资源描述
山东省东营市利津县一中2025年高二物理第一学期期末质量检测模拟试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,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、如图所示,电源内阻不可忽略,电路中接有一小灯泡和一电动机.小灯泡L上标有“9V 9W”字样,电动机的线圈电阻RM=1Ω.若灯泡正常发光时,电源的输出电压为15V,此时( )
A.电动机的输入功率为36W
B.电动机的输出功率为5W
C.电动机的热功率为6W
D.整个电路消耗的电功率为15W
2、如图所示,MDN为在竖直面内由绝缘材料制成的光滑半圆形轨道,半径为R,最高点为M和N,整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一电荷量为+q,质量为m的小球自N点无初速度滑下(始终未脱离轨道),下列说法中正确的是
A.运动过程中小球受到的洛伦兹力大小不变
B.小球滑到D点时,对轨道压力大于mg
C.小球滑到D点时,速度大小是
D.小球滑到轨道左侧时,不会到达最高点M
3、如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的矩形金属线圈。当一竖直放置的、磁极不明的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及其在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向右
B.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左
C.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右
D.由于磁铁磁极极性不明,无法判断
4、如图,质量相同的两颗卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,A的轨道半径小于B的轨道半径,下列说法正确的是()
A.卫星A的运行速度大于7.9 km/s
B.卫星B的发射速度大于7.9 km/s
C.卫星A的机械能大于卫星B的机械能
D.卫星B的加速度大于卫星A的加速度
5、关于电场强度与电势的关系,下面各种说法中正确的是:( )
A.电场强度大的地方,电势一定高 B.电场强度不变,电势也不变
C.电场强度为零处,电势一定为零 D.电场强度的方向是电势降低最快的方向
6、如图所示的非匀强电场中,如果电荷量q=10-5C的正点电荷仅在电场力的作用下由A点移动到B点,电场力做功为8×10-3J,则( )
A.电场中A、B两点间的电势差为80V
B.该点电荷由A点移到B点电势能增加了8×10-3J
C.该点电荷由A点移到B点动能能减少了8×10-3J
D.该点电荷受到电场力的大小,在A点时比在B点时大
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,矩形线圈abed在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动,当线圈平面转到与磁场方向平行时
A.线圈绕P1转动时产生的感应电流等于绕P2转动时产生的感应电流,且均为0
B.线圈绕P1转动时产生的感应电动势等于绕P2转动时产生的感应电动势
C.线圈绕P1和P2转动时产生的感应电流的方向相同,都是a-b-c-d
D.线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力
8、如图为水平放置的橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷。在b正上方用绝缘丝线悬挂一闭合铝环,铝环也处于水平面中,且环和b盘的中心在同一条竖直线OO1上。现让橡胶盘由静止开始绕OO1轴逆时针加速转动(从上往下看),下列说法正确的是
A.铝环a有扩张的趋势
B.铝环a对丝线的拉力大于自身的重力
C.铝环a对丝线的拉力小于自身的重力
D.从上往下看,铝环a中产生沿逆时针方向的感应电流
9、如图是一个回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连.现分别加速氘核()和氦核(),下列说法中正确的是( )
A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.两次所接高频电源的频率相同
D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能
10、半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动,则由环产生的等效电流判断正确的是( )
A.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍
B.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则等效电流也将变为原来的2倍
C.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变大
D.若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环半径增大,等效电流将变小
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)在“测定电源电动势和内阻”的实验中,某同学在实验室找出了下列器材:
A.电流表G(满偏电流10mA,内阻rg=10Ω)
B.电流表A(0~0.6A,内阻不计)
C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)
D.定值电阻R(阻值990Ω)
E.开关与导线若干
F.待测电源(E、r未知)
(1)由于未找到合适量程的电压表,该同学利用电表改装知识,将电流表G与定值电阻R________(填“并”或“串”)联改装成的电压表量程的最大值为________V。
(2)根据现有的实验器材,设计电路图,要求用题中所给仪器符号标在电路图中,请画在图甲所示的方框中__________。
(3)如图乙所示是该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω。(均保留两位有效数字)
12.(12分)张明同学在测定某种合金丝的电阻率时:
(1)用螺旋测微器测得其直径为_____mm(如图甲所示);
(2)用20分度的游标卡尺测其长度为______cm(如图乙所示);
(3)用图丙所示的电路测得的电阻值将比真实值________(填“偏大”或“偏小”)
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、B
【解析】ABC.灯正常发光,电路中电流:
电动机两端电压:
电动机的输入功率:
电动机的热功率:
电动机的输出功率:
故B正确,AC错误
D.整个电路消耗的电功率:
,
电源内阻不可忽略
,,
整个电路消耗的电功率大于15W.故D项错误
2、C
【解析】小球受重力、支持力和洛伦兹力作用,重力做正功,支持力和洛伦兹力不做功,根据动能定理可知,在下落过程,速度大小增大,根据f=qBv,可知洛伦兹力的大小在变化,故A错误;小球运动到D点时,若受到的洛伦兹力的方向向上,在D点,由牛顿第二定律得:,解得:,小球对轨道的压力不一定大于mg,故B错误;从N点运动到D点的过程中只有重力做功,根据动能定理得:,解得:,故C正确;小球在整个运动过程中,只有重力做功,小球的机械能守恒,小球滑到轨道右侧时,可以到达轨道最高点M,故D错误;故选C.
【点睛】洛伦兹力的方向指向圆心,不改变速度的大小,根据动能定理求出到达D点时的速度.根据牛顿第二定律,径向的合力提供向心力,求出轨道对小球的支持力
3、C
【解析】条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时,穿过线圈的磁通量先增大后减小,根据楞次定律可知,线圈中的感应电流会阻碍穿过其磁通量发生变化,这种阻碍作用表现在线圈先有远离磁铁的运动趋势,后有靠近磁铁的运动趋势,所以竖直方向上线圈对桌面的压力先大于mg后小于mg,根据牛顿第三定律可知FN先大于mg后小于mg,而水平方向上线圈始终有向右运动的趋势,综上所述可知C正确。
故选C。
4、B
【解析】A.第一宇宙速度是所有绕地球运转的卫星的最大环绕速度,则卫星A的运行速度小于7.9 km/s,选项A错误;
B.第一宇宙速度也是所有绕地球运转的卫星的最小的发射速度,则卫星B的发射速度大于7.9 km/s,选项B正确;
C.卫星B发射的较高,需要的能量较大,具有的机械能也较大,即卫星A的机械能小于卫星B的机械能,选项C错误;
D.根据可知,卫星B的加速度小于卫星A的加速度,选项D错误;
故选B
5、D
【解析】电场线密处,电场强度大,而电场线方向不确定,故无法判断电势高低,电势就不一定高,故A错误;在匀强电场中,电场强度不变,沿着电场线的方向,电势总是逐渐降低的,故B错误;电势为零,是人为选择的,电场强度为零的地方,电势不一定为零,故C错误;沿着电场方向电势降低最快,故D正确
6、D
【解析】根据电场力做功公式W=qU求解A、B两点间的电势差.电场力做功多少.电荷的电势能就减小多少.由电场线的疏密判断出场强的大小,再分析电场力的大小
【详解】A、B两点间的电势差.故A错误.正电荷由A点移动到B点,电场力做功为8×10-3J,电势能减小了8×10-3J,动能能增加了8×10-3J,故BC错误;由电场线分布可知,A处场强大于B处场强,由F=Eq分析得知,该点电荷在A点时受到电场力的大小比在B点时大.故D正确.故选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、BD
【解析】AB.根据交变电流的产生规律可知,感应电动势最大值Em=NBSω,当线圈平面转到与磁场方向平行时,根据法拉第电磁感应定律可知,产生的感应电动势最大,由于两次转动的角速度相同,线框面积相同,则它们产生的最大值相同,因此线圈绕P1转动时的电动势等于绕P2转动时的电动势,根据欧姆定律可知,线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流,此时感应电流最大,不为0,故A错误,B正确。
C.对cd边由右手定则可得,在图示位置时,线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同,都是a→d→c→b,故C错误。
D.当线圈平面转到与磁场方向平行时,线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流,而安培力F=BIL,则线圈绕P1转动时cd边受到的安培力等于绕P2转动时cd边受到的安培力,故D正确。
故选BD。
8、CD
【解析】ABC.胶木盘由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,形成环形电流,环形电流的大小增大;橡胶圆盘,在其外侧面均匀地带有负电荷,根据右手螺旋定则知,通过铝环的磁通量向下,且增大,根据楞次定律的另一种表述,引起的机械效果阻碍磁通量的增大,知金属环的面积有缩小的趋势,且有向上的运动趋势,所以,橡胶圆盘对铝环的作用力方向竖直向上,即铝环a对丝线的拉力小于自身的重力,且铝环有收缩的趋势,故AB错误,C正确;
D.依据楞次定律,可知,穿过铝环a的磁通量,向上且增大,因此铝环a有沿逆时针方向的感应电流,故D正确。
故选CD。
9、AC
【解析】ABD.由于粒子的最大半径为D形金属盒的半径R,由可得粒子的最大动能为
由于两粒子比荷相同,故两粒子的最大速度相同,最大动能不同,最大动能与交流电频率无关,故A正确,B、D错误;
C.回旋加速器加速的条件为交变电压的周期为,氘核()和氦核()的比荷相同,故两次所接高频电源的频率相同,C正确;
10、AB
【解析】截取圆环的任一截面S,如题图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量为Q,则有
I=
又,所以
I=
A.由I=可知,若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍,故A正确;
B.由I=可知,电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍,故B正确;
CD.由I=可知,若使ω、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,对电流没有影响,故CD错误。
故选AB。
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.串 ②.10 ③. ④.9.0 ⑤.10
【解析】(1)[1]把电流表G改装成电压表需要串联分压电阻。
[2]改装后电压表量程
(2)[3]应用伏安法测电源电动势与内阻,电压表测路端电压,电流表测电路电流,实验电路图如图所示
。
(3)[4]由电路图可知,电流表G与定值电阻串联充当电压表,则由闭合电路欧姆定律可得
整理得
由数学知识可知,图像与纵坐标的交点为,故电源的电动势为。
[5]图像的斜率的绝对值
解得电源内阻
12、 ①.3.202-3.205 ②.5.015 ③.偏小
【解析】(1)解决本题的关键明确:螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读
(2)游标卡尺读数的方法,主尺读数加上游标尺读数,不需估读
(3)由电路图,根据电表内阻的影响确定误差情况
【详解】(1)螺旋测微器的固定刻度为3.0mm,可动刻度为20.5×0.01mm=0.205mm,所以最终读数为3.0mm+0.205mm=3.205mm
(2)20分度的游标卡尺,精确度是0.05mm,游标卡尺的主尺读数为50mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm,所以最终读数为:50mm+0.15mm=50.15mm=5.015cm
(3)由欧姆定律得,电阻阻值R=U/I,由于电压表的分流作用使电流测量值偏大,则电阻测量值偏小
【点睛】考查螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数;游标卡尺不需要估读、螺旋测微器需要估读.掌握由欧姆定律分析电路的误差的方法
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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