和电流表量程尽量选择较小的量程;由于实验要求待测电阻的电压从0开始可以连续调节,实验要选取电阻值较小的滑动变阻器,故选BDFGI;
(4)为获得较大的电压条件范围,滑动变阻器选择分压式接法;由于待测电阻的电阻值与电流表的电阻值较接进,故采用电流表外接法,则实验原理图如图所示;
【点睛】本题考查了多用电表的读数,对多用电表进行读数前要明确多用电表选择开关置于什么挡上,根据多用电表的档位及表盘确定其分度值,然后根据指针位置读数;读数时视线要与电表刻度线垂直
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、 (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、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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