资源描述
2026届山东省微山县第一中学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,在三角形区域ACD内有一垂直纸面向里的匀强磁场.在纸面内一束电子以不同大小的速度从A点沿同一方向射入磁场,不计电子的重力和电子之间的相互作用,关于电子在磁场中运动的情况,下列说法中正确的是
A.从CD边出射的电子,在磁场中运动时间都相等
B.从AC边出射的电子,在磁场中运动时间都相等
C.从AC边出射的电子距C点距离越近,其轨道半径越小
D.从CD边出射的电子距C点距离越近,其轨道半径越大
2、关于静电场中的电场强度和磁场中的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A.电场强度是矢量,真空中点电荷的电场强度定义式为E=
B.电场强度的公式E=,适用于任何静电场
C.磁感应强度B是矢量,其定义式为B=
D.由磁感应强度公式B=,磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同
3、地球是一个大磁体:①在地面上放置一个小磁铁,小磁铁的南极指向地磁场的南极;②地磁场的北极在地理南极附近;③赤道附近地磁场的方向和地面平行;④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的;⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的.以上关于地磁场的描述正确的是()
A.①②④ B.②③④
C.②③ D.①⑤
4、如图所示装置,从A板释放的一个无初速度电子向B板方向运动,下列电子的描述中错误的是( )
A.电子到达B板时的动能是eU
B.电子从B板到C板时动能变化为零
C.电子到达D板时动能3eU
D.电子在A板和D板之间往复运动
5、两个完全相同的金属小球A、B,球A所带电荷量为+4Q,球B不带电。现将球B与球A接触后,移到与球A相距为d处(d远远大于小球半径)。已知静电力常量为k,则此时两球之间相互作用的库仑力大小是( )
A. B.
C. D.
6、2018年2月12日,我国以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号工程”的两颗组网卫星.若某北斗导航卫星在离地高度为2.15万公里的圆形轨道上运行,已知地球同步卫星离地的高度约为3.58万公里,线速度的大小约为3.08km/s.下列说法正确的是
A.此北斗导航卫星绕地球运动的周期大于24小时
B.此北斗导航卫星的线速度大于3.08km/s
C.此北斗导航卫星的角速度小于地球自转的角速度
D.此北斗导航卫星的加速度大于地球表面处的重力加速度
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、如图所示电路,两根光滑金属导轨,平行放在倾角为的斜面上,导轨下端接有电阻R,导轨电阻不计,斜面处在竖直向上的匀强磁场中,电阻可略去不计的金属棒质量为受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用,金属棒沿导轨匀速下滑,则它在下滑高度的过程中,以下说法正确的是
A.作用在金属棒上各力的合力做功为零
B.重力势能减少量等于系统产生的电能
C.金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热
D.金属棒克服恒力F做功等于电阻R上产生的焦耳热
8、如图所示,空间有竖直方向的匀强电场,一带正电的小球质量为m,在竖直平面内沿与水平方向成30º角的虚线以速度v0斜向上做匀速运动.当小球经过O点时突然将电场方向旋转一定的角度,电场强度大小不变,小球仍沿虚线方向做直线运动,选O点电势为零,重力加速度为g,则
A原电场方向竖直向下
B.改变后的电场方向垂直于ON
C.电场方向改变后,小球的加速度大小为g
D.电场方向改变后,小球的最大电势能为
9、如图所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω。螺线管所在空间存在水平向右的磁场,磁感应强度大小随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.电阻R的电流方向是从C到A
B.感应电流的大小随时间均匀增大
C.电阻R两端的电压为6V
D.经过电阻R的电流大小为1.2A
10、如图所示,一矩形线圈置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图(b)所示,则线圈产生的感应电动势的情况为( )
A.时刻电动势最大
B.时刻电动势为零
C.时刻磁通量的变化率最大
D.时间内电动势增大
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)某同学找到一条遵循胡克定律的橡皮筋并利用如下实验器材验证平行四边形定则:刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子、质量不同的小重物若干、木板
实验方案如下:
①将橡皮筋的两端分别与两条细绳相连,测出橡皮筋的原长;
②将橡皮筋一端细线用钉子固定在竖直板上的M点,在橡皮筋的中点O再用细线系重物,自然下垂,如图甲所示
③将橡皮筋的另一端细线固定在竖直板上的N点,如图乙所示
(1)为完成本实验,下列还必须测量的物理量为______.(填选项前字母)
A、小重物的质量
B、细绳的长度
C、图甲中OM段橡皮筋的长度
D、图乙中OM和ON段橡皮筋的长度
(2)在完成本实验的过程中,必须注意的事项是______(填选项前字母)
A、橡皮筋两端连接的细绳长度必须相同
B、图乙中M、N两点必须等高
C、图乙中连接小重物的细绳必须在OM、ON夹角的平分线上
D、记录图甲中O点的位置和OM的方向
E、记录图乙中O点的位置和OM、ON的方向
(3)钉子位置固定,若利用现有器材,改变条件,可采用的方法是__________________
12.(12分)如图所示是利用DIS测定电动机效率的电路,在实验中,通过A、B测得的物理量的数值分别是x、y,电动机线圈的电阻为r,请完成下列问题:
(1)图中方框A、B所采用的传感器分别是:
A:________________,B:_______________
(2)此时电动机的输入功率的表达式P入=__________;
(3)在实验中,由于电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度,则电动机的效率η=______________×100%
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、B
【解析】AB、如图所示,过入射点A过入射速度v的垂线AE,电子入射速度不同,但它在磁场中做圆周运动的圆心均集中在直线AE上,利用“放缩圆法”可知,能从AC边射出的电子的最大轨迹,刚好和CD边相切于F点.结合运动轨迹图和几何关系可知,所有能从AC边出射的电子,轨迹对应的圆心角相同,故时间相同,则A错误,B正确;
CD、由图可知,从AC边出射的电子距C点距离越近,其轨道半径越大;从CD边出射的电子距C点距离越近,其轨道半径越小.故CD错误;
故选B
2、C
【解析】A.电场强度是矢量,其定义式为,公式为点电荷场强的决定式,故A错误;
B.电场强度的公式,仅适用于任何匀强电场,故B错误;
C.磁感应强度是矢量,公式的磁感应强度的定义式,该定义式的条件是电流的方向垂直于磁场的方向,电流元在磁场中受力为,故C正确;
D.磁感应强度的方向和该处的通电导线所受的安培力方向垂直,故D错误。
故选C。
3、C
【解析】由于地磁的北极在地理的南极附近,在磁体的外部磁感线从N极指向S极,故磁感线有个向北的分量,而小磁针静止的时候N极的方向就是磁感线的方向,所以小磁针由于受到地磁场的作用静止时N极指向地理的北方.赤道附近地磁场的方向和地面平行,北半球地磁场方向相对地面是斜下的,南半球地磁场方向相对地面是斜向上的,①在地面上放置一个小磁针,小磁针的南极指向地理的南极,故①错误;②地磁场的北极在地理南极附近,故②正确;③赤道附近地磁场的方向和地面平行,故③正确;④北半球地磁场方向相对地面是斜下的,故④错误;⑤赤道附近地磁场的方向和地面平行,不是任何地方的地磁场方向都是和地面平行的,故⑤错误。
故选C。
4、C
【解析】A.释放出一个无初速度电荷量为e的电子,在电压为U电场中被加速运动,当出电场时,所获得的动能等于电场力做的功,即eU,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,BC间没有电压,则没有电场,所以电子在此处做匀速直线运动,则电子的动能不变。故B正确,不符合题意;
C.电子以eU的动能进入CD电场中,在电场力的阻碍下,电子作减速运动,由于CD间的电压为2U,所以电子的速度减为零后,还没有到达D板,就开始反向运动。故C错误,符合题意;
D.由上可知,电子将会在A板和D板之间加速、匀速再减速,回头加速、匀速再减速,这样往复运动,故D正确,不符合题意;
故选C。
5、B
【解析】接触后两球将电量平分,即
再由库仑定律,得
故B正确,ACD错误;
故选B。
6、B
【解析】A.根据万有引力提供向心力,有:得:,,,北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,所以此北斗卫星周期小于同步卫星的24小时,故选项A错误;
B.北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,所以此北斗卫星的线速度大于同步卫星的线速度,即大于,故选项B正确;
C.由于北斗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,所以此北斗导航卫星的角速度大于同步卫星的角速度,由于同步卫星角速度与地球角速度相同,故其大于地球自转的角速度,故选项C错误;
D.根据牛顿第二定律:,则此北斗导航卫星的加速度为:
在地球表面处,忽略地球自转,则:
由于此北斗导航卫星的的轨道半径大于地球半径,故此北斗导航卫星的加速度小于地球表面处的重力加速度,故选项D错误
【点睛】本题要掌握万有引力提供向心力这个关系,要能根据题意选择恰当的向心力的表达式
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】金属棒沿导轨匀速下滑过程中,切割磁感线产生感应电流,导体棒受到安培力,金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能,即等于电阻R上产生的焦耳热.再根据动能定理和电磁感应知识研究功能关系
【详解】金属棒沿导轨匀速下滑,合力为零,则合力做功为零.故A正确.根据功能关系可知,重力做功等于系统产生的电能与克服恒力F做功之和.故B错误.由能量转化和守恒定律得知,金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热.故C正确,D错误.故选AC
【点睛】本题考查分析电磁感应现象中功能关系的能力,关键掌握常见的功与能的关系,知道金属棒克服安培力做的功等于系统产生的电能,运用动能定理是处理这类问题常用的方法
8、CD
【解析】开始时,小球沿虚线做匀速运动,可知小球受向下的重力和向上的电场力平衡Eq=mg,小球带正电,则电场竖直向上,选项A错误;改变电场方向后,小球仍沿虚线做直线运动,可知电场力与重力的合力沿着NO方向,因Eq=mg,可知电场力与重力关于ON对称,电场方向与NO成600,选项B错误;电场方向改变后,电场力与重力夹角为1200,故合力大小为mg,小球的加速度大小为g,选项C正确;电场方向改变后,小球能沿ON运动的距离为 ,则克服电场力做功为: ,故小球的电势能最大值为 ,选项D正确;故选CD.
9、AD
【解析】A.由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左,那么通过电阻R的电流方向是从C到A,故A正确;
BCD.根据法拉第电磁感应定律有
由图2可知,
代入数据解得
由闭合电路欧姆定律得
因此感应电流的大小是恒定的,螺线管两端的电压是外电压为
故BC错误,D正确。
故选AD。
10、AD
【解析】由于面积一定,磁场变化,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势为:;
A、0时刻磁感应强度的变化率即最大,故感应电动势最大,故A正确,B错误;
C、时刻磁通量最大,但磁感应强度的变化率即为零,即该时刻磁通量的变化率为零,故C错误;
D、时间内,磁感应强度的变化率即逐渐增大,即磁通量的变化率变大,故感应电动势增大,故D正确
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.CD ②.E ③.更换小重物
【解析】(1)[1]
A.设橡皮筋原长为,挂上小重物时OM长度为L1,根据胡克定律
可以计算出重物的重力,所以没有必要测出小重物的质量,故A不符合题意;
B.力的大小与细绳的长度无关,没有必要测出绳长,故B不符合题意;
C.需要测图甲中OM段橡皮筋长度,从而表示出重物的重力,故C符合题意;
D.测出图乙中OM和ON段橡皮筋的长度,才能根据胡克定律表示出两个分力的大小,故D符合题意。
故选择CD选项。
(2)[2]
A.橡皮筋两端连接的细绳长度不会影响力的大小,没有必要相同,故A不符合题意;
B.图乙中M、N两点不等高,也可验证力的平行四边形定则,故B不符合题意;
C.图乙中连接小重物的细绳不在OM、ON夹角的平分线上,也可验证力的平行四边形定则,故C不符合题意;
D.只要测出OM的长度即可,没有必要记录图甲中O点的位置和OM的方向,故D不符合题意;
E.记录图乙中O点的位置和OM、ON的方向,才能确定两个分力的大小和方向,故E符合题意。
故选择E选项。
(3)[3]
钉子位置固定,若利用现有器材,改变条件,可采用的方法是更换小重物,重复步骤(2)、(3)。
12、 ①.电压传感器、 ②.电流传感器; ③.xy; ④.
【解析】(1)[1][2]A与电动机并联,一定是电压传感器;B与电动机串联,一定是电流传感器;
(2)[3]电压传感器读数是x,电流传感器读数是y,故电动机输入功率为:P入=xy;
(3)[4]消耗的电能是Q=P入t=xyt,产生的机械能等于重力势能的增加量mgh,故效率为:η=
故答案为(1)电压传感器、电流传感器;(2)xy;(3).
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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