资源描述
广东省深圳市康桥书院2026届高二上物理期末经典模拟试题
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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,一段通有恒定电流直导线水平放置在足够大的匀强磁场中,第一次将导线以为轴在纸面内顺时针转过60°,第二次将导线以为轴垂直纸面向里转过60°,不考虑电磁感应的影响,关于两种情况导体受到的安培力大小和方向,下列说法正确的是( )
A.第一种情况,安培力大小一直在变,但方向不变
B.第一种情况,安培力大小和方向都一直在变
C.第二种情况,安培力大小和方向都一直在变
D.第二种情况,安培力大小和方向都一直不变
2、关于自由落体运动,下列说法正确的是 ( )
A.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
B.初速度为零的匀加速直线运动是自由落体运动
C.初速度为零,只在重力作用下的运动是自由落体运动
D.初速度为零,不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
3、一个空气平行板电容器,极板间距离为,正对面积为,充以电荷量后,两极板间电压为,为使电容器的电容加倍,可采用的办法是( )
A.将电压变为 B.将带电荷量变为
C.将极板正对面积变为 D.将两极板间距离变为原来的2倍
4、向心力演示器如图所示.转动手柄1,可使变速塔轮2和3 以及长槽4和短槽5随之匀速转动.皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动,小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8,标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小.现分别将小球放在两边的槽内,为探究小球受到的向心力大小与半径的关系,下列做法正确的是
A.皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上,用质量不同的钢球做实验
B.皮带分别套在塔轮2和3大小不同的圆盘上,用质量相同的钢球做实验
C.皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上,用质量不同的钢球做实验
D.皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上,用质量相同的钢球做实验
5、用图示的电路可以测量电阻的阻值,图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,,则Rx的阻值为()
A. B.
C. D.
6、如图所示,单匝闭合金属线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,设穿过线框的最大磁通量为,线框中的最大感应电动势为,从线框平面与磁场平行时刻开始计时,下面说法正确的是
A.当穿过线框的磁通量为的时刻,线框中的感应电动势为
B.图示位置磁通量变化率为零
C.线框转动的角速度为
D.线框在图示位置感应电流的方向为
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,KLMN是一个竖直的n匝矩形导线框,全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,KL边水平,线框绕某竖直固定轴以角速度匀速转动。初始时的夹角为(图示位置),当线圈固定轴转动了后,则
A.此时穿过线框的磁通量为
B.此时线框中的电流方向为N→M→L→K→N
C.在此过程中磁通量改变了nBS
D.线框平面转到中性面时,线框中的感应电动势最大
8、如图所示,线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出的瞬间,线圈和电流表构成的闭合回路中产生的感应电流方向,正确的是
A. B.
C. D.
9、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
10、如图所示,一个U形单匝金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的OO′轴匀速转动,通过导线给电阻R供电,ab=cd=0.2m,bc=0.4m,ω=200rad/s,R=3Ω,线框的电阻r=1Ω,匀强磁场只存在于轴OO′右侧,磁感应强度B=0.5T,理想交流电流表内阻不计,则()
A.线框产生感应电动势的最大值为8V
B.交流电流表的示数为2A
C.线框转动一周电阻R上产生的焦耳热为0.06J
D.线框从图示位置转过时(仍在磁场中) bc边受到的安培力大小为0.4N
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)某实验小组的同学准备探究某个灯泡的伏安特性曲线,所用器材如下:
A.待测电灯泡一只,额定电压为2.5V,额定功率为1.5W.
B.电压表:量程为300mV,内阻为300Ω
C.电压表:量程为15V,内阻为6kΩ
D.电流表:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω
E.电流表:量程为300mA,内阻约为1Ω
F.滑动变阻器:最大阻值为200Ω,最大电流为0.2A
G.滑动变阻器:最大阻值为10Ω,最大电流为1A
H.定值电阻,阻值为2700Ω
I.电动势为4.5V的直流电源一个,开关一个,导线若干
(1)实验中电压表应选______,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(填写器材前的字母代号)
(2)请在图1虚线框中画出该实验的电路图__________
(3)该小组的同学通过实验作出了小灯泡的伏安特性曲线,若将小灯泡直接与电动势E=3.0V,内阻r=7.5Ω的电源相连,则小灯泡的功率为______ W.(结果均保留2位有效数字)
12.(12分)如图所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常小,为防止滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材,电路中用了一个保护电阻R0。除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:
A.电流表(量程0.6A、3A)
B.电压表(量程3V、15V)
C.定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)
D.定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)
(1)电流表的量程应选____A。
(2)定值电阻R0应选____Ω。
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、A
【解析】AB.第一次将导线以为轴在纸面内顺时针转过,根据左手定则可知,导线受到的安培力总是垂直纸面向里,根据安培力大小表达式:
可知,是垂直磁场方向的有效长度,在顺时针转动过程中,有效长度不断减小,故这种情况下安培力大小一直在变,但方向不变,A正确,B错误;
CD.同理,第二次将导线以为轴垂直纸面向里转过,垂直磁场方向的长度不变,安培力的大小总是不变,根据左手定则可知,安培力方向不断变化,CD错误。
故选A。
2、C
【解析】自由落体运动是指物体仅在重力的作用下由静止开始下落加速度为g的匀加速直线运动运动.
【详解】因为物体做自由落体运动的条件:①只在重力作用下②从静止开始,所以自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度是重力加速度;故选C.
【点睛】把握自由落体运动的特点和规律,理解重力加速度g的变化规律
3、C
【解析】AB.电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,是电容器本身具有的属性,根据电容的定义式:
可知,电容C与Q、U无关,AB错误;
CD.根据电容的决定式:
可知将极板正对面积变为,电容变原来的2倍,将两极板间距离变为原来的2倍,电容变为原来的,C正确,D错误。
4、D
【解析】要探究小球受到向心力大小与半径的关系,需控制一些变量,即保持小球的质量、转动的角速度不变;
【详解】根据公式,要研究小球受到的向心力大小与半径的关系,需控制小球的质量和角速度不变,故应将皮带分别套在塔轮2和3大小相同的圆盘上,这样二者角速度相等,同时用质量相同的钢球做实验,故选项D正确,ABC错误
【点睛】本实验采用控制变量法,即要研究一个量与另外一个量的关系,需要控制其它量不变
5、C
【解析】当通过灵敏电流表的电流为零时,电流表两端电势相等,即两端电压与PN段电压相等,串联电路电压与阻值成正比,且由
可知,阻值与长度成正比,可得
可得
故选C。
6、C
【解析】矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动,线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得,线圈从垂直中性面开始计时;磁通量最小时,磁通量变化率最大;并根据,即可求得角速度的关系式;
【详解】A、矩形线圈在磁场中转动,穿过的磁通量发生变化,线圈从垂直中性面开始计时,则产生感应电动势的瞬时表达式为,当磁通量为的时刻,则,所以线框中的感应电动势为,故A错误;
B、图示位置磁通量为零,磁通量变化率最大,故B错误;
C、根据,即可求得角速度的关系式,故C正确;
D、根据右手定则可得线框在图示位置感应电流的方向为,故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、AB
【解析】A.此时穿过线框的磁通量为
故A正确;
B.图中的位置,线框的向右的磁通量增大,感应电流的磁场才方向向左,所以感应电流的方向为N→M→L→K→N,故B正确;
C.线圈固定轴转动了后,磁通量为
所以磁通量变化为0,故C错误;
D.线框平面转到中性面时,即线圈平面与磁场垂直,则没有任何边切割磁感线,所以感应电动势为0,故D错误。
故选AB。
8、CD
【解析】(1)当磁铁N极向下运动时,线圈的磁通量变大,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相反.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而上.故A错误;
(2)当磁铁S极向上运动时,线圈的磁通量变小,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而上,故B错误;
(3)当磁铁S极向下运动时,线圈的磁通量变大,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相反.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而下.故C正确;
(4)当磁铁N极向上运动时,线圈的磁通量变小,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:沿线圈盘旋而下,故D正确;
故本题选CD
【点睛】当磁铁的运动,导致线圈的磁通量变化,从而产生感应电流,感应磁场去阻碍线圈的磁通量的变化
9、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
10、AD
【解析】A.线框产生感应电动势的最大值
故A正确;
B.最大感应电流为
交流电的电流有效值为I,则有
解得
故B错误;
C.线框转动一周电阻R上产生的焦耳热为
故C错误;
D.线框从图示位置转过时,电流为
安培力为
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、 ①.(1) B ②.D ③.G ④.(2)电路如图;
⑤.(3)0.20—0.26
【解析】(1)灯泡的额定电压为2.5V,15V量程较大不能准确测量,故应采用B和H串联使用测量电压;由图可知,电流最大约为0.5A,则电流表选择D;因采用分压式接法,故滑动变阻器选择小电阻G;
(2)滑动变阻器采用分压接法;电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示
(3)在灯泡的I-U图象坐标系内,作出电动势为E=3.0V,内阻为r=7.5Ω的电源I-U图象如图所示;
由图象可得:灯泡两端电压为1V,通过灯泡的电流为0.24A,则灯泡实际功率P′=U′I′=1V×0.24A=0.24W;
点睛:本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线的实验,要明确实验实验原理,知道电表改变的应用;掌握根据图象分析数据的方法,注意小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能根据欧姆定律直接求解
12、 ①.0.6 ②.1
【解析】(1)[1].若电流表量程选3A,为了便于读数(应使指针半偏及以上),电流需在1.5A以上。这样,电路总阻应在以下,变化范围太小,不利于滑动变阻器操作,所以电流表量程应选0.6A。
(2)[2].若定值电阻取10Ω,则电路中电流最大不超过,电流值不到电流表小量程的,不利于精确读数,故定值电阻只能取1Ω。
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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