资源描述
辽宁省葫芦岛市第一高级中学2025-2026学年物理高二上期末学业水平测试模拟试题
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,平行金属导轨与水平面间的倾角为θ,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的,大小为v的初速度向上运动,最远到达a′b′的位置,滑行的距离为s,导体棒的电阻也为R,与导轨之间的动摩擦因数为μ。则( )
A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为
B.上滑过程中电流做功发出的热量为-mgs(sinθ+μcosθ)
C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为
D.上滑过程中导体棒损失的机械能为
2、如图示为一质点做直线运动的v﹣t图象.下列说法正确的是( )
A.3s末,质点的速度方向和加速度方向都发生变化
B.3s末,质点的速度和加速度均为零
C.在3s~9s内,质点的位移大小为12m
D.质点在4s时的加速度大于在8s时的加速度
3、如图所示,沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中,偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2=1∶2,则下列说法正确的是( )
A.离子的速度之比为1∶2
B.离子的比荷之比为2∶1
C.离子的质量之比为1∶2
D.离子的电荷量之比为1∶2
4、如图所示,条形磁铁竖直放置,一水平圆环从磁铁上方位置M向下运动,到达磁铁上端位置N,套在磁铁上到达中部P,再到达磁铁下端位置Q,后来到达下方L。圆环在M→N→P→Q→L过程中,穿过圆环的磁通量变化情况是( )
A.变大,变小,变大,变小
B.变大,变大,变小,变小
C.变大,不变,不变,变小
D.变小,变小,变大,变大
5、利用某原子核俘获中子发生核反应,可获得氚核,氚是重要的核聚变原料。具体的核反应方程为,则下列说法正确的是( )
A.此核反应为α衰变
B.X的中子数为2
C.此核反应过程有质量亏损
D.4.9MeV是X的结合能
6、电阻R和电动机M串联接到电路时,如图所示,已知电阻R跟电动机线圈电阻值相等,电键接通后,电动机正常工作.设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W1,产生热量Q1,电流通过电动机做功为W2,产生热量为Q2,则有()
A.U1<U2,Q1=Q2
B.U1=U2,Q1=Q2
C.W1=W2,Q1>Q2
D.W1<W2,Q1<Q2
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、如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,当变阻器R的滑片位于中点时,额定功率相同的A、B、C三个小灯泡均正常发光,则下列说法正确的是
A.三个灯泡中,C灯电阻最大,B灯电阻最小
B.当滑片P向左移动时,A、C两灯变亮,B灯变暗
C.当滑片P向左移动时,B、C两灯变亮,A灯变暗
D.当滑片P向左移动时,电源的总功率减小
8、如图所示,带正电的金属滑块质量为m,电荷量为q与绝缘水平面间的动摩擦因数为()。水平面上方有水平向右的匀强电场,电场强度为。如果在A点给滑块一个向左的大小为v的初速度,滑块运动到B点时速度恰好为零,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是()
A.滑块运动到B点后将保持静止
B.滑块运动到B点后将返回向A点运动,来回所用时间不相同
C.滑块运动到B点后将返回向A点运动,到A点时速度大小仍为v
D.滑块回到A点时速度大小为
9、如图所示,轻质弹簧左端固定,置于场强为E水平向左的匀强电场中,一质量为m,电荷量为+q的绝缘物块(可视为质点,从距弹簧右端L1处由静止释放,物块与水平面间动摩擦因数为μ,物块向左运动经A点(图中未画出)时速度最大为v,弹簧被压缩到最短时物体离释放点的距离为L2,重力加速度为g整个过程中弹簧始终在弹性限度内.则从物块释放到弹簧压缩至最短的过程中( )
A.物块与弹簧组成的系统机械能的增加量为
B.物块电势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和
C.物块的速度最大时,弹簧的弹性势能为
D.若物块能弹回,则在向右运动的过程中速度最大的位置在A点左侧
10、如图所示的闭合电路中,当滑动变阻器的滑片P从左端滑向右端的过程中。两个电压表示数的变化量的大小分别为ΔU1、ΔU2,电流表示数的变化量为ΔI,则( )
A.ΔU1>ΔU2 B.ΔU1<ΔU2
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)要测一个待测电阻Rx(190Ω~210Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:
电源E:电动势3.0V,内阻不计;
电流表A1:量程0~10mA,内阻r1约50Ω;
电流表A2:量程0~500μA,内阻r2为1000Ω;
滑动变阻器R1:最大阻值20Ω,额定电流2A;
定值电阻R2=5000Ω;定值电阻R3=500Ω;电键S及导线若干。要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值,请回答下面问题:
(1)为了测定待测电阻上的电压,可以将电流表_________(选填“A1”或“A2”)串联定值电阻_________(选填“R2”或“R3”),将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
(2)在方框中画出实验电路_________。
(3)若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA,改装后的电压表读数1.20V,考虑电压表内阻,求出待测电阻Rx=_________Ω。
12.(12分)欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:
A.电池组(3V,内阻1Ω) B.电流表(0~3A,内阻0.0125Ω)
C.电流表(0~0.6A,内阻0.125Ω) D.电压表(0~3V,内阻3kΩ)
E.电压表(0~15V,内阻15kΩ) F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1A)
G滑动变阻器(0~2000Ω,额定电流0.3A) H.开关、导线
(1)上述器材中应选用的是;__________(填写各器材的字母代号)
(2)实验电路应采用电流表 ________接法;(填“内”或“外”)
(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I=_______A,U=______V.
(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图_____________,然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路___________.
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)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)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
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】A.导体棒开始运动时速度最大,产生的感应电动势和感应电流最大,所受的安培力最大,最大安培力
故A错误;
B.上滑过程,由能量守恒定律得
电流做功发出的热量
故B正确;
C.导体棒克服安培力做的功等于电路中产生的焦耳热,由B可知,克服安培力做功:
故C错误;
D.上滑过程中导体棒的动能减小,重力势能增加mgssinθ,所以导体棒损失的机械能为,故D错误。
故选B。
2、C
【解析】AB.在v﹣t图象中,斜率代表加速度,在0﹣6s内斜率不变,故加速度不变且不为零,故AB错误;
C.在3s~9s内,质点的位移大小为
故C正确;
D.在v﹣t图象中,斜率代表加速度的大小,在8s时的斜率大于4s时的斜率,故质点在4s时的加速度小于在8s时的加速度,故D错误;
故选C。
3、B
【解析】粒子沿直线通过速度选择器,可知电场力和洛伦兹力平衡,有:,解得:.可知粒子的速度之比为1:1,故A错误.粒子进入偏转磁场,根据,得荷质比,因为速度相等,磁感应强度相等,半径之比为1:2,则荷质比为2:1.故B正确;由题目条件,无法得出电荷量之比、质量之比,故CD错误.故选B.
【点睛】离子通过速度选择器,所受的电场力和洛伦兹力平衡,根据平衡求出离子的速度之比.根据离子在磁场中运动的半径之比求出离子的荷质比
4、B
【解析】圆环从M到N过程中,穿过线圈的磁感线条数增多,则磁通量变大;由N到中部P的过程,线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线,内外磁感线相互抵消;因越到中间外部磁感线越少;故本过程磁通量变大;而P→Q的过程是N到中部P的过程的相反过程,磁通量变小;Q→L的过程中远离磁铁,磁通量变小;ACD错误;B正确。
故选B。
5、C
【解析】A.虽然此核反应生成物中产生了,但此反应不是α衰变,故A错误;
B.根据质量数、电荷数守恒可知,X的质量为6,电荷数为3,因此质子数和中子数均为3,故B错误;
C.此核反应过程释放能量,根据爱因斯坦质能方程可知,此过程有质量亏损,故C正确;
D.X的结合能是3个中子和3个质子结合成X所释放的能量,而此核反应是X与中子结合生成He和H所释放的能量,故D错误。
故选C。
6、A
【解析】设开关接通后,电路中电流为I
对于电阻R,由欧姆定律得
U1=IR
对于电动机,U2>IR,则
U1<U2
根据焦耳定律得
Q1=I2Rt,Q2=I2Rt,
则
Q1=Q2
因
W1=Q1
W2=Q2+E机械
则
W1<W2
A.U1<U2,Q1=Q2,与结论相符,选项A正确;
B.U1=U2,Q1=Q2,与结论不相符,选项B错误;
C.W1=W2,Q1>Q2,与结论不相符,选项C错误;
D.W1<W2,Q1<Q2,与结论不相符,选项D错误;
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、ABD
【解析】将电路改画如图
A.对于灯A、B:通过A的电流小于B的电流,当两灯泡的功率相同时,由公式P=I2R分析可知,A的电阻大于B的电阻。灯C的电压大于A的电压,当两个灯泡的功率相同时,C的电阻大于A的电阻。可见C灯电阻最大,B灯电阻最小。故A正确。
BC.当滑片向左移动时,滑动变阻器电阻增大,则总电阻增大,总电流减小,路端电压增大,C灯变亮。流过B灯的电流IB=I-IC,I减小,IC增大,则IB减小,则B灯变暗。A灯的电压UA=U-UB,U增大,UB减小,则UA增大,A灯变亮。故B正确,故C错误;
D.当滑片向左移动时,总电流减小,根据P=IE,知电源总功率减小,故D正确。
故选ABD。
8、BD
【解析】A.由题知,则物体在B点所受到的电场力大小为mg,大于其受到的最大静摩擦力,所以物体到B点速度为零后要反向运动,故A错误;
BCD.滑块由A到B的过程中电场力与摩擦力都做负功,由动能定理得
又
解得
滑块返回A的过程中电场力做正功,摩擦力做功,由动能定理得
联立得
由于在B点的速度都是0,而在A点的速度不相等,可知从A到B的过程与从B到A的过程中的平均速度不相等,所以滑块运动到B点后将返回向A点运动,来回所用时间不相同,故C错误,BD正确。
故选BD。
9、ABD
【解析】滑块在从释放到弹簧压缩至最短的过程中,有电场力、摩擦力和弹簧弹力做功,根据功能关系、动能定理、电场力做功与电势能的关系等进行判断;
【详解】A、物块和弹簧组成的系统机械能的增量等于外力做的功,弹簧弹力是内力,不改变机械能,外力只有电场力和摩擦力,所以从物块释放到弹簧压缩至最短的过程中机械能的增量为,故A正确;
B、根据能量守恒,电势能的减少量等于机械能的增加量加上系统产生的内能,动能没有变,机械能的增加量等于弹性势能的增加量,所以物块电势能的减小量等于弹簧弹性势能的增加量与系统产生的内能之和,故B正确;
C、物块速度最大时,加速度为0,则物块距释放点的距离大于,设弹簧弹力为F,则,释放点到速度最大的位置距离,速度最大时的弹性势能等于机械能的增加量减去动能的增加量,即,其中,故C错误;
D、向左经过A点时速度最大,加速度为零,若物块能弹回,向右运动经过A点时摩擦力方向改变,所以反弹经过A点加速度方向向左,不为0,速度最大位置在A点的左侧,故D正确
【点睛】解决本题的关键掌握功能关系,知道合力做功等于动能的变化量,除重力以外其它力做功等于机械能的增量,电场力做功等于电势能的减小量,重力做功等于重力势能的减小量等
10、BD
【解析】AB.闭合电路电压特点知:
E=U1+U2+Ur
其中Ur表示电路的内电压。当滑片向右滑动过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,根据电路中电压分配原则知,U1变大,U2变小,Ur变大。则有
E=U1+ΔU1+U2﹣ΔU2+Ur+ΔUr
得:
ΔU2=ΔU1+ΔUr
所以
ΔU1<ΔU2
故A错误,B正确;
CD.根据上面的分析知
所以
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.A2 ②.R2 ③. ④.200
【解析】(1)[1][2]根据题意可知,可以将已知内阻的电流表A2串联一个定值电阻,从而起到分压的作用,其串联的定值电阻为:
所以选择定值电阻R2。
(2)[3]因为题中的滑动变阻器的阻值较小,所以滑动变阻器选择分压式,电路图如图所示。
(3)[4]根据欧姆定律可知,待测电阻的阻值为:
。
12、 ①.A、C、D、F、H ②.外 ③.0.48 ④.2.2 ⑤. ⑥.
【解析】(1)[1]实验中需要电源即A,开关、导线即H,由于电池组3V,则选取电压表D,根据欧姆定律
所以电流表选取C,题目要求测量结果尽量准确要选择滑动变阻器分压接法,则选取总阻较小的滑动变阻器即F;故选取的器材为:ACDFH;
(2)[2]由于被测电阻
说明待测电阻为小电阻,故选择电流表外接;
(3)[3]由于电流表量程为,最小分度为0.02A,由图可知,电流为
[4]电压表量程为,最小分度为0.1V,由图可知,电压为
(4)[5]电流表外接又滑动变阻器分压接法,故电实验原理电路图如图
[6]按原理图连接实物图如图
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)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、 (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
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