资源描述
安徽省2025年高二物理第一学期期末检测模拟试题
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,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,磁感应强度为B,已知AB边长为L,∠C=30°,比荷均为的带正电粒子(不计重力)以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场,则
A.粒子速度越大,在磁场中运动的时间越短
B.粒子在磁场中运动的最长时间为
C.粒子速度越大,在磁场中运动的路程越短
D.粒子在磁场中运动的最长路程为
2、如图所示为一阴极射线管,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线,若要加一磁场使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转,则所加磁场方向为( )
A.沿z轴正方向 B.沿z轴负方向
C.沿y轴正方向 D.沿y轴负方向
3、两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是
A.导体棒AB内有电流通过,且A点的电势高于B点的电势
B.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力向左
D.磁场对导体棒AB的作用力向右
4、如下图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻R的U-I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和效率分别是( )
A.2W,33.3% B.4W,33.3%
C.2W,66.7% D.4W,66.7%
5、如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,给电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是( )
A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大
B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变
C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大
D.断开S,将A板向B板靠近,则θ减小
6、如图,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻.线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行,线框平面与磁场方向垂直.设OO′下方磁场区域足够大,不计空气阻力影响,则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()
A. B.
C. 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、在如图所示的竖直平面内,在水平线MN的下方有足够大的匀强磁场,一个等腰三角形金属线框顶点C与MN重合,线框由静止释放,沿轴线DC方向竖直落入磁场中.忽略空气阻力,从释放到线框完全进入磁场过程中,关于线框运动的v-t图,可能正确的是:()
A. B.
C. D.
8、如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a和c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是()
A.b点的电势低于c点的电势
B.b点电场强度小于d点电场强度
C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能
9、一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入电场中,由于电场力和重力的作用,液滴沿竖直方向下落一段距离h时速度为零,取重力加速度为g,下列判断正确的是
A.液滴重力势能减少量为mgh
B.液滴的机械能减少量等于液滴的电势能增加量
C.液滴的电势能增加量为mgh
D.电场力对液滴做的功为
10、如图甲所示为电场中的一条电场线,在电场线上建立坐标轴,则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示,则( )
A.在0~x2间,场强方向没有发生变化
B.0~x2间,场强先减小后增大
C.若一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐减小
D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷,则该电荷在0~x2间一直做加速运动
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)当汽车通过拱桥顶点的速度为时,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时,对桥顶的压力为零,则汽车通过桥顶的速度应为_______。
12.(12分)某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:
多用电表;
电压表:量程5V,内阻十几千欧;
滑动变阻器:最大阻值5kΩ
导线若干
回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡,再将红表笔和黑表笔 ,调零点
(2)将图((a)中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V.从测量数据可知,电压表的内阻为____ kΩ
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为___ V,电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为___ kΩ
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)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】粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系,粒子在磁场中偏转的圆心角相等,都为120°,根据粒子在磁场中运动的时间:,又因为粒子在磁场中圆周运动的周期,所以粒子运动时间为,A错误B正确;粒子速度越大,根据公式可知半径越大,但运动时间变小,因此所以路程不一定越长,C错误;当粒子与BC边相切时路程最长,根据几何知识可得此时的半径为,则,D错误;
考点:考查了带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式,周期公式,运动时间公式,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,
2、D
【解析】电子射线由阴极沿x轴方向射出,形成的亮线向上(z轴正方向)偏转,说明电子受到的洛伦兹力方向向上,根据左手定则判断分析,选择可行的磁场方向
【详解】电子受到的洛伦兹力方向沿z轴正方向,亮线向上偏转,根据左手定则,且由于电子带负电,则加一沿y轴负方向的磁场,故D正确,ABC错误.故选D
【点睛】本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力,负电荷运动的方向与电流方向相反,洛伦兹力方向由左手定则判断,同时要将左手定则与右手定则的区别开来
3、A
【解析】AB.AB切割磁感线产生感应电流,根据右手定则判断可知,AB中感应电流的方向为B→A,A端相当电源的正极,电势高于B端,导体棒CD内有电流通过,方向是D→C.故A正确,B错误。
C.感应电流通过CD,CD棒受到安培力作用,由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右。故C错误。
D.AB中感应电流的方向为B→A,根据左手定则,安培力向左。故D错误。
故选A。
4、D
【解析】由图象A可知电源的电动势为3V,短路电流为6A,两图象的交点坐标即为电阻R和电源构成闭合回路时的外电压和干路电流.电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率,效率等于R消耗的功率除以总功率
【详解】由图象A可知电源电动势E=3V,短路电流为6A,该电源和该电阻组成闭合电路时路端电压为:U=2V,电流为:I=2A;电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率,根据P=UI得:P=2×2W=4W,电源的总功率为:P总=EI=3×2W=6W;所以效率为:η=×100%=×100%=66.7%;故选D
【点睛】根据U-I图象A正确读出电源的电动势和短路电流,根据U-I图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流,是解决此类问题的出发点
5、A
【解析】若保持S闭合,则电容器两极板之间的电压保持不变,因此根据可知,当将A板向B板靠近时,电场强度增大,则电场力增大,θ将增大,故A正确;B错误;若断开S,电容器带电量保持不变,由和以及,可得:,由于Q、S不变,只是d变化,所以电场强度不变,故电场力不变,则θ不变,故CD错误;故选A
【点睛】对于电容器的讨论注意电容器的两种状态,同时熟练掌握公式:、、之间的推导,尤其是在电容器电量保持不变时,要正确根据这三个公式推导电场强度的表达式,从而正确判断电场强度的变化
6、A
【解析】线框先做自由落体运动,ab边进入磁场做减速运动,加速度应该是逐渐减小,而A图象中的加速度逐渐增大.故A错误.线框先做自由落体运动,ab边进入磁场后做减速运动,因为重力小于安培力,当加速度减小到零做匀速直线运动,cd边进入磁场做匀加速直线运动,加速度为g.故B正确.线框先做自由落体运动,ab边进入磁场后因为重力大于安培力,做加速度减小的加速运动,cd边离开磁场做匀加速直线运动,加速度为g,故C正确.线框先做自由落体运动,ab边进入磁场后因为重力等于安培力,做匀速直线运动,cd边离开
【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动,即比较安培力与重力的大小关系,结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析
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】根据楞次定律的“来拒去留”可知线框受到向上的安培力,线框由静止向下做加速运动,设线框的有效切割磁感线的长度为L,线框的电阻为R,则有,根据欧姆定律可得,故,根据牛顿第二定律可得,故,运动过程中,L在变大,v在变大,故加速度在减小,即速度时间图像的斜率再减小,故AB错误;由于不知道当线框完全进入磁场时重力和安培力的关系,所以之后线框的速度可能继续增大,可能恒定不变,故CD正确
8、BC
【解析】A.MN是一条等势线,则b点电势为零,而c点电势小于零,则b点电势高于c点,选项A错误;
B.因d电场场强大于O点场强,而O点场强大于b点场强,可知b点电场强度小于d点电场强度,选项B正确;
C.由对称性可知,a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差,故C正确;
D.因a点的电势高于c点的电势,故试探电荷+q在a点的电势能高于在c点的电势能,故D错误;
故选BC。
9、AB
【解析】带电液滴在电场力和重力的作用,以竖直向下的初速度沿竖直方向下落,根据功能关系可得出电场力做的功;根据除重力以外的力做功,导致机械能变化,即可求解
【详解】带电液滴下落h高度,液滴重力势能减少量为mgh,选项A正确;由于只有重力和电场力做功,重力做正功,电场力做负功,电势能增加,而液滴的电势能与机械能之和不变,可知液滴的机械能减少量等于液滴的电势能增加量,由功能关系:W电=-mgh- ,即液滴的电势能增加量大于mgh;电场力对液滴做的功大于选项B正确,CD错误;故选AB.
【点睛】考查功能关系与机械能是否守恒,并知道除重力以外力做功,导致机械能变化:若此力做正功,则机械能增加;若做负功,则机械能减小
10、AD
【解析】A.φ-x图象的切线斜率表示电场强度,故在0~x2间,场强方向没有发生变化,故A正确;
B.φ-x图象的切线斜率表示电场强度,在0~x2间,斜率先变大后变小,故场强先增大后减小,故B错误;
C.由图看出,在0~x2间,电势逐渐降低,负电荷在电势低的地方电势能高,若一负电荷从O点运动到x2点,电势能逐渐升高。故C错误;
D.从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷,受到的电场力方向与速度方向相同,做加速运动,即该电荷在O~x2间一直做加速运动。故D正确。
故选AD。
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、12
【解析】[1]根据牛顿第二定律得
即
当支持力为零,有
解得
12、(1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0
【解析】(1)欧姆表使用前一定要欧姆调零,即红黑表笔短接后,调节调零旋钮,电流表满偏;
(2)红正黑负,电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表;电流从电压表正接线柱流入,故红表笔接触1,黑表笔接2;
(3)欧姆表读数=倍率×表盘读数=1K×15.0Ω=15.0kΩ;电压表读数为3.60V;
(4)由于滑动变阻器被短路,故欧姆表读数即为电压表阻值,为12.0KΩ;
(5)欧姆表的中值电阻等于内电阻,故欧姆表1K档位的内电阻为15.0KΩ;
根据闭合电路欧姆定律,电动势为;
考点:测定电源电动势和内阻实验
【名师点睛】本题关键是明确实验原理,会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压,同时能结合闭合电路欧姆定律灵活地列式分析
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、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)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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