资源描述
河北省衡水十三中2025-2026学年物理高二上期末调研模拟试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
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,MN是点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带电粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论中正确的是( )
A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小
B.电场线的方向由N指向M
C.带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
D.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
2、如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面积的电荷量为q1;第二次bc边平行于MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( )
A.Q1>Q2,q1=q2 B.Q1>Q2,q1>q2
C.Q1=Q2,q1=q2 D.Q1=Q2,q1>q2
3、关于点电荷的说法正确的是:
A.点电荷的带电量一定是1.60×10-19C
B.实际存在的电荷都是点电荷
C.大的带电体不能看成是点电荷
D.点电荷是理想化的物理模型
4、图是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,为待测电阻.如果考虑到电表内阻对测量结果的影响,则( )
A.电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
B.电压表示数大于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
C.电压表示数等于两端的实际电压,电流表示数大于通过的实际电流
D.电压表示等于两端的实际电压,电流表示数等于通过的实际电流
5、质量为1kg的铅球从距离地面10 m处做自由落体运动(g=10m/s2),下列说法正确的是( )
A.铅球完全失重,惯性越来越小
B.铅球完全失重,惯性越来越大
C.下落1s时重力的瞬时功率为100W
D.下落1s时重力的瞬时功率为50W
6、如图所示,A、B、C是等边三角形的三个顶点,O是A、B连线的中点。以O为坐标原点,A、B连线为x轴,O、C连线为y轴,建立坐标系。过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等、方向向里的电流,则过O点的通电直导线所受安培力的方向为( )
A.沿y轴正方向 B.沿y轴负方向
C.沿x轴正方向 D.沿x轴负方向
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、如图甲所示,电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与电阻R相连,R=95Ω.线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化.则
A.A点的电势小于B点的电势
B.在线圈位置上感应电场沿逆时针方向
C.0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C
D.0.1s时间内非静电力所做的功为2.5J
8、如图所示,通电直导线ab质量为m、水平地放置在两根倾角均为的光滑绝缘导体轨道上,通以图示方向的电流,电流强度为E,两导轨之间距离为l,要使导线ab静止在导轨上,则关于所加匀强磁场方向(从b向a看)、大小的判断正确的是
A.磁场方向竖直向上,磁感应强度大小为
B.磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为
C.磁场方向水平向右,磁感应强度大小为
D.磁场方向垂直斜面向上时,磁感应强度有最小值
9、如图所示,正三角形abc区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,一重力不计的带电粒子从顶点a沿与ac边成θ角的方向射入匀强磁场后从ac边上的某点射出磁场。下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.若仅减小入射角度θ,粒子在磁场中运动时间不变
C.若仅减小粒子的入射速率,粒子在磁场中运动时间不变
D.若仅减小磁场的磁感应强度,粒子在磁场中运动时间不变
10、如图所示,质量为m的带正电小球甲用长为L的绝缘轻质细线悬于O点,带负电的小球乙固定在绝缘支架上.现将小球乙放在适当位置并调整两小球电量,使得甲球静止于b点时,两球处在同一水平面上,相距为L,细线与竖直方向的夹角为θ.现保持小球乙位置不变,将小球甲拉至与O同高的c点,细线处于拉直状态,由静止释放,重力加速度为g,小球可视为点电荷,不计空气阻力.小球甲从c运动到b的过程中,下列说法正确的是
A.小球甲过b点时所受合力方向指向圆心O
B.小球甲过b点时的速度大小为
C.小球甲过b点时两球间的库仑力大小为mgsinθ
D.小球甲从c点到b点的过程中电势能先增大后减小
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)为研究某一蓄电池组,某兴趣小组将一块旧的电池组充满电,准备利用下列器材测量电池组的电动势和内电阻
A.待测电池组,电动势约为4V,内阻约几欧姆
B.直流电压表、(量程均可满足要求,均可视为理想电表)
C.定值电阻(未知)
D.滑动变阻器R,最大阻值(已知)
E.导线和开关
(1)现利用以上器材,设计一个电路如图甲所示,完成对待测电池组的电动势和内阻的测量
(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值,再闭合开关,电压表和的读数分别为、,则=_______(用、、表示)
(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表和多组数据、,描绘出图象(横轴为),图线斜率绝对值为k,与横轴的截距值为a,则电池组的电动势E=____,内阻r=____(用k、a、表示)
(4)经测量得到该电池组的电动势为E=4.0V,内阻r=1Ω,现用该电池组与定值电阻串联,然后与两个相同的灯泡构成如图乙所示的电路,灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,则每个灯泡的实际功率约为______W(结果保留两位小数)
12.(12分)如图所示A是B轮上的一点,B、C两轮用皮带连接而不打滑rA:rB:rC=1:4:2,则A、B、两点的线速度之比_____,B,C两点加速度之比_____
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
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.由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,电场力指向轨迹内侧,电场力方向大致向左,电场力做正功,动能增加,电势能减小,故A错误;
B.粒子电性不知道,无法确定电场线方向,故B错误;
C.电场力对带电粒子做正功,电势能减小,则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,故C正确;
D.当a点离点电荷较远时,a点的电场强度小于b点的电场强度,根据牛顿第二定律得知,带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度;相反,若a点离点电荷较近时,在a点的加速度大于在b点的加速度,故D错误。
故选C。
2、A
【解析】设ab和bc边长分别为L1,L2,若假设穿过磁场区域的速度为v,, ;
同理可以求得:,;
L1>L2,由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过,因此:Q1>Q2,q1=q2,故A正确,BCD错误.故选A
在电磁感应题目中,公式,常考,要牢记,选择题
3、D
【解析】带电体看作点电荷的条件,当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时,这个带电体可看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状无具体关系
【详解】A项:点电荷是将带电物体简化为一个带电的点,元电荷是电量的最小值,点电荷的值可以等于元电荷,也可以是元电荷的整数倍,即点电荷的电荷量可多可少,故A错误;
B项:在研究带电体间的相互作用时,若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时,才可把带电体看成点电荷,并不是所有电荷都可以看成点电荷,故B错误;
C项:大的带电体,在间距更大的情况下,可以看成是点电荷,故C错误;
D项:点电荷是理想化的物理模型,故D正确
故应选:D
【点睛】点电荷是一种理想模型,知道物体是否可以简化为点电荷,关键是看物体的尺度在所研究的问题中是否可以忽略不计
4、B
【解析】由电路图知,电流表与待测电阻串联,所以电流表的读数等于通过待测电阻的实际电流;电压表测量的是待测电阻与电流表的串联电压,所以电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压.故B项正确,ACD三项错误
5、C
【解析】惯性与质量有关,与其他因素无关;结合速度时间公式求出下落的速度,根据瞬时功率公式求出重力的瞬时功率
【详解】铅球下落过程中,加速度为向下的g,为完全失重,因惯性只与质量有关,则物体的惯性不变,选项AB错误;下落1s的速度v=gt=10m/s,则重力的瞬时功率:P=mgv=100W,选项C正确,D错误;故选C.
6、A
【解析】同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,故A、B处导线对O处导线的合力为0,C处导线对O处导线为引力,方向沿y轴正方向,故选A。
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、BCD
【解析】线圈相当于电源,由楞次定律可知A相当于电源的正极,B相当于电源的负极.A点的电势高于B点的电势,在线圈位置上感应电场沿逆时针方向,选项A错误,B正确;由法拉第电磁感应定律得:,由闭合电路的欧姆定律得:,则0.1s时间内通过电阻R的电荷量为q=It=0.05C,选项C正确; 0.1s时间内非静电力所做的功为W=Eq=50×0.05J=2.5J,选项D正确;故选BCD.
8、AD
【解析】磁场方向竖直向上,受力如图所示
则有在水平方向上:,在竖直方向上:,其中F=BIL,联立可解得:B=,A正确;若磁场方向竖直向下,受到的安培力方向水平向右,则不可能静止,B错误;若磁场方向水平向右,电流方向和磁场方向平行,不受安培力作用,C错误;若要求磁感应强度最小,则一方面应使磁场方向与通电导线垂直,另一方向应调整磁场方向使与重力、支持力合力相平衡的安培力最小
如右图,由力的矢量三角形法则讨论可知,当安培力方向与支持力垂直时,安培力最小,对应的磁感应强度最小,设其值为,则:,得:,D正确;
考点:考查了共点力平衡条件的应用
【名师点睛】本题是平衡条件的应用,关键是受力分析,安培力的方向是由左手定则判断的,由平衡条件列式计算即可,是一个比较简单的题目
9、AC
【解析】A.粒子向右偏转,根据左手定则可知粒子带负电,A正确;
BCD.粒子轨迹如图所示,
根据几何知识可知轨迹所对圆心角为,所以粒子在磁场中运动时间为:
,
根据式子可知粒子在磁场中运动时间和速度无关,即若仅减小粒子的入射速率,粒子在磁场中运动时间不变,若仅减小入射角度,或者仅减小磁场的磁感应强度,粒子在磁场中运动时间都将变化,C正确BD错误。
故选AC。
10、AB
【解析】小球甲受重力、电场力和绳子拉力,起初静止于b点,则b点是小球甲的平衡位置,即小球甲做圆周运动的“等效”最低点,此时重力和电场力的合力与绳子拉力等值反向,即等效重力与绳子拉力等大反向
【详解】A、由题意可知,b点为小球甲做圆周运动等效最低点,当小球甲运动到b点的瞬间,绳子拉力和等效重力方向相反,二力的合力提供向心力,如下图所示,故A正确;
B、小球从c运动到b的过程中,根据几何关系可知,b和c点到a的距离相同,根据点电荷电场的分布规律,小球甲从c点运动到b点的过程中,电场力做功为零.所以根据动能定理:,解得,故B正确;
C、如上图所示,小球甲经过b点时,两球的库仑力,C错误;
D、小球甲从c运动到b的过程中,电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增加,故D错误;
故本题选AB
【点睛】本题的关键是确定圆周运动的等效最低点,能利用竖直平面圆周运动最低点的理论来解决问题,同时本题还要求掌握点电荷的等势面的特点,并能熟练运用动能定理来解决问题
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) ②.(2)ka ③.(3) ④.(4)0.75W (0.73~0.78)
【解析】(2)滑动变阻器与定值电阻串联,电流相等:,所以
(3)根据闭合电路欧姆定律得:,整理得:,所以,,所以,
(4)将定值电阻归到电源内阻,得到新电源:,设每个灯泡的电压为,则:,将关系画到图像中(如图),读出横轴周对应的电流0.5A,电压1.5V,即为每个灯泡的电流和两端电压,乘积求得功率:
12、 ①.1:4:4; ②.1:2
【解析】点B与点C是同源传递的边缘点,故vB=vC;点A与点B是同轴传动,角速度相等,故ωA=ωB;
点A与点B,半径之比为1:4,故线速度之比为1:4;故vA:vB:vC=1:4:4;
由于B、C的半径之比为2:1,根据公式B、C的加速度之比为1:2
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、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
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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