资源描述
山东省东营市利津县第一中学2025年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题
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、某校创新基地研究小组模仿风速仪原理制作了一个风力发电的简易装置,内部结构示意图 如图所示,在风力作用下,用塑料杯制作的风叶带动与杆固连的永磁体转动,磁体下方的线圈与电流表相连,不考虑摩擦阻力,则( )
A.风速增大,转速增大,输出电流一定增大
B.若风力恒定,磁体转速将不断增大,最终电流表有被烧坏的危险
C.输出为交变电流,频率为永磁体转动频率的两倍
D.若永磁体转动方向相反,电流表将不会有读数
2、如图所示,A和B是电阻为R的电灯,L是自感系数较大的线圈,当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法中,正确的是()
A.B灯逐渐熄灭
B.A灯将比原来更亮一些后再熄灭
C.有电流通过B灯,方向为c→d
D.有电流通过A灯,方向为b→a
3、如图所示,足够长的光滑U型导轨宽度为L,其所在平面与水平面的夹角为α,上端连接一个阻值为R的电阻,置于磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,今有一质量为m、有效电阻r的金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑达到最大速度时,运动的位移为x,则 ( )
A.金属杆下滑的最大速度
B.在此过程中电阻R产生的焦耳热为
C.在此过程中电阻R产生焦耳热为
D.在此过程中流过电阻R的电量为
4、如图所示,有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上,已知A、B都带正电荷,A所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示,则下列说法正确的是( )
A.C带正电,且QC<QB B.C带正电,且QC>QB
CC带负电,且QC<QB D.C带负电,且QC>QB
5、如图所示,把一个平行板电容器接在电压U=10V的电源上,现进行下列四步操作:①闭合S;②在两板中央插入厚为的金属板;③断开S;④抽出金属板.则此时电容器两板间的电势差为( )
A.0
B.10V
C.5V
D.20V
6、一个椰子由于某种原因突然从椰树上自由掉落,如果知道其落地时间为1.3秒,则这棵椰树的高度大约为:()
A.5m B.8m
C.13m D.16m
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,水平向右的匀强电场场强为E,且,垂直纸面向里的水平匀强磁场磁感应强度为B,一带电荷量为q的液滴质量为m,在重力、静电力和洛伦兹力作用下在叠加场空间运动.下列关于带电液滴在叠加场空间的运动描述正确的是
A.液滴可能做匀加速直线运动
B.液滴不可能做匀速圆周运动
C.液滴可能做匀速直线运动且机械能守恒
D.如果是直线运动,必为匀速直线运动,其运动轨迹与水平方向的夹角是
8、在一静止正点电荷的电场中,任一点处的电势与该点到点电荷的距离r的倒数的关系图像如图所示.电场中三个点a、b、c的坐标如图所示,其电场强度大小分别为、和,现将一带负电的试探电荷依次由a点经过b点移动到c点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为和.下列判断正确的是()
A.
B.
C.
D.
9、如图所示是研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置,下列说法正确的是
A.实验中,只将b极板向上平移,指针张角变小
B.实验中,只将b极板向右靠近,指针张角变小
C.实验中,只要极板间插入有机玻璃,指针张角变小
D.实验中,增加极板带电量,指针张角增大,电容增大
10、如图所示,质量为m、电荷量为+q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,不计空气阻力.现给该圆环向右的初速度v0,在以后的运动过程中,关于圆环运动的速度v、动能Ek以及圆环受到的摩擦力f、洛仑兹力F洛图像可能正确的是
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)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则ab接__(选填MN或PQ),Iab__Icd.(选填“>”或“<”)
12.(12分)如图所示,螺旋测微器的读数为______mm,游标卡尺的读数为______mm。
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、A
【解析】A.风速增大,转速增大,线圈中的磁通量变化增大,产生的感应电流增大,输出电流增大,故A正确;
B.若风力恒定,磁体转速将不断增大,产生的感应电流增大,磁铁受到线圈 的作用力也增大,当风力与磁铁受到线圈的作用力相等时,磁体转速达到最大,不会烧坏电流表,故B错误;
C.线圈中的磁通量在不断变化,输出为交变电流,频率应为永磁体转动频率相同,故C错误;
D.若永磁体转动方向相反,线圈中磁通量也会变化,会产生感应电流,电流表会有读数,故D错误。
故选A。
2、D
【解析】考查断电自感。
【详解】A.电路稳定后将S1断开,线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路,灯泡B无自感电流通过,灯泡B直接熄灭,A错误;
B.断开前AB亮度相同,则线圈电阻阻值与电阻R阻值相同,通过线圈的电流与通过灯泡A的电流相同,将S1断开,灯泡A中电流变成通过线圈电流,大小没有变,所以不会比原来更亮,B错误;
C.电路稳定后将S1断开,线圈L通过开关S2与灯泡A构成回路,灯泡B无自感电流通过,C错误;
D.有电流通过A灯,方向为b→a,D正确。
故选D。
3、B
【解析】感应电动势为①
感应电流为②
安培力为③
根据平恒条件得
解得:
由能量守恒定律得:
又因
所以
由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为
所以选项B正确
4、C
【解析】因A、B都带正电,所以静电力表现为斥力,即B对A的作用力沿BA的延长线方向,而不论C带正电还是带负电,A和C的作用力方向都必须在AC连线上,由平行四边形定则知,合力必定为两个分力的对角线,所以A和C之间必为引力,且FCA<FBA,所以C带负电,且QC<QB.故选C
5、D
【解析】步骤(1)中合上开关时,电压为10V;步骤(2)加入金属板时,电势差仍然为U=10V;打开S后,电量不变,抽出金属板可以等效为极板间距增加为2倍,根据公式,电容减小为原来的;由C=Q/U可知电压增加为2倍,即U′=2U=20V;故D正确,ABC错误.故选D
【点睛】本题是电容器的动态分析问题,关键明确电键闭合时,电压等于电源的电动势;电键断开后,电容器的带电量不变.
6、B
【解析】根据自由落体运动的位移时间公式h=gt2求出椰树的高度
【详解】椰树的高度h=gt2=×10×1.32m=8.45m.故B正确,ACD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、BD
【解析】根据运动情况分析受力情况,做直线运动说明粒子不受洛伦兹力或者有某个力跟洛伦兹力抵消,对四个选项逐一分析即可解题
【详解】A项:由于液滴受到的重力与电场力恒定,如果做匀加速直线运动,则液滴的洛伦兹力大小变化,液滴的合外力变化,不可能做匀加速直线运动,故A错误;
B项:由于液滴受竖直向下的重力和水平方向的电场力,所以重力与电场力的合力不可能为零,即液滴不可能做匀速圆周运动,故B正确;
C项:当液滴进入复合场时的洛伦兹力与重力和电场力的合力等大反向时,液滴做匀速直线运动,但电场力会做功,所以机械能不守恒,故C错误;
D项:由A分析可知,液滴不可能做匀加速直线运动,只要液滴的速度大小变化,其所受的洛伦兹力大小变化,合外力变化,一定做曲线运动,故如果是直线运动,必为匀速直线运动,由于mg=qE,重力与电场力的合力一定与速度方向垂直,即与水平方向成450,故D正确
故选BD
【点睛】本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,或根据运动情况分析受力情况,题目较难
8、BC
【解析】灵活应用点电荷的场强公式及电势随变化的图像进行分析推理。
【详解】AB.由点电荷的场强公式
可得
,
故A错误,B正确。
CD.电场力做的功
又因为
,
所以。故C正确,D错误。
故选BC。
9、BC
【解析】A.只将b极板向上平移,极板正对面积减小,电容变小,电荷量不变,极板间电势差变大,指针张角变大,A错误;
B.只将b极板向右靠近,极板间距离变小,电容变大,电荷量不变,极板间电势差变小,指针张角变小,B正确;
C.只要极板间插入有机玻璃,电容变大,电荷量不变,极板间电势差变小,指针张角变小,C正确;
D.增加极板带电量,电容不变,极板间电势差变大,指针张角增大,D错误;
故选BC。
10、AB
【解析】带正电的小环向右运动时,受到的洛伦兹力方向向上,注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系,然后即可确定其运动形式,注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的
【详解】A.由左手定则可判断洛伦兹力方向向上,圆环受到竖直向下的重力、垂直细杆的弹力及向左的摩擦力,当:
此时:
所以小环做加速度逐渐减小的减速运动,洛伦兹力不断减小,直到:
小环开始做匀速运动,摩擦力不断减小至零,故A正确;
B.当:
小环做匀速运动,不变,摩擦力为零,动能不变,故B正确;
C.没有摩擦力保持某一不为零的值不变的情况,故C错误;
D.当:
此时:
所以小环做加速度逐渐增大的减速运动,直至停止,所以,洛伦兹力不断减小至零,减小的越来越快,摩擦力逐渐增大,停止后为零,故D错误
【点睛】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析,注意讨论各种情况,同时注意结合牛顿运动定律知识,总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识,较难
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.MN ②.>
【解析】[1][2]利用变压器工作原理
所以输入端ab接MN,输出端cd接PQ,电流互感器的作用是使大电流变成小电流,所以
12、 ①.6.123 ②.50.90
【解析】[1]螺旋测微器的固定刻度读数6.0mm,可动刻度读数为
固定刻度读数+可动刻度读数等于最终读数,即
[2]游标卡尺的主尺读数为,游标尺上第18个刻度和主尺上某一刻度对齐,游标尺读数为
主尺读数+游标尺读数等于最终读数,即
【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法,游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标尺读数,不需估读.螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数,在读可动刻度读数时需估读。
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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