资源描述
西安交通大学附属中学2025年高二上物理期末调研模拟试题
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、如图所示为有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度相同,两边界间距为L.一边长为2L的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成,线框从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ,则整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
2、下列图像能表示物体做匀加速直线运动的是
A. B.
C. D.
3、如图为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个点,其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为φa、φb、φc。关于Ea、Eb、Ec的比较,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.,
4、如右图所示,在坐标系xOy中,有边长为a的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处.在y轴的右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行.t=0时刻,线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线是下图中的( )
A. B.
C. D.
5、如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,R增大时量程增大
B.甲表是电流表,R增大时量程减小
C.乙表是电压表,R减小时量程增大
D.乙表是电压表,R增大时量程减小
6、下列说法正确的是( )
A.感应电动势是矢量
B.奥斯特最早发现电流的磁效应
C.穿过同一线圈的磁通量越大,感应电动势越大
D.穿过同一线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大
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,在真空中匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场方向垂直于纸面向里,三个油滴a、b、c带有等量同种电荷,其中a静止,b向右做匀速运动,c向左做匀速运动,比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的关系,正确的是( )
A.Ga最大 B.Gb最大
C.Gc最大 D.Gb最小
8、如图所示,用三根长度相同的绝缘细线将三个带电小球连接后悬挂在空中.三个带电小球质量相等,A球带正电,平衡时三根绝缘细线都是直的,但拉力都为零.则
A.B球和C球都带负电荷
B.B球带负电荷,C球带正电荷
C.B球和C球所带电量一定相等
D.B球和C球所带电量不一定相等
9、如图所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为a,最低点为b。不计空气阻力,则( )
A.小球带负电
B.电场力跟重力平衡
C.小球在从a点运动到b点的过程中,电势能减小
D.小球在运动过程中机械能不守恒
10、如图所示,一匀强磁场B垂直于倾斜放置的光滑绝缘斜面斜向上,匀强磁场区域在斜面上虚线ef与gh之间.在斜面上放置一质量为m、电阻为R的矩形铝框abcd,虚线ef、gh和斜面底边pq以及铝框边ab均平行,且eh>bc.如果铝框从ef上方的某一位置由静止开始运动.则从开始运动到ab边到达gh线之前的速度(v)﹣时间(t)图象,可能正确的有()
A. B.
C. D.
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)(1)某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量圆柱体的直径d,示数如图所示。由图可读出l=________cm,d=________mm;
(2)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,已连接好部分实验电路。
①按如图甲所示的实验电路,把图乙中剩余的电路连接起来_______;
②在如图乙所示的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________端(填“A”或“B”);
③图丙是根据实验数据作出的U—I图象,由图可知,电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω;
(3)在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图所示.闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是________(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”);
②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障.先将选择开关旋至________挡(填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”),再将________(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是________、________、________。
12.(12分)一个表盘刻度清晰,但没有示数、量程,且内阻未知的电流表,一位同学想测量该电流表的量程和内阻,可以使用的实验器材如下:
A.电源(电动势约4V,内电阻忽略不计)
B.待测电流表 (量程和内电阻未知)
C.标准电流表(量程0.6A,内电阻未知)
D.电阻箱 (阻值范围0 ~ 999.9Ω)
E.滑动变阻器(阻值为0 ~ 20Ω)
F.滑动变阻器(阻值为0 ~ 20kΩ)
G.开关S和导线若干
该同学的实验操作过程为:
①将实验仪器按图所示电路连接,滑动变阻器应选________(选填仪器前的字母序号);
②将电阻箱的阻值调至最大,将滑动变阻器的滑片P移至某一位置,闭合开关S;接着调节电阻箱,直至电流表满偏,记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数;
③移动滑片P至滑动变阻器的另一位置,再次调节电阻箱直至电流表满偏,记录此时电阻箱的阻值和标准电流表的示数;
④重复步骤③3~5次;
⑤该同学记录了各组标准电流表的示数和电阻箱的阻值的数据,并作出图线;
⑥根据图线可以求得电流表的量程为________ A,内电阻为________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)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,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
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、A
【解析】知从t=0时刻开始只有ab边切割磁感线,由右手定则可判断a的电势高于b,电动势为:
因为ab边相当于电源,每边电阻箱等,故a、b两点间的电势差等于外电压:
当cd边进入位置Ⅱ时,cd边也切割磁感线产生感应电动势,线框中总的感应电流为0, 由右手定则可知道a的电势高于b,a、b两点间的电势差为:
当ab边穿出磁场后,只有cd边切割磁感线,产生电动势仍为E,由右手定则可知a的电势高于b,a、b两点间的电势差:
由以上分析可知,A正确,BCD错误。
故选A。
2、D
【解析】A图中位移随时间不发生变化,处于静止状态,故A错误;B图中位移随时间均匀增大,表示物体做匀速直线运动.故B错误;C图中,速度随时间不变,做匀速直线运动.故C错误.D图中v-t图象是倾斜的直线,速度均匀变化,加速度不变,表示物体做匀变速直线运动.故D正确
3、A
【解析】根据电场线的特点可知,电场线越密电场强度越大,则
故选A。
4、A
【解析】在0~时间内,ab边切割磁感线运动,根据右手定则,知感应电流的方向为abcda,为正,切割的有效长度在均匀减小,所以感应电流的大小在均匀减小;在时间内,时间内,cd边切割磁感线运动,根据右手定则感应电流的方向为adcba,为负,切割的有效长度在均匀减小,所以感应电流的大小在均匀减小.BCD错误,A正确。
故选A。
5、B
【解析】AB.甲表是电流表,R增大时,甲表中变阻器分流减小,量程减小,故A错误,B正确;
CD.乙表是电压表,R减小时,乙表中变阻器分压减小,量程减小。R增大时,乙表中变阻器分压增大,量程增大,故CD错误。
故选B。
6、B
【解析】A、感应电动势有方向,但感应电动势计算不适用平行四边形定则,而是遵守代数运算法则,因此感应电动势是标量,故A错误;
B、丹麦科学家奥斯特最早发现电流磁效应,故B正确;
C、感应电动势,故感应电动势的大小和磁通量变化快慢有关,和磁通量大小无关,且磁通量变化越快,感应电动势越大,故CD错误
【点睛】感应电动势和磁通量的变化有关,磁通量变化大,但是经过时间较长,也可能变化率较小,那么,感应电动势也较小
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】a球受力平衡,有
Ga=qE①
重力和电场力等值、反向、共线,故电场力向上,由于电场强度向下,故球带负电;
b球受力平衡,有
Gb+qvB=qE②
c球受力平衡,有
Gc=qvB+qE③
解得
Gc>Ga>Gb
故选CD.
8、AC
【解析】B球受重力及A、C对B球的库仑力而受于平衡状态;则A与C球对B球的库仑力的合力应与重力大小相等,方向相反;而库仑力的方向只能沿两电荷的连线方向,故可知A对B的库仑力应指向A,C对B的作用力应指向B的左侧;则可知B、C都应带负电;故A正确、B错误;
由受力分析图可知,A对B的库仑力应为C对B库仑力的2倍,故C带电量应为A带电量的一半;同理分析C可知,B带电量也应为A带电量的一半,故B、C带电量应相同;
故C正确,D错误;故选AC
点睛:库仑定律考查一般都是结合共点力平衡进行的,因此解题的关键在于做出受力分析图,明确库仑力的方向;则可利用共点力的平衡条件进行解答
9、BD
【解析】AB.小球在竖直平面内做匀速圆周运动,合外力提供向心力。由题意可知,重力和电场力等大反向,相互抵消,细绳的拉力提供向心力,则小球带正电,A错误,B正确;
C.小球在从a点运动到b点的过程中,电场力做负功,电势能增加,C错误;
D.小球运动过程中电场力要做功,则机械能不守恒,D正确。
故选BD。
10、AD
【解析】线框开始阶段,未进入磁场,做匀加速直线运动,进入磁场时,切割磁感线产生感应电流,受到沿斜面向上的安培力,若速度适中,安培力与重力沿斜面向下的分力大小相等,则线圈做匀速直线运动,由于磁场的长度大于线圈的长度,所以当线圈在磁场中运动的位移大于线圈的宽度后,线圈完全进入磁场中,由于磁通量不变,不产生感应电流,线圈做匀加速直线运动,线圈dc边出磁场时,开始做加速度减小的减速运动,最后可能做匀速运动,速度大于等于线圈进入磁场时的速度,故A正确BC错误;若线圈进入磁场时速度较小,线圈做加速度减小的加速运动,线圈完全进入磁场中,由于磁通量不变,不产生感应电流,线圈做匀加速直线运动,线圈dc边出磁场时,开始做加速度减小的减速运动,最后可能做匀速运动,速度大于等于线圈进入磁场时的速度,故D正确
【点睛】线框未进入磁场前做匀加速直线运动,进入磁场时,切割磁感线产生感应电流,受到沿斜面向上的安培力,根据安培力与重力沿斜面向下的分力关系,判断线框的运动情况
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、 ①.2.25 ②.6.860 ③. ④.B ⑤.1.5 ⑥.1 ⑦.待测金属丝 ⑧.直流电压10V ⑨.红 ⑩.0 ⑪.E ⑫.E
【解析】(1)[1][2]对游标卡尺主尺读数为2.2 cm,游标尺读数为
5×mm=0.5 mm=0.05 cm
故
l=2.2 cm+0.05 cm=2.25 cm
螺旋测微器先读出固定刻度的读数,由于半刻度线已露出,所以固定刻度为6.5 mm,再读出可动刻度上的格数×0.01 mm,读数为
5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm
(2) ①[3]由原理图可知滑动变阻器为限流接法,电压表并联在滑动变阻器两端,由原理图连接实物图所示;
②[4]为保证实验安全,在开始时电路中电流应为最小值,故滑动变阻器应接入最大阻值,由图可知,滑动变阻器接入部分为左半部分;故滑片应接到B端;
③[5][6]由U-I图可知,电源的电动势E=1.5V;当路端电压为1V时,电流为0.5A,则由闭合电路欧姆定律可知:
r=1.0Ω
(3) ①[7]电流表示数为零,说明电路断路,由于电压表示数为E,说明电压表两端与电源相连,因而待测金属丝断路。
②[8][9][10][11][12]判断电路故障问题,应利用多用电表的直流电压挡,电流应从多用电表的红表笔流入多用电表,因而红表笔应与a接线柱相连,当只有滑动变阻器断路时,黑表笔接b时,多用电表不能与电源形成闭合回路,示数为零,黑表笔接c、d时,多用电表与电源两极相连,示数为电源电动势。
12、 ①.① E ②.② 0.3; ③.0.5
【解析】①为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器
⑥根据实验电路图应用串并联电路特点与欧姆定律求出图象的函数表达式,然后根据图示图象解题
【详解】①为方便实验操作,滑动变阻器应选择E;
⑥通过电流表的电流:,
I-图象是截距:b=Ig=0.3A,图象的斜率:k=IgRg==0.15,
电表内阻:;
【点睛】本题考查了实验器材的选择、求电表内阻与量程、电压表的改装问题,要掌握实验器材的选择原则,根据电路图应用并联电路特点与欧姆定律求出图象的函数表达式是解题的关键
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、(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
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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