资源描述
黑龙江省大庆市让胡路区大庆铁人中学2025年高二物理第一学期期末学业水平测试模拟试题
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、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、关于电流强度的概念,以下叙述中正确的是( )
A.通过导线截面的电量越多,电流强度越大
B.电子运动的速率越大,电流强度越大
C.单位时间内通过导体截面的电量越多,电流强度越大
D.因为电流有方向,所以电流强度是矢量
2、如图所示,把轻质导电线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面,当线圈内通入图示方向的电流后,则线圈
A.向左运动 B.向右运动
C.静止不动 D.无法确定
3、如图所示为某静电场的电场线,A、B是电场中的两点,电场强度大小分别为EA、EB,电势分别为φA、φB,下面的判断中正确的是( )
A.场强EA>EB,电势φA<φB
B.场强EA<EB,电势φA>φB
C.将一带正电的点电荷从A点移到B点,电场力做负功
D.将一负点电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPA>EPB
4、关于热力学温标和摄氏温标( )
A.某物体摄氏温度10℃,即热力学温度10K
B.热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃
C.热力学温度升高1K小于摄氏温度升高1℃
D.热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等
5、如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷,x轴垂直于环面且过圆心O,下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )
A.O点的电场强度为零,电势最低
B.O点的电场强度为零,电势最高
C.从O点沿x轴正方向,电场强度减小,电势升高
D.从O点沿x轴正方向,电场强度增大,电势降低
6、下列各图中,已标出电流及电流的磁场方向(B图表示通电环形导线产生的磁场,“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里,“”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外,其中正确的是( )
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、如图所示,在边界上方存在着垂直纸面向里的匀强磁场,有两个电荷量、质量均相同的正、负粒子(不计重力),从边界上的O点以相同速度先后射入磁场中,入射方向与边界成θ角,则正、负粒子在磁场中:
A.运动轨迹的半径相同
B.重新回到边界所用时间相同
C.重新回到边界时速度大小和方向相同
D.重新回到边界时与O点的距离相等
8、氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为 1.62~3.11eV.下列说法正确的是( )
A.一个处于n=2能级的氢原子,可以吸收一个能量为4eV的光子
B.大量处于n=4能级的氢原子,跃迁到基态的过程中可以释放出6种不同频率的光子
C.氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于 13.6eV
D.用能量为 10eV和 3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子,有可能使个别氢原子电离
9、如图所示,闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′方向观察,线圈沿顺时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,ab边的边长为L1,ad边的边长为L2,线圈电阻为R,转动的角速度为ω,则当线圈转至图示位置时( )
A.线圈中感应电流的方向为abcda
B.线圈中的感应电动势为2nBL2ω
C.穿过线圈的磁通量的变化率最大
D.线圈ad边所受安培力的大小为,方向垂直纸面向里
10、如图所示,足够长且间距为L的平行光滑金属导轨水平放置。垂直于导轨放量一根质量为m金属棒,金属棒与导轨接触良好。导轨左端接一阻值为R电阻,其它电阻不计整个装置处于竖直方向磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动,若整个运动过程中通过电阻的电荷量为q。则金属棒在整个过程中
A.做匀减速直线运动 B.克服安培力做功
C.发生的位移为 D.发生的位移
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)在电学实验中,有时候我们需要把量程小的表头,改装成量程大的电压表需要_________(填“串联”或“并联”)一个电阻;如果改装成量程大的电流表需要_________(填“串联”或“并联”)一个电阻.
12.(12分)如图甲所示,某实验小组使用多用电表判断二极管的极性
(1)测量前应将多用电表的选择开关旋至_____(选填“交流电压挡”“直流电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”);
(2)两次测量指针偏转分别如图乙、丙所示,指针如图乙所示时,红表笔接的是二极管的______(选填“正”或“负”)极;指针如图丙所示时,二极管的负极与_____(选填“红”或“黑”)表笔相连
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、C
【解析】A.物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量(简称电量)叫做电流强度,通过导体横截面的电量越多,但时间不知道,电流强度不一定大,故A错误;
B.导电流强度的微观表达式为,所以电子速率大,电流强度不一定大,故B错误;
C.物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量(简称电量)叫做电流强度,则单位时间内通过导体截面的电量越多,电流强度越大,故C正确;
D.电流有方向,但其运算不能应用平行四边形定则,故其为标量,故D错误。
故选C。
2、A
【解析】根据右手螺旋定则,环形电流可以等效为小磁针,小磁针的N极指向右,根据异性相吸,知线圈向左运动,故A正确,BCD错误
3、B
【解析】A.用电场线的疏密程度表示场强的大小,所以A点的场强小于B点的场强,故A错误。
B.由A的分析知EA<EB,沿电场线方向电势逐渐降低,故φA>φB,故B正确。
C.沿电场线方向移动正电荷,电场力做正功,故C错误。
D.对负电荷来说,电势越低电势能越大,电势越高电势能越小,所以EPA<EPB,故D错误。
故选B.
4、D
【解析】详解】A.某物体摄氏温度10℃,即热力学温度(273+10)K=283K,选项A错误;
BCD.热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等,则热力学温度升高1K等于摄氏温度升高1℃,选项BC错误,D正确;
故选D。
5、B
【解析】将圆环等分成若干微小段,每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点,产生的电场的电场强度总大小相等、方向相反,矢量和为零,即最终在O点的总矢量和为零,即在O点处,电场强度为零.因为圆环带正电,因此,每一小段和与它关于O点对称的一小段在O点的左右两侧,产生大小相等、方向分别向外与x轴成相等角的电场,矢量和沿着x轴,由O点向两侧发散,各段叠加后总矢量和仍然沿着x轴,由O点向两侧发散,根据沿着电场线方向电势逐点降低的规律可知,O点的电势最高,故选项A、C错误,选项B正确;当从O点沿x轴正方向,趋于无穷远时,电场强度也为零,因此从O点沿x轴正方向,电场强度先变大,后变小,故选项D错误
考点:本题主要考查了电场力的性质和能的性质问题,属于中档题
6、B
【解析】根据安培定则判断电流周围磁场方向,直导线大拇指指向为电流方向,而环导线四指指向即为电流方向,从而进行判断
【详解】A.根据安培定则,螺线管内部的磁场方向向右.故A错误;
B.从上往下看,线框的电流方向为逆时针方向,根据安培定则知,磁场的方向向上.故B正确;
C.直线电流的方向竖直向上,根据安培定则知,直线电流右边的磁场方向垂直纸面向里.故C错误;
D.由于电流的方向竖直向上,根据安培定则知,磁场方向应该逆时针.故D错误
故选B.
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、ACD
【解析】A.根据牛顿第二定律得:
解得:
由题q、m、v、B大小均相同,则r相同。故A正确。
B.粒子的运动周期,由题q、m 、B大小均相同,则知T相同。粒子运动轨迹如图所示:
根据左手定则分析可知,正离子逆时针偏转,负离子顺时针偏转,重新回到边界时正离子的速度偏向角为2π-2θ,轨迹的圆心角也为2π-2θ,运动时间为:
同理,负离子运动时间为:
显然时间不等。故B错误。
C.正负离子在磁场中均做匀速圆周运动,速度沿轨迹的切线方向,根据圆的对称性可知,重新回到边界时速度大小与方向相同。故C正确。
D.根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离S=2rsinθ,r、θ相同,则S相同。故D正确。
故选ACD。
8、AB
【解析】n=2能级的氢原子能级为-3.4eV,当吸收一个能量为4 eV的光子,则会出现电离现象.故A正确;大量处于n=4能级的氢原子,跃迁到基态的过程中,根据=6,因此释放出6种频率的光子.故B正确.氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量,小于13.6eV.故C错误;处于基态的氢原子电离需要的最小能量是13.6eV,则用能量为 10eV和 3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子,不可能使个别氢原子电离,故D错误
9、AC
【解析】图示时刻,ad速度方向向外,bc速度方向向里,根据右手定则判断出ad中感应电流方向为d→a,bc中电流方向为b→c,线圈中感应电流的方向为abcda.故A正确.线圈中的感应电动势为E=nBSω=nBL1L2ω.故B错误.图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线,线圈中产生的感应电动势最大,由法拉第电磁感应定律分析得知,磁通量的变化率最大.故C正确;线圈ad边所受安培力的大小为F=nBIL2=nB•L2.故D错误.故选AC
10、BD
【解析】A.设导体棒的速度为时,其安培力为
因此安培力随时间减小,故金属棒做加速度减小的减速运动,A错误;
B.对导体棒,由动能定理可得,其克服安培力做功为
CD.由可得,金属棒发生的位移为
故C错误,D正确;
故选BD。
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.串联 ②.并联
【解析】改装成量程大的电压表要串联电阻分压,需要串联一个大电阻;改装成量程大的电流表要并联电阻分流,需要并联一个小电阻;
12、 ①.欧姆挡 ②.负 ③.黑
【解析】(1)根据二极管具有单向导通性(即正向电压时电阻很小,反向电压时电阻很大)可知,可利用欧姆档来判断二极管的极性;
(2) 指针如图乙所示时,由图可知,二极管电阻很小,说明二极管两端加的正向电压,根据多用电表作欧姆表用时的电流为“红进黑出”可知,红表笔接的是二极管的负极,同理可分析得,指针如图丙所示时,二极管的负极与黑表笔相连
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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